Vyriešené projekty a granty
Vyeriešené projkety a granty 2022
Referenčné výpočty vlastností, interakcií a reaktivity chemických systémov.
Začiatok projektu 2019 - ukončenie 2022
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV - VEGA 1/0777/19
Hlavný riešiteľ: doc. Dr. Pavel Neogrády, DrSc.
Spoluriešitelia: doc. Mgr. Michal Pitoňák, PhD.; doc. Ing. Tomáš Bučko, PhD.; prof. RNDr. Ivan Černušák, DrSc.; prof. RNDr. Vladimír Kellö, DrSc.; prof. RNDr. Miroslav Urban, DrSc.; RNDr. Lukáš Felix Paštéka, PhD.; Mgr. Silvia Kozáková;
S rastúcim výkonom počítačov rastie význam aj „in silico“ kvantovochemických štúdií. Snaha o popis stale väčších chemických systémov však vedie k použitiu metód, ktoré v záujme výpočtovej realizovateľnosti predstavujú aproximácie, pri ktorých nie je možné vopred odhadnúť presnosť a spoľahlivosť výsledkov. Jednou z efektívnych metód ich preverenia zostáva porovnanie s referenčnými výpočtami modelových systémov získaných vysoko korelovanými ab initio metódami, prípadne v danej oblasti preverenými DFT prístupmi. Cieľom projektu je získanie referenčných dát v palete predpovedí elektrických a spektrálnych vlastností molekúl, ich reaktivity a interakcií, katalýzy, procesoch v zeolitoch a na povrchoch kovov, až po príspevok k niektorým problémom v jadrovej energetike. Okrem aplikácií bude predmetom našej práce aj efektívna masívne paralelizovaná počítačová implementácia MP2.5 metódy, rozšírená na open-shell systémy, ktorá posunie hranice nášho štúdia v oblasti medzimolekulových interakcií a reaktivity.
Výstupy projektu:
Kozakova, S and Cernusak, I: Spectroscopic properties of diatomic molecules CdI and CsCd: ab initio calculations, Theoret. Chem. Accounts, 139, 134 (2020).
Suliman, S; Pitonak, M; Cernusak, I. ,Louis, F: On the applicability of the MP2.5 approximation for open-shell systems. Case study of atmospheric reactivit, Comput. Theoret. Chem. 1186, 112901 (2020).
Ehn L, Cernusak, I: Atomic and ionic polarizabilities of B, C, N, O, and F, Int. J. Quantum Chem. 121, e26467 (2021).
Barysz, M; Cernusak, I, Kello V, Neogrady, P: AuSi molecule revisited:IOTC/CASSCF/CASPT2calculations, Int. J. Quantum Chem. 121, e26502 (2021).
Khiri, D; Louis, F; Cernusak, I; Dibble, TS: BrHgO center dot + CO: Analogue of OH plus CO and Reduction Path for Hg(II) in the Atmosphere, ACS Earth Space Chem., 4, 1777-1784 (2021).
Khiri, D; Taamalli, S; Dao DQ, Nguyen. TB, Gasnot. L, Louis. F, Cernusak. I, El Bakali, A: Thermochemical and .kinetic studies of hydrogen abstraction reaction from C16H10 isomers by H atoms, Comput. Theoret. Chem. 1201, 113257 (2021).
Said, H; Novotny, M; Cernusak, I; Bucko, T: Ab initio molecular dynamics investigation of Cs adsorption on Mo(001): Beyond a single monolayer coverage, Appl. Surf. Sci. 559, 49822 (2021).
Taamalli, S; Pitonak, M; Dibble, T, Cernusak, I; Louis, F: Theoretical Study of the Monohydration of Mercury Compounds of Atmospheric Interest, J. Phys. Chem. A, 125, 5819-5828 (2021).
Shah, V; Jacob, DJ; Thackray CP, Wang X, Sunderland EM, Dibble, T, Saiz-Lopez A, Cernusak, I; Kello, V; Castro, P, Wu, RR, Wang, CJ: Improved Mechanistic Model of the Atmospheric Redox Chemistry of Mercury, Environ. Sci. Technol. 55, 14445-14456 (2021).
Vyriešené projekty a granty 2018
Štúdium vplyvu teploty, iónovej sily a zloženia reakčnej zmesi na molekulovú agregáciu katiónového farbiva v koloidnom roztoku smektitov.
Granty pre doktorandov a mladých vedeckých pracovníkov Univerzity Komenského, UK/331/2018
Hlavný riešiteľ: Mgr. Tímea Baranyaiová
Projekt je zameraný na objasnenie komplexných procesov prebiehajúcich v reakčných zmesiach katiónových organických farbív s časticami vrstevnatých kremičitanov zo skupiny smektitov. V prípade reakčnej sústavy rodamínového farbiva s montmorillonitom sa otestuje vplyv teploty, iónovej sily a povrchovej koncentrácie farbiva na reakčný mechanizmus a kinetiku tvorby molekulových agregátov farbiva. Jav molekulovej agregácie rodamínového farbiva popíšeme aj v prípade zmesných koloidných sústav dvojíc štruktúrne odlišných smektitov. V komplexných sústavách pozostávajúcich zo syntetického saponitu a z dvojice rodamínového a oxazínového farbiva budeme pozorovať kompetitívnu agregáciu, prípadne aj segregáciu adsorbovaných molekúl farbív. Dosiahnuté výsledky môžu viesť k podrobnému popisu dejov prebiehajúcich v týchto sústavách, čo je nevyhnutné k pochopeniu reakčného mechanizmu molekulovej agregácie katiónových farbív v koloidných roztokoch smektitov. Získané poznatky taktiež môžu byť prínosom pri popise užších súvislostí medzi povrchovými vlastnosťami smektitov a správaním sa katiónov farbív v ich roztokoch.
Vyriešené projekty a granty 2017
Presný a výpočtovo efektívny kvantovochemický popis nekovalentných interakcií.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV, VEGA 1/0092/14
Hlavný riešiteľ: doc. Mgr. Michal Pitoňák, PhD.
Spoluriešitelia: doc. Dr. Pavel Neogrády, DrSc.; prof. RNDr. Ivan Černušák, DrSc.; prof. RNDr. Vladimír Kellö, DrSc.; prof. RNDr. Miroslav Urban, DrSc.; Mgr. Tomáš Rajský; Mgr. Denisa Suchá; Fakulta Prírodných Vied, UMB BB: Mgr. Miroslav Melicherčík, PhD.; Výpočtové stredisko SAV: Mgr. Lukáš Demovič, PhD.; Mgr. Jozef Federič, PhD.
Cieľom projektu je rozvoj efektívnych výpočtových ab initio metód pre presný popis nekovalentných interakcií "veľkých" molekulárnych systémov. To vyžaduje najpokročilejšie kvantovo chemické metódy, napr. metódu spriahnutých klastrov (so zahrnutím spojených triexcitácií) čo najbližšie k limite úplnej bázy atómových orbitálov (CBS). Zvýšiť efektivitu výpočtov môžme navrhnutím výpočtovo menej náročných metód so zachovaním presnosti a zlepšením konvergencie k CBS s veľkosťou bázy. Vhodnými kandidátmi sú škálovaná poruchová metóda do tretieho poriadku (sMP3) a metóda optimalizovaných virtuálnych orbitálov (OVOS).
Vyriešené granty a projekty 2016
Halogénová väzba.
Granty pre doktorandov a mladých vedeckých pracovníkov Univerzity Komenského, UK/253/2016
Hlavný riešiteľ: Mgr. Denisa Suchá
Projekt pojednáva o analýze vplyvu elektrónovej korelácie, výberu bázy atómových orbitálov a zahrnutí relativistických efektov na vlastnosti vybraných komplexov s halogénovou a dihalogénovou väzbou, ich interakčných energií a distribúcii náboja v okolí sigma-diery. Použitím metódy DFT-SAPT je možné analyzovať jednotlivé zložky interakčnej energie – elektrostatickú, disperznú, indukčnú, výmenno-repulznú atď. Pomerne jednoduché komplexy, ktoré v projekte slúžia ako modelové systémy pre halogénovú a dihalogénovú väzbu, poskytnú dôležité informácie o význame relativistických efektov aj pre ďalšie, rozsiahlejšie a komplikovanejšie systémy s analogickým nekovalentným interakčným motívom.
Molekulová agregácia katiónov farbív v sústavách nanočastíc vrstevnatých kremičitanov.
Granty pre doktorandov a mladých vedeckých pracovníkov Univerzity Komenského, UK/227/2016
Hlavný riešiteľ: Mgr. Tímea Baranyaiová
V sústavách organických farbív s nanočasticami vrstevnatých kremičitanov sa intenzívne uplatňuje jav molekulovej agregácie. Hlavným cieľom projektu je podrobný popis reakčnej kinetiky a mechanizmu molekulovej agregácie farbív v sústave vrstevnatých kremičitanov zo skupiny smektitov. Využíva sa metóda absorpčnej spektroskopie v UV–Vis oblasti v kombinácii so zariadením stopped–flow a chemometrická analýza spektier reakčných zmesí. Hlavným výstupom projektu budú poznatky, ktoré vedú k pochopeniu podstaty javu molekulovej agregácie farbív v sústavách nanočastíc a umožňujú využitie organických farbív pri charakterizácii povrchových vlastností nanomateriálov.
Resonance energy transfer in the hybrid materials based on organic laser dyes and layered silicate nanoparticles.
Granty pre doktorandov a mladých vedeckých pracovníkov Univerzity Komenského, UK/303/2016
Hlavný riešiteľ: Mgr. Silvia Belušáková
Resonance energy transfer (RET) is a photophysical phenomenon efficient to the distances of a few nanometers. It occurs as the result of a resonance electrostatic coupling between dye molecules of specific electronic properties. The process plays significant roles in photosynthesis in green plants and is expected taking place in future solar cells working on molecular level. The project is focused on RET occurring in complex systems based on nanoparticles of an inorganic layered carrier, synthetic saponite, and adsorbed molecules of laser dyes. Selection of the dyes and chemical modifications of the materials are designed in order to achieve optimal RET yields and to suppress possible unfavorable processes leading to decrease of RET efficiency.
Výber grantov a projektov vyriešených v minulosti
Výpočty medzimolekulových interakcií, chemickej reaktivity a dynamiky v extrémnych podmienkch života molekúl.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV; VEGA 1/0428/09
Hlavný riešiteľ: prof. RNDr. Ivan Černušák, DrSc.
Spoluriešitelia: doc. Pavel Neogrády, Dr.; prof. Miroslav Urban, DrSc.; prof. Jozef Noga, DrSc.; prof. RNDr. Vladimír Kellö, DrSc.; Mgr. M. Čukovičová; Mgr. P. Dedíková; Mgr. L. Demovič; Mgr. M. Kraus; Mgr. K. Mečiarová; Mgr. J. Páleníková; Mgr. L. Šimová; Mgr. J. Šimunek; Mgr. J. Granatier
Obdobie riešenia: 2009-2011
Fotoaktívne hybridné materiály s luminiscenčnými a antimikrobiálnymi vlastnosťami.
Agentúra na podporu výskumu a vývoja, APVV-0291-11
Hlavný riešiteľ: Ústav anorganickej chémie SAV: doc. RNDr. Juraj Bujdák, DrSc.
Spoluriešitelia: Katedra fyzikálnej a teoretickej chémie: doc. RNDr. Juraj Bujdák, DrSc.; doc. RNDr. Ivan Valent, CSc.; doc. Ing. Marián Janek, PhD.; Mgr. Silvia Belušáková; Mgr. Daniel Zich
Obdobie riešenia: 2012-2015
Dynamika oscilačných systémov.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV, VEGA 1/0039/09
Hlavný riešiteľ: prof. RNDr. Peter Ševčík, DrSc.
Spoluriešitelia: prof. RNDr. Ľudovít Treindl, DrSc.; prof. RNDr. Ľubica Adamčíková, DrSc.; RNDr. Anna Olexová, CSc.; doc. RNDr. Olga Grančičová, CSc.; RNDr. Erik Szabo; Fakulta prírodných vied UMB: prof. RNDr. Milan Melicherčík, CSc.
Obdobie riešenia: 2009-2011
Oscilácie a dynamické nestability v chemických systémoch.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV, VEGA 1/3570/06
Hlavný riešiteľ: prof. RNDr. Peter Ševčík, DrSc.
Spoluriešitelia: prof. RNDr. Ľudovít Treindl, DrSc.; prof. RNDr. Ľubica Adamčíková, DrSc.; RNDr. Anna Olexová, CSc.; RNDr. Marta Mrákavová, CSc.; doc. RNDr. Olga Grančičová, CSc.; Mgr. Daniel Mišicák; Fakulta prírodných vied UMB: doc. RNDr. Milan Melicherčík, CSc.
Obdobie riešenia: 2006-2008
Nelineárna dynamika chemických systémov, chemické oscilácie a priestorové štruktúry.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV, VEGA 1/0050/03
Hlavný riešiteľ: prof. RNDr. Peter Ševčík, DrSc.
Spoluriešitelia: prof. RNDr. Ľudovít Treindl, DrSc.; prof. RNDr. Ľubica Adamčíková, DrSc.; RNDr. Anna Olexová, CSc.; RNDr. Marta Mrákavová, CSc.; RNDr. Zuzana Farbulová; Mgr. Daniel Mišicák; Fakulta prírodných vied UMB: doc. RNDr. Milan Melicherčík, CSc.
Obdobie riešenia: 2003-2005
Oscilácie a dynamické nestability v nelineárnych chemických systémoch.
Vedecká grantová agentúra MŠVVaŠ SR a SAV, VEGA 1/7301/20
Hlavný riešiteľ: prof. RNDr. Peter Ševčík, DrSc.
Spoluriešitelia: prof. RNDr. Ľudovít Treindl, DrSc.; prof. RNDr. Ľubica Adamčíková, DrSc.; RNDr. Anna Olexová, CSc.; RNDr. Marta Mrákavová, CSc.; RNDr. Ivan Valent, CSc.; RNDr. Katarína Kissimonová; RNDr. Zuzana Farbulová; Mgr. Katarína Pavlíková; Fakulta prírodných vied UMB: doc. RNDr. Milan Melicherčík, CSc.
Obdobie riešenia: 2000-2002
Pozorovanie Försterovho rezonančného prenosu energie v hybridných sústavách pripravených metódou LBL.
Granty Univerzity Komenského pre doktorandov a mladých vedeckých pracovníkov, UK/16/2014
Hlavný riešiteľ: Mgr. Silvia Belušáková
Obdobie riešenia: 2014