Obravnava vodikovih vezi med kovinskimi hidroksidi in organskimi molekulami z molekulskim modeliranjemGašparič, Lea (Avtor) Jamnik, Andrej (Mentor) Kokalj, Anton (Komentor) vodikova vezkovinski hidroksidiadsorpcijaDFTZ izračuni na osnovi teorije gostotnega funkcionala (DFT, angl. denisty functional theory) smo analizirali lastnosti vodikovih vezi med kovinskimi hidroksidi in molekulami s tipičnimi organskimi funkcionalnimi skupinami. Kot modelna sistema kovinskih hidroksidov smo uporabili bakrov in aluminijev hidroksid, za organske molekule pa smo izbrali metilamin, metanimin, imidazol, metanol, etanal, metantiol in dimetilfosfinsko kislino. Najprej smo izvedli izračune za komplekse med izbranimi molekulami in molekulo vode. S tem smo pridobili primerjalne vrednosti za jakosti vodikovih vezi in določili akceptorske in donorske sposobnosti molekul. Nato smo izvedli izračune s preprostim modelom diskretne gruče bakrovega in aluminijevega hidroksida. Ugotovili smo, da je bakrov hidroksid boljši donor in akceptor kot molekula vode, aluminijev hidroksid pa ima podobne sposobnosti tvorbe vodikove vezi kot molekula vode. Izmed organskih molekul sta se kot močna donorja in akceptorja izkazali molekuli dimetilfosfinske kisline in imidazola. Zaradi nastanka šibkih vodikovih vezi, kjer CH skupina nastopa kot donor, smo analizirali tudi odvisnost energije teh vezi od razdalje med donorjem in akceptorjem ter kota med atomi. Da bi preverili ustreznost preprostega modela diskretnih gruč, smo izvedli tudi izračune na površinah bakrovega hidroksida in boehmita (AlOOH), ki smo ju opisali z modelom periodične plošče. Na površino smo adsorbirali samo molekuli imidazola in dimetilfosfinske kisline, ki sta bila na podlagi izračunov z diskretnimi gručami najboljša kandidata za močno adsorpcijo na površino. Primerjava rezultatov obeh modelov je pokazala, da lahko s preprostimi izračuni z diskretnimi gručami ocenimo energijo adsorpcije ob predpostavki, da lahko predvidimo geometrijo vezave na površino in število vodikovih vezi, ki se pri tej vezavi tvorijo.20202020-09-25 13:50:01Magistrsko delo/naloga120783VisID: 8902COBISS_ID: 35569667sl