Computer Simulations in Condensed Phases: from Basic Principles to Applications  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
128136
Type K
Principal investigator Túri, László
Title in Hungarian Számítógépes szimulációk kondenzált fázisokban: az alapelvektől az alkalmazásokig
Title in English Computer Simulations in Condensed Phases: from Basic Principles to Applications
Keywords in Hungarian molekuláris dinamika, kölcsönhatási potenciálok, elemi kémiai reakciók, elektrontranszfer folyamatok
Keywords in English molecular dynamics, interaction potentials, elementary chemical reactions, electron transfer processes
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 Bakó, Imre
Baranyai, András
Baranyi, Bence
Laria, Daniel Hector
Madarász, Ádám
Tajti, Attila László
Tohidi Nafe, Zahra
Tóth, Gergely
Starting date 2018-09-01
Closing date 2023-11-30
Funding (in million HUF) 45.722
FTE (full time equivalent) 15.36
state running project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A jelen kutatási program végrehajtása során betekintést nyertünk vizes és nem vizes oldatok molekuláris viselkedésébe. Vizsgálataink alapgondolata az volt, hogy függetlenül attól, hogy a feloldott részecskék egyszerű ionok vagy biológiailag jelentős makromolekulák, az őket körülvevő oldószerek viselkedése nagyon hasonló mintákat követ. Kutatásunk során az ezen mintázatokra jellemző fizikai tulajdonságok időbeli változását (a rendszer dinamikáját) követtük. A vizsgált oldatok tulajdonságainak felderítésére észszerű modelleken alapuló számítógépes szimulációk kiválóan alkalmasak. Természetesen magának a modellnek a megalkotása is nagy kihívás, amelyre szintén jelentős erőfeszítéseket tettünk. A modellek megalkotása mellett a modellek megbízhatóságát, a megbízhatóság jellemzésére alkalmas matematikai eszközöket is tanulmányoztuk. Kutatásunk során egyszerű modellek (például tiszta víz, ammónia, metanol vagy nátrium-klorid oldat) vizsgálatából indultunk ki, de vizsgálatainkat kiterjesztettük bonyolultabb biokémiai rendszerekre is (fotoszintézis). Tanulmányaink magyarázatot adhatnak arról, hogy fontos folyamatok (például vizes, illetve nem-vizes közegben lejátszódó elektron- vagy protonátadással járó reakciók) milyen módon játszódnak le. A számítási technikák szintje és fejlettsége szintén jelentősen befolyásolja az eredmények és következtetések megbízhatóságát. Ezért szimulációs programok fejlesztése is elkerülhetetlen feladat volt, ez is fontos részét képezte a projektnek.
Results in English
During the execution of the present research program we gained insight into the microscopic behavior of aqueous and non-aqueous solutions. The common thread of these investigations was that regardless of the quality of the dissolved particles ranging from simple ions to large biologically important macromolecules, the behavior of the solvent follows the same basic patterns in all cases. During our research we attempted to find and understand the temporal evolution of these common patterns, the dynamics of the solutions. Computer simulations with reasonable models were used to unravel the most important properties of the investigated solutions. Part of our task was also the development of these models. We also made significant efforts to study the mathematical characterization of the reliability of the model development process. In our simulation studies we started from relatively simple systems, for example, pure water, or a sodium chloride solution, and extended our investigations to more complex biological systems (photosynthesis). Our studies provided clues how important process (for example, electron and proton transfer processes) take place at the molecular level. The level and sophistication of the computational techniques are of a great influence in the above investigations. It was therefore mandatory to improve the presently available computer simulation methods and programs. This also represented an important part of our work.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=128136
Decision
Yes





 

List of publications

  
R. Lasfar, G. Tóth: The difference of model robustness assessment using crossvalidation and bootstrap methods, J Chemometrics, publikálásra elfogadva, 2024
Baranyi Bence, Turi László: Ab Initio Molecular Dynamics Simulations of Solvated Electrons in Ammonia Clusters, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 124: (33) pp. 7205-7216., 2020
Baranyi Bence, Turi László: Excess electron solvation in ammonia clusters, JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS 151: (20) 204304, 2019
Mones Letif, Pohl Gábor, Turi László: Ab initio molecular dynamics study of solvated electrons in methanol clusters, PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS 20: (45) pp. 28741-28750., 2018
B. Baranyi, L. Mones, G. Pohl and L. Turi: Excess Electrons in Water, Methanol and Ammonia Clusters, 12th European Conference on Computational and Theoretical Chemistry (EUCO-CTC 2019), konferencia előadás, 2019
B. Baranyi and L. Turi: Excess electron solvation in ammonia clusters, submitted for publication, 2019
L. Turi, J. Rodriguez, and D. Laria: Combined Effects from Solvation and Nuclear Quantum Fluctuations on Autoionization Mechanisms in Aqueous Clusters, submitted for publication, 2019
A. Baranyai: Alkali halide force fields: a search for an acceptable compromise, Journal of Molecular Liquids, accepted for publication, 2019
I. Bakó, J. Daru, Sz. Pothoczki, L. Pusztai, and K. Hermansson: Effects of H-bond asymmetry on the electronic properties of liquid water – An AIMD analysis, Journal of Molecular Liquids 293 111579, 2019
L. Mones, G. Pohl, and L. Turi: Ab initio molecular dynamics study of solvated electrons in methanol clusters, Physical Chemistry Chemical Physics, 20, 28741-28750, 2018
B. Baranyi and L. Turi: Excess electron solvation in ammonia clusters, Journal of Chemical Physics, 151, 204304, 2019
L. Turi, J. Rodriguez, and D. Laria: Combined Effects from Solvation and Nuclear Quantum Fluctuations on Autoionization Mechanisms in Aqueous Clusters, Journal of Physical Chemistry B, 124, 2198-2208, 2020
A. Baranyai: Alkali halide force fields: a search for an acceptable compromise, Journal of Molecular Liquids, 297, 11762, 2020
G. Tóth, P. Király, and D. Kovács: Effect of variable allocation on validation and optimality parameters and on cross-optimization perspectives, Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 204, 104106, 2020
B. Baranyi, and L. Turi: Ab Initio Molecular Dynamics Simulations of Solvated Electrons in Ammonia Clusters, Journal of Physical Chemistry B, 124, 7205-7216, 2020
D. Kovács, P. Király, and G. Tóth: Sample-size dependence of validation parameters in linear regression models and in QSAR, SAR and QSAR in Environmental Research, 32:4, 247-268, 2021
A. Baranyai: Alkali halide force fields: Utilizing the melting temperature, Journal of Molecular Liquids, 343, 117575, 2021
P. Király, R. Kiss, D. Kovács, A. Ballaj and G. Tóth: The Relevanceof Goodness-of-fit, Robustness and Prediction Validation Categoriesof OECD-QSAR Principles with Respect to Sample Size and Model Type, Mol.Inf. 41, 2200072, 2021
A. Baranyai: Alkali halide force fields: Search for versatility, J. Molec.Liq., 362, 119788, 2022
L. Mones, G. Pohl, and L. Turi: Ab initio molecular dynamics study of solvated electrons in methanol clusters, Physical Chemistry Chemical Physics, 20, 28741-28750, 2018
A. Baranyai: Self-diffusion of water in the presence of alkali halide ions, Hungarian Journal of Industry and Chemistry, 51, 67, 2023
R. Lasfar, G. Tóth: Patch seriation to visualize data and model parameters., J Cheminform 15, 78, 2023
R. Lasfar, G. Tóth: The difference of model robustness assessment using cross-validation and bootstrap methods, Conferentia Chemometrica , Sopron 10-13 September, 2023, poster, 2023
G. Tóth, R. Lasfar: Validálás bootstrappel vagy keresztellenőrzéssel?, KeMoMo workshop, Szeged, 2023. május 18-19. előadás, 2023
Z. Tohidi Nafe, B. Baranyi, L. Turi: Theoretical Investigation of the Excitation Energy Distribution Among the Pigments in the Light Harvesting CP29 Complex, Working Group Meeting, Reaction Kinetics and Photochemistry Working Group of MTA, lecture, 2023
Pettitt B. Montgomery, Schwartz Benjamin J., Sterpone Fabio, Túri László, Willard Adam P.: Tribute to Peter J. Rossky, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B 124: (47) pp. 10591-10593., 2020
L. Turi, B. Baranyi, Á. Madarász: Nuclear quantum effects in the spectra of hydrated electron and water cluster anions, J. Chem. Theory Comput., submitted for publication, 2024




 

Events of the project

  
2022-04-08 14:42:50
Résztvevők változása
2020-09-25 12:47:38
Résztvevők változása
2020-03-24 14:55:49
Résztvevők változása
2020-02-12 16:52:28
Résztvevők változása



Back »