Please use this identifier to cite or link to this item: https://doi.org/10.15480/882.3791
Fulltext available Open Access
Title: Understanding interfaces in metal-oxide/organic-acid hybrid materials from first-principles calculations
Language: English
Authors: Sellschopp, Kai  
Keywords: hybrid material;Atomistic simulations;Adsorption;density functional theory (DFT);interface effects
Issue Date: 2021
Examination Date: 23-Sep-2021
Publisher: Dr. Hut
Source: Dr. Hut 978-3-8439-4885-2: (2021)
Is supplemented by: 10.15480/336.3408
Abstract (german): 
Grenzflächen zwischen Metall-Oxiden und organischen Säuren beeinflussen eine Reihe von verschiedenen Anwendungen, von Hybridmaterialien bis hin zu Katalyse. Die vorliegende Arbeit untersucht die Struktur und Energetik dieser Grenzflächen auf der atomaren Skala. Mit Hilfe von ab-initio Rechnungen und einem neuartigen Werkzeug für Struktursuche werden die stabilsten Grenzflächenstrukturen bestimmt, wodurch eine Restrukturierung von Magnetit (Fe3O4) Oberflächen gefunden und formbeeinflussende Faktoren für Titandioxid (TiO2)-Nanopartikel identifiziert werden. Schließlich wird die Facettenabhängigkeit der mechanischen Grenzflächeneigenschaften untersucht, was tiefere Einblicke in den Ursprung des Versagens von Hybridmaterialien gewährt.
Abstract (english): 
Metal-oxide/organic-acid interfaces play an important role in various applications ranging from hybrid materials to catalysis. The present work studies the structure and energetics of these interfaces on the atomic scale. Employing first-principles calculations and a novel structure search tool, the most stable interface structures are determined, finding a restructuring of magnetite (Fe3O4) surfaces, and identifying shape-influencing factors for titania (TiO2) nanoparticles. Finally, the facet dependence of mechanical interface properties is examined, yielding deeper insights in the origin of failure in hybrid materials.
URI: http://hdl.handle.net/11420/10407
DOI: 10.15480/882.3791
ISBN: 978-3-8439-4885-2
Institute: Keramische Hochleistungswerkstoffe M-9 
Document Type: Thesis
Thesis Type: Doctoral Thesis
Advisor: Müller, Stefan 
Referee: Meißner, Robert  
Colombi Ciacchi, Lucio 
Project: SFB 986: Teilprojekt A04 - Ab-initio basierende Modellierung und Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften von Hybridgrenzflächen 
License: In Copyright In Copyright
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