Molekulardynamische Simulationen und Dichte-Funktional-Modelle zu Struktur und Stoffübergangsdynamik an tropfenförmigen heterogenen Systemen

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Gegenstand des Projektes ist die Untersuchung von Stofftransport und molekularer Dynamik bei Flüssig-Flüssig-Grenzphasensystemen. Basis dafür sind unsere Ergebnisse zur inneren Struktur und Eigenschaften und zu Simulationen dieser Systeme. In beiden Arbeitsrichtungen konnten wichtige Ergebnisse über den Zusammenhang zwischen molekularen Wechselwirkungen und den strukturellen, energetischen und Grenzflächeneigenschaften der Systeme gewonnen werden. Alle Resultate beschreiben Gleichgewichtszustände. Über die Dynamik der Moleküle und über Konzentrationsgradienten in den Grenzphasenbereichen bzw. über Wanderung und Durchtritt durch die Phasengrenzen liegen kaum Erkenntnisse oder Modellvorstellungen vor. Dabei sind gerade die Dynamik und das Transportverhalten in diesen nanostrukturierten Grenzphasenbereichen für die Entwicklung neuer Modelle zum extraktiven Stoffübergang von außerordentlicher Bedeutung. Das vorliegende Projekt beabsichtigt einen Brückenschlag von systematischen Grundlagenuntersuchungen molekularer Prozesse zu anwendungsorientierten Problemen der Flüssig-Flüssig-Extraktion und der Transportvorgänge bei extraktiven Stofftrennverfahren, die im biologischen und biotechnologischen Bereich sowie bei der Schadstoffentfernung aus der Umwelt wachsende Bedeutung gewinnen.