Moleculaire dynamica (MD) is een modelleringstechniek waar opeenvolgende microscopische configuraties van het moleculaire systeem worden gegeneerd met behulp van computationele modellen. Hiertoe worden de bewegingsvergelijkingen van Newton opgelost waarbij de potentiaal kan gegenereerd worden uitgaande van klassieke krachtvelden of door de elektronenstructuur expliciet op te lossen voor elke atoomconfiguratie. Het resultaat van een MD simulatie is een traject dat specifieert hoe bepaalde microscopische grootheden variëren in de tijd. Centraal in deze thesis staat de extractie van macroscopische data uit de microscopische data die de MD techniek genereert.
In het eerste luik worden zeolieten bestudeerd met de MD techniek. Zeolieten zijn nanoporeuze anorganische materialen met allerlei toepassingen in de maatschappij. Deze nanogestructureerde materialen komen in de natuur voor, maar kunnen ook gesynthetiseerd worden om zodoende op maat gemaakte materialen te verkrijgen. Moleculaire modelleringstechnieken kunnen in belangrijke mate bijdragen om de groei van de materialen te begrijpen in de initiële fases. Idealiter kan moleculaire controle bekomen worden over de groei van verschillende zeolieten.
In een tweede luik wordt de structuur van vloeistoffen bestudeerd op basis van MD simulaties. De structuur van vloeistoffen wordt frequent in kaart gebracht door het opstellen van structuurfactoren en radiale distributiefuncties. Voor methanol werd vastgesteld dat de radiale distributiefunctie niet accuraat werd voorspeld en hiertoe werden adequate correctietermen vooropgesteld en geïmplementeerd in het moleculaire dynamica model. Een uitgebreide analyse van structuurfactoren op een breed set van vloeistoffen legde bepaalde zwakheden bloot in courant aangewende technieken om structuurfactoren te voorspellen uitgaande van het experiment. In dit doctoraatsproefschrift werden de verschillende methodieken kritisch geanalyseerd en worden aanbevelingen gedaan om de structuur van vloeistoffen correct te beschrijven.
| |