Condensed Phase Molecular Dynamics: Clusters, Interfaces and the Bulk  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
104237
Type K
Principal investigator Túri, László
Title in Hungarian Kondenzált fázisú molekuladinamika: molekulafürtök, határfelületek és a tömbfázis
Title in English Condensed Phase Molecular Dynamics: Clusters, Interfaces and the Bulk
Keywords in Hungarian kvantum molekuladinamika, folyadékszimulációk, szolvatációs dinamika, elektron transzfer
Keywords in English quantum molecular dynamics, liquid simulations, solvation dynamics, electron transfer
Discipline
Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Physical chemistry
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Institute of Chemistry (Eötvös Loránd University)
Participants Pohl, Gábor
Szekeres, Béla János
Starting date 2013-01-01
Closing date 2017-09-30
Funding (in million HUF) 25.652
FTE (full time equivalent) 5.20
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
A kutatási támogatás segítségével egy olyan vizsgálatsorozatot hajtottunk végre, amelynek segítségével bepillantást nyertünk a kondenzált fázisokban végbemenő molekuláris szintű történésekbe. Kutatásaink során számítógépes szimulációs technikákat kombináltunk magas szintű kvantumkémiai módszerekkel a szolvatációs dinamika közös, alapvető jelenségeinek jellemzésére és megértésére. A kutatás első részében demonstráltuk az oldószer és oldott részecske közötti kölcsönhatás pontos leírásának szükségességét. Munkánk során többször is kimutattuk, hogy a pontatlanul megalkotott kölcsönhatási modellek szélsőségesen félrevezető szimulációs eredményeket eredményezhetnek. Példaként körvonalaztunk egy konzisztens eljárásmódot az elektron - vízmolekula pszeudopotenciál megalkotásához. A kutatás második részében a hidratált elektron, mint az egyszerű oldatok prototípusa, fizikai tulajdonságainak szimulációjára és az eredmények interpretálására koncentráltunk. Változó méretű rendszerek szimulációjával, kis méretű molekulafürtöktől a végtelen méretű tömbfázisig, demonstráltuk a határfelületek méretének fizikai tulajdonságokra gyakorolt hatása fontosságát. Legfontosabb eredményünk, hogy értelmeztük és megjósoltuk a gerjesztett állapotú hidratált elektron élettartamát különböző méretű vízmolekula-fürtökben. Vizsgálataink harmadik csoportjában szimulációinkat kiterjesztettük nem-vizes közegekre (metanol, ammónia) és bonyolultabb oldott részecskékre, mint például a jodidion.
Results in English
With the support of present research grant we carried out a series of investigations that allowed to gain insight in the molecular level events taking place in condensed phases. In particular, we used computer simulation techniques in combination with high level quantum chemical methods to characterize and understand the common, basic patterns of solvation dynamics. The first general part of the work demonstrated the necessity of a precise quantum mechanical description of the solvent-solute interactions. We repeatedly pointed out that inadequately developed interaction models can lead to grossly misleading simulation results. As an example, we also outlined a reasonable protocol for the development of the electron - water molecule pseudopotential. The second part of the work focused on the simulation and interpretation of the physical properties of model solutions with the hydrated electron as their prototype. Various size systems starting from clusters to bulk solutions were considered illustrating the influence of the presence of the interfaces. Our most important result was the assignment and prediction of the excited state lifetimes of the excess electron in various size water clusters. In the third group of our studies, we extended our investigations to non-aqueous environments (methanol and ammonia) and for more complex solutes, such as iodide ion.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=104237
Decision
Yes





 

List of publications

 
Borgis, D.; Rossky, P. J.; Turi, L.: Electronic Excited State Lifetimes of Anionic Water Clusters: Dependence on Charge Solvation Motif, J. Phys. Chem. Lett. 8, 2304-2309, 2017
Szekeres, B.; Turi, L.: On the systematic development of an electron - water molecule pseudopotential, kézirat előkészületben, 2017
Mones, L.; Pohl, G.; Turi, L.: Ab initio molecular dynamics simulations of methanol cluster anions, kézirat előkészületben, 2017
Baranyi, B.; Turi, L.: A combined ab initio quantum chemical and molecular dynamics study on ammonia cluster anions, Kézirat előkészületben, 2017
Baranyi B.: Ammóniában oldott elektron elméleti vizsgálata, B.Sc. szakdolgozat, témavezető: Túri László, 2017
Turi, L.: Quantum simulations of the structure and dynamics of water cluster anions, előadás, 44th IUPAC World Chemistry Congress, Isztanbul, Turkey, 2013
Turi, L.: Vízmolekulafürt anionok gerjesztett elektronállapotainak élettartama, előadás, MTA Reakciókinetikai és Fotokémiai Munkabizottság ülése, 2013
Turi L.: Vízmolekulafürt anionok gerjesztett elektronállapotainak élettartama, előadás, MTA Anyag- és Molekulaszerkezeti Munkabizottság ülése, 2013
Turi L.: Vízmolekulafürt anionok gerjesztett elektronállapotainak élettartama, előadás, MTA Fizikai-kémiai Tudományos Bizottság ülése, 2013
Turi, L.: Hydration dynamics in water clusters via quantum molecular dynamics simulations, publikáció előkészületben, 2014
Borgis, D.; Rossky, P. J.; Turi, L.: Excited State Lifetimes of Anionic Water Clusters; Report on Electron Solvation Motif, publikálásra elküldve, 2014
Turi, L.: Hydration dynamics in water clusters via quantum molecular dynamics simulations, Journal of Chemical Physics, 140, 204317, 2014
Turi L.:: Hydration dynamics in water clusters: a mixed quantum-classical molecular dynamics approach, előadás, Central European Statistical Mechanics Mini-Meeting, Budapest, 2014
Turi, L.; Borgis D.; Rossky P. J.: Coupled Electronic and Hydration Dynamics in Water Clusters via Quantum Molecular Dynamics, poszter, Liquids 2014, 9th Liquid Matter Conference, Lisszabon, Portugália, 2014
Turi L.: Excess electrons in aqueous solutions: quantum molecular dynamics simulations of ultrafast events in condensed phases, meghívott előadás, Central European Symposium on Theoretical Chemistry, Nagybörzsöny, Magyarország, 2014
Turi L.: Quantum dynamics of the isomers of water cluster anions: surface state vs. interior state clusters, előadás, WATOC 2014 meeting, Santiago de Chile, Chile, 2014
Turi L.: Hydrated electrons in water clusters: inside or outside, cavity or non-cavity?, publikálásra elküldve, 2015
Turi, L.; Pohl, G.: Excess electrons in methanol clusters: beyond the one-electron picture, kézirat előkészületben, 2015
Borgis, D.; Rossky, P. J.; Turi, L.: Excited State Lifetimes of Anionic Water Clusters; Report on Electron Solvation Motif, közlésre elküldve, 2016
Turi L.: Hydrated electrons in water clusters: inside or outside, cavity or non-cavity?, J. Chem. Theory Comput., 11, 1745-1755, 2015
Pohl G.; Mones, L.; Turi, L.: Excess electrons in methanol clusters: beyond the one-electron picture, közlésre elküldve, 2016
Turi L.:: Hydrated electron models: cavity vs. noncavity?, előadás, 34th International Conference on Solution Chemistry 30th August – 3rd September 2015, Prague, Czech Republic, 2015
Turi L.: On the applicability of one- and many-electron quantum chemistry models for hydrated electron clusters., közlésre elküldve, 2016
Szekeres B., Turi L.: A new polarizable electron-water molecule pseudopotential and its application for the hydrated electron, kézirat előkészületben, 2016
Turi, L.; Borgis, D.; Rossky, P. J.: Ultrafast probes of excess charge solvation in anionic water clusters, Abstracts of Papers of the American Chemical Society Volume: 248, 2014
Borgis, D.; Rossky, P. J.; Turi, L.: Electronic Excited State Lifetimes of Anionic Water Clusters: Dependence on Charge Solvation Motif, közlésre elküldve, 2017
Pohl G.; Mones, L.; Turi, L.: Excess electrons in methanol clusters: beyond the one-electron picture, Journal of Chemical Physics, 145, 164313, 2016
Turi L.: On the applicability of one- and many-electron quantum chemistry models for hydrated electron clusters., Journal of Chemical Physics, 144, 154311, 2016
Szekeres B., Turi L.: A new polarizable electron-water molecule pseudopotential and its application for the hydrated electron, kézirat előkészületben, 2017
Turi, L.; Borgis, D.; Rossky, P. J.: Electronic Excited State Lifetimes of Anionic Water Clusters: A Quantized Time Correlation Function Approach, előadás, The 11th Triennial Congress of WATOC, München, Németország, 2017
Turi L.: Ultrafast solvation dynamics of excess electrons in molecular clusters, at interfaces and in the bulk, Intézeti szeminárium, Maison de la Simulation, Saclay, Franciaország, 2017





 

Events of the project

 
2014-11-06 11:55:14
Résztvevők változása




Back »