Projektowanie i badanie metodami chemii kwantowej superatomów
Identyfikator grantu: PT01088
Kierownik projektu: Celina Sikorska
Realizatorzy:
- Natalia Rogoża
- Natalia Wiszowska
Uniwersytet Gdański
Wydział Chemii
Gdańsk
Data otwarcia: 2023-10-19
Streszczenie projektu
Superatom to grupa atomów, która zachowuje się jak pojedynczy atom. Dwie główne klasy superatomów to superalkalia i superhalogeny. Superalkalia naśladują właściwości chemiczne litowców, natomiast superhalogeny – halogenowców. Przykładami układów superalkalicznych są FLi2, 1 i OLi3,2 a superhalogenami są LiF2,3 MgCl3,4 AlCl4.5 Superalkalia mogą pełnić rolę reduktora reakcji chemicznych,6, 7 a superhalogeny mają właściwości utleniające. 8, 9 Projektowanie nowych supertomów ma na celu dostarczenie wiedzy na temat możliwości zastosowania tych cząsteczek w reakcjach redoks oraz ich roli jako elementów budulcowych materiałów chemicznych.
Projektowanie układów molekularnych o określonych właściwościach jest podstawowym celem, jaki przyświeca badaniom w dziedzinie chemii. Z uwagi na szeroki wachlarz możliwości zastosowania superatomów (jako elementów budulcowych materiałów)10 niezwykle istotnym jest dostarczenie nowej wiedzy dotyczącej budowy i właściwości fizyko-chemicznych połączeń chemicznych, w których można wyróżnić komponent superatomowy. Dlatego zamierzeniem projektu jest ocena wpływu struktury superatomu na właściwości wybranych materiałów zbudowanych z klastrów atomów. Zdobyta w ten sposób wiedza będzie miała bardzo praktyczny wymiar dla procesu budowania wiedzy dotyczącej fizycznych i chemicznych właściwości elektronoakceptorowych związków chemicznych występujących w przyrodzie. Powyższy kierunek badań jest zbieżny z celami projektu: Superalkalis as building blocks for the design of unique functional materials and the catalysts for nitrogen conversion into ammonia (SA-Mat-Cat, (https://etoh.chem.ug.edu.pl/Polonez2023/) współfinansowanym ze środków Narodowego Centrum Nauki oraz Programu Ramowego UE HORYZONT 2020 w ramach grantu Marie Skłodowska-Curie COFOND.
Literatura
1. K. Yokoyama, N. Haketa, M. Hashimoto, K. Furukawa, H. Tanaka and H. Kudo, Chemical Physics Letters, 2000, 320, 645-650.
2. S. Zein and J. V. Ortiz, J Chem Phys, 2011, 135, 164307.
3. S. Smuczyńska and P. Skurski, Chemical Physics Letters, 2008, 452, 44-48.
4. I. Anusiewicz, M. Sobczyk, I. Dąbkowska and P. Skurski, Chemical Physics, 2003, 291, 171-180.
5. C. Sikorska, S. Smuczynska, P. Skurski and I. Anusiewicz, Inorg Chem, 2008, 47, 7348-7354.
6. C. Sikorska and N. Gaston, J Chem Phys, 2020, 153, 144301.
7. C. Sikorska and N. Gaston, J Chem Phys, 2021, 155, 174307.
8. C. Sikorska, J Phys Chem A, 2018, 122, 7328-7338.
9. C. Sikorska, International Journal of Quantum Chemistry, 2018, 118, e25728.
10. C. Sikorska and N. Gaston, Physical Chemistry Chemical Physics, 2022, 24, 8763-8774.
Projektowanie układów molekularnych o określonych właściwościach jest podstawowym celem, jaki przyświeca badaniom w dziedzinie chemii. Z uwagi na szeroki wachlarz możliwości zastosowania superatomów (jako elementów budulcowych materiałów)10 niezwykle istotnym jest dostarczenie nowej wiedzy dotyczącej budowy i właściwości fizyko-chemicznych połączeń chemicznych, w których można wyróżnić komponent superatomowy. Dlatego zamierzeniem projektu jest ocena wpływu struktury superatomu na właściwości wybranych materiałów zbudowanych z klastrów atomów. Zdobyta w ten sposób wiedza będzie miała bardzo praktyczny wymiar dla procesu budowania wiedzy dotyczącej fizycznych i chemicznych właściwości elektronoakceptorowych związków chemicznych występujących w przyrodzie. Powyższy kierunek badań jest zbieżny z celami projektu: Superalkalis as building blocks for the design of unique functional materials and the catalysts for nitrogen conversion into ammonia (SA-Mat-Cat, (https://etoh.chem.ug.edu.pl/Polonez2023/) współfinansowanym ze środków Narodowego Centrum Nauki oraz Programu Ramowego UE HORYZONT 2020 w ramach grantu Marie Skłodowska-Curie COFOND.
Literatura
1. K. Yokoyama, N. Haketa, M. Hashimoto, K. Furukawa, H. Tanaka and H. Kudo, Chemical Physics Letters, 2000, 320, 645-650.
2. S. Zein and J. V. Ortiz, J Chem Phys, 2011, 135, 164307.
3. S. Smuczyńska and P. Skurski, Chemical Physics Letters, 2008, 452, 44-48.
4. I. Anusiewicz, M. Sobczyk, I. Dąbkowska and P. Skurski, Chemical Physics, 2003, 291, 171-180.
5. C. Sikorska, S. Smuczynska, P. Skurski and I. Anusiewicz, Inorg Chem, 2008, 47, 7348-7354.
6. C. Sikorska and N. Gaston, J Chem Phys, 2020, 153, 144301.
7. C. Sikorska and N. Gaston, J Chem Phys, 2021, 155, 174307.
8. C. Sikorska, J Phys Chem A, 2018, 122, 7328-7338.
9. C. Sikorska, International Journal of Quantum Chemistry, 2018, 118, e25728.
10. C. Sikorska and N. Gaston, Physical Chemistry Chemical Physics, 2022, 24, 8763-8774.
Publikacje
- Celina Sikorska, Design and investigation of superatoms for redox applications: first-principles studies, Micromachines 15 , (2024) 78