Molekulární modelování nanočástic ZnS na povrchu kaolinitu

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na charakterizaci struktury nanokompozitu na bázi kaolinitu s nanočásticemi sulfidu zinečnatého. Skutečnost, že v rámci simulací v podobě modelů existuje veliké množství, v jaké poloze, vzdálenosti nebo natočení lze nanočástice vůči kaolinitu usadit, je nutné kombinovat více přístupů k řešení dané problematiky. Molekulární modelování nanokompozitu probíhalo v prostředí modelovacího programu Materials Studio. Studovány byly především interakční energie mezi nanočásticemi a povrchem kaolinitu, v závislosti na typu daného povrchu, velikosti a umístění nanočástic. Dále bylo provedeno hodnocení strukturní kompatibility pomocí softwarových nástrojů ve výpočetním prostředí MatLab a následné porovnání výsledků těchto dvou přístupů. Oba přístupy k řešení byly navíc srovnány s analýzou reálného vzorku nanokompozitu pomocí analýzy HRTEM. Výsledky této práce mohou být nápomocny pro hlubší charakterizaci nanokompozitů typu nanočástice/fylosilikát.

The thesis is focused on characterization of nanocomposite structure based on kaolinite with zinc sulphide nanoparticles. Since large number of options in which location, distance or rotation the nanoparticle can be positioned on the kaolinite, combination of various approaches is needed to solve the problem. The molecular modeling was performed in the Materials Studio modeling environment. In particular, the interaction energies between the nanoparticles and the kaolinite surface in dependence on the type of surface, size, and location of the nanoparticles were studied. Furthermore, structure compatibility was determined using software tools in MatLab environment, and both approaches were compared. Moreover, results of these approaches were compared with HRTEM analysis of real sample of the nanocomposite. Results of the thesis can be helpful for deeper characterization of nanoparticle/phyllosilicate nanocomposites.