Großskalige Simulationen an Kohlenstoffallotropen (C01)

• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 182849149

Die strukturellen, mechanischen und chemischen Eigenschaften sowie die Reaktivität von Kohlenstoff-Allotropen werden mit Hilfe von großskaligen atomistischen Kraftfeld- und quantenmechanischen Moleküldynamik-Simulationen und Geometrieoptimierungen untersucht. Die Schwerpunkte werden die explizite Berücksichtigung der flüssigen Umgebung in Untersuchungen zu den Reaktionsmechanismen bei der nasschemischen kovalenten und nicht-kovalenten Funktionalisierung von Fullerenen, Kohlenstoff-Nanoröhren und Graphen sowie Studien zu Dehydrogenierungsprozessen auf Oberflächen sein, die für das rationale Design und die Synthese von neuartigen flachen und gekrümmten Kohlenstoffstrukturen eingesetzt werden. Hierfür sind einerseits extensive Kraftfeld-Simulationen für die Suche relevanter und repräsentativer Konformationen von flexiblen molekularen Aggregaten notwendig, wogegen die Mechanismen von chemischen Reaktionen mit Hilfe der ab-initio Moleküldynamik, unterstützt durch Beschleunigungstechniken wie die Metadynamik für Berechnungen von freien Energien und durch QM/MM-Ansätze, analysiert werden können.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche
• Teilprojekt zu: SFB 953: Synthetische Kohlenstoffallotrope
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Teilprojektleiter: Professor Dr. Timothy Clark, bis 7/2017; Professor Dr. Bernd Meyer