Teoretické studium hybridních fosfosilikátových materiálů

Bc. Jakub Nagy

Master's thesis

Hybrid Phosphosilicate Materials: A Theoretical Study

Abstract:

This work studies the dependence of the chemical shift of the 29Si nu-clide on it‘s coordination environment in phosphosilicates using the DFT method with the B3LYP functional and 6-31G * and IGLO-III bases. The studied models were composed of a central Si atom with the co-ordination number 4, 5 or 6, to which phosphate or acetate ligands were bonded in cycles in all realistic ways. The geometry with the highest possible local symmetry, in the surrounding of the central sili-con, was sought for all models by freezing the selected torsion angles. Based on the obtained results, the trends of the chemical shift depend-ence on the structure were determined and the influences of the chem-ical composition of the molecules and the geometry of the coordina-tion sphere of the central Si atom were analyzed.

Abstract:

Tato práce studuje závislost chemického posunu nuklidu 29Si na jeho koordinačním okolí ve fosfosilikátech použitím metody DFT s funkcio-nálem B3LYP a bázemi 6-31G* a IGLO-III. Studované modely byly tvo-řeny centrálním atomem Si s koordinačním číslem 4, 5 nebo 6, na který byly navázány a do cyklů pospojovány, všechny realizovatelné kombi-nace fosfátových a acetátových ligandů. Pomocí zmrazení vybraných torzních úhlů byla pro všechny modely hledána geometrie s nejvyšší možnou lokální symetrií v okolí centrálního křemíku. Ze získaných vý-sledků byly stanoveny trendy závislosti chemického posunu na struk-tuře a analyzovány vlivy chemického složení molekul a geometrie ko-ordinační sféry centrálního atomu Si.

Keywords

Silikofosfáty, Strukturní modely, Chemický posun, NMR, DFT, Symetrie molekul

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 1. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 1. 2. 2022
• Supervisor: doc. Mgr. Markéta Munzarová, Dr. rer. nat.
• Reader: Mgr. Jan Vícha, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Inorganic Chemistry