O B A V I J E S T
Javna obrana doktorskog rada studentice doktorskog studija BIOFIZIKA
ANTONIJE MRAVAK, mag. phys.
pod naslovom
DIZAJN NOVIH HETEROGENIH KATALIZATORA ZA OBNOVLJIVU ENERGIJU TEMELJEN NA METALNIM KVANTNIM KLASTERIMA I OKRUŽENJU
održat će se u srijedu, 19. srpnja 2023., u 10:00 sati na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Splitu (A0-1), pred članovima Stručnog povjerenstva:
1. prof. dr. sc. Ante Bilušić, Prirodoslovno-matematički fakultet u Splitu, predsjednik,
2. prof. dr. sc. Leandra Vranješ Markić, Prirodoslovno-matematički fakultet u Splitu, članica,
3. dr. sc. Štefan Vajda, dr. habil., Institut fizikalne kemije J. Heyrovský u Pragu, član,
4. izv. prof. dr. sc. Larisa Zoranić, Prirodoslovno-matematički fakultet u Splitu, zamjenska članica.
Mentori:
prof. dr. dr. h. c. Vlasta Bonačić Koutecky – Centar izvrsnosti za znanost i tehnologiju – integracija Mediteranske regije (STIM) pri Interdisciplinarnom centru za naprednu znanost i tehnologiju (ICAST) i prof. dr. sc. Mile Dželalija – Prirodoslovno-matematički fakultet Sveučilišta u Splitu.
Pozivaju se svi zainteresirani da prisustvuju obrani doktorskog rada.
Naslov:
Dizajn novih heterogenih katalizatora za obnovljivu energiju temeljen na metalnim kvantnim klasterima i okruženju
SAŽETAK:
Teza ističe prednosti sustavnog uključivanja metalnih kvantnih klastera unutar različitih okruženja s ciljem dizajniranja novih klasa heterogenih katalizatora. U tom kontekstu, fokus je na novim održivim rješenjima za poboljšanje performansi gorivih članaka kroz materijale za proizvodnju i skladištenje vodika te eliminaciju i korištenje ugljikovog monoksida. Također, predlažu se katalitički sustavi za efikasnu i selektivnu pretvorbu ugljikovog dioksida u korisne produkte. Teorija funkcionala gustoće (DFT) koristi se za predviđanje novih katalizatora kroz istraživanje širokog spektra sustava kako bi se dobio uvid u prirodu aktivnih mjesta i ulogu okruženja. Ovo se postiže kroz istraživanje strukturalnih i elektronskih svojstava katalizatora kao i kroz određivanje energijski povoljnih puteva koji vode do željenih produkata. Strategije dizajna novih materijala temelje se na i) integraciji metalnog bakrenog centra unutar metalo-organske mreže i zaštiti klastera srebrovog hidrida pomoću liganada, ii) prijenosu ligandiranog rutenijevog klastera unutar zeolita te iii) odlaganju monometalnih i bimetalnih bakrenih klastera dopiranih paladijem na površinu metalnog oksida. Teorijski rezultati nadopunjeni su eksperimentalnim rezultatima naših suradnika te omogućuju fundamentalno razumijevanje i kontrolu funkcije novih katalizatora.
Title:
Design of new heterogeneous catalysts for renewable energy based on metallic quantum clusters and the surrounding
ABSTRACT:
The thesis highlights the potential of metallic quantum clusters placed in various surroundings in the design of new classes of heterogeneous catalysts. In this context, new sustainable solutions are addressed through the design of materials for enhancement of fuel cell performance via production and storage of hydrogen as well as the elimination and utilization of carbon monoxide. In addition, catalytic systems for carbon dioxide conversion into useful products are proposed. Density functional theory (DFT) is used to predict the new catalysts by exploring a wide range of systems, providing an insight into the nature of active sites and the role of the surroundings. This is achieved through investigations of structural and electronic properties of the catalysts, as well as energetically favorable pathways leading to the desired products. The strategies for new material design are based on i) integration of a copper-based metallic center within the metalorganic framework and ligand protection of silver hydride cluster, ii) placing ligated ruthenium cluster inside the zeolite, and iii) depositing of monometallic and palladium-doped bimetallic copper clusters on metal oxide support. The results emerging from theoretical calculations are supplemented by experimental results obtained by our collaborators, enabling fundamental understanding and control of the function of new catalysts.
