Właściwości termodynamiczne cieczy molekularnych i ich mieszanin oraz oddziaływania międzycząsteczkowe w nich występujące

Kierownik projektu: Maciej Śmiechowski

Realizatorzy:

  • Bartosz Nowosielski
  • Miłosz Murawski

Politechnika Gdańska

Wydział Chemiczny

Gdańsk

Data otwarcia: 2018-01-05

Streszczenie projektu

Celem pracy jest poznanie właściwości termodynamicznych czystych cieczy molekularnych (w szczególności rozpuszczalników niewodnych) oraz ich mieszanin, a także roztworów elektrolitów i nieelektrolitów (w tym cieczy jonowych) w tych cieczach oraz ich mieszaninach. Rozpuszczalniki niewodne, które podzielić można na protyczne, aprotyczne oraz koordynujące, stosowane są szeroko m.in. w syntezie chemicznej, elektrochemii, hydrometalurgii, remediacji (w tym radioizotopów) oraz w wielu innych dziedzinach. Badania eksperymentalne na temat właściwości termodynamicznych ich mieszanin oraz ich zdolności solwatacyjnych prowadzone są w Katedrze Chemii Fizycznej PG od wielu lat. Niezależnym potwierdzeniem prawdziwości modeli termodynamicznych wywiedzionych na podstawie eksperymentów mogą być obliczenia teoretyczne, w tym symulacje metodą dynamiki molekularnej (MD), dostarczające informacji o strukturze i dynamice badanych układów oraz obliczenia kwantowomechaniczne, będące źródłem danych o termodynamice oddziaływań międzycząsteczkowych. W szczególności kosztowna obliczeniowo metoda ab initio MD (AIMD) pozwala na śledzenie dynamiki badanego układu przy w pełni kwantowym ujęciu jego gęstości elektronowej. Wyniki planowanych obliczeń posłużyć mają interpretacji pomiarów wielkości fizycznych, w tym współczynników termoelastycznych (rozszerzalność temperaturowa i ściśliwość izotermiczna) oraz wielkości cząstkowych molowych (objętości molowe, itp.) badanych układów. Dodatkowo metoda AIMD pozwala na obliczenie widma w podczerwieni (IR) układu w niedostępnej dla eksperymentu rozdzielczości molekularnej i tym samym dogłębną analizę subtelnych zmian oddziaływań międzycząsteczkowych leżących u podstaw obserwowanych doświadczalnie zmian widm IR.

Publikacje

  1. Ł. Marcinkowski, M. Śmiechowski, E. Szepiński, A. Kloskowski, D. Warmińska, Interactions of N-alkyl-N-methylmorpholinium based ionic liquids with acetonitrile studied by density and velocity of sound measurements and molecular dynamics simulations, J. Mol. Liquids 286, (2019) 110875
  2. M. Śmiechowski, Computational space-resolved infrared spectra of solvent mixtures, Current Trends in Theoretical Chemistry VIII, (2019) O37
  3. Dorota Warmińska, Maciej Śmiechowski, Thermophysical study of the binary mixtures of triethyl phosphate with N-methylformamide, N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide - Experimental and theoretical approach, Journal of Molecular Liquids 304, (2020) 112778


← Powrót do spisu projektów

CONTACT

Our consultants help future and novice users of specialized software installed on High Performance Computers (KDM) at the TASK IT Center.

Contact for High Performance Computers, software / licenses, computing grants, reports:

kdm@task.gda.pl

Administrators reply to e-mails on working days between 8:00 am – 3:00 pm.