TU BRAUNSCHWEIG

Studienarbeiten / Forschungspraktika


Studienarbeiten im Rahmen des PC-F-Praktikums (B.Sc. Chemie) sowie Forschungspraktika (M.Sc. Chemie und M.Sc. Chemische Biologie) können auch in der theoretischen Chemie durchgeführt werden.

Voraussetzung ist ein Interesse für den Einsatz von theoretischen Methoden und Simulationen in der Chemie, über die Vorlesung “Computerchemie” hinausgehende Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Bei Interesse, melden Sie sich bitte bei Prof. Christoph Jacob (E-Mail: c.jacob@tu-braunschweig.de).


Möglich sind Themen aus folgenden Bereichen:

1) Theoretische Röntgenspektroskopie

Mit Röntgenstrahlung lassen sich Rumpfelektronen (z.B. aus einem 1s-Orbital) in unbesetzte Orbitale anregen. Mit Röntgenspektroskopie lassen sich unter anderem katalytische Reaktionsmechanismen (z.B. der selektiven katalytischen Reduktion von NO in Abgasen) aufklären. Im Rahmen einer Studienarbeit oder eines Forschungspraktikums sollen Röntgenspektren berechnet werden, um unsere experimentellen Kooperationspartner bei der Interpretation gemessener Spektren zu unterstützen. Für dieses Projekt ist Interesse an anorganischer Chemie und der Chemie von Übergangsmetallkomplexen wünschenswert.

2) Berechnung biomolekularer Schwingungsspektren

Im Rahmen einer Studienarbeit oder eines Forschungspraktikums sollen Schwingungsspektren von Aminosäuren in Lösung berechnet werden. Hierbei werden sowohl Infrarot- und Raman-Spektren als auch Raman optische Aktivität betrachtet. Für die Berechnungen wird eine Kombination aus Molekulardynamik-Simulationen, quantenchemischen Einbettungsmethoden und Methoden der theoretischen Schwingungsspektroskopie zum Einsatz kommen. Dieses Projekt erlaubt es, zahlreiche theoretische Methoden und Programmpakete kennenzulernen, die in unserer Arbeitsgruppe zum Einsatz kommen.

3) Berechnung magnetischer Eigenschaften von Übergangsmetallkomplexen

In mehrkernigen Übergangsmetallkomplexen können die Spins an verschiedenen Metallzentren unterschiedlich stark gekoppelt sein. Diese Spin-Kopplungen bestimmen die magnetischen Eigenschaften solcher Komplexe. Die Vorhersage von Spin-Kopplungen mit Hilfe von Subsystem-Methoden soll im Rahmen einer Studienarbeit oder eines Forschungspraktikums getestet werden. Als Beispiel sollen hier Kupferkomplexe betrachtet werden. Für dieses Projekt ist Interesse an anorganischer Chemie und der Chemie von Übergangsmetallkomplexen wünschenswert.

4) Berechnung der angeregten Zustände von Farbstoffen

Im Rahmen einer Studienarbeit oder eines Forschungspraktikums sollen die angeregten Zustände von Farbstoffen für die hochauflösende Mikroskopie, die in der Arbeitsgruppe Tinnefeld entwickelt werden, berechnet werden. Für die Berechnungen sollen verschiedene quantenchemische Methoden (TDDFT, CC, CASSCF) eingesetzt und verglichen werden. Lösungsmitteleffekte können in einem zweiten Teil des Projektes mit Hilfe von Einbettungsmethoden ebenfalls berücksichtigt werden. Dieses Projekt erlaubt es, zahlreiche theoretische Methoden und Programmpakete kennenzulernen, die in unserer Arbeitsgruppe zum Einsatz kommen.

5) Implementierung von Einbettungsmethoden in PyADF

Die Skripting-Umgebung PyADF, die in unserer Arbeitsgruppe entwickelt wird, ermöglicht es komplexe Berechnungen mit quantenchemischen Einbettungsmethoden durchzuführen, die viele einzelne Berechnungsschritte erfordern. Im Rahmen einer Studienarbeit oder eines Forschungspraktikums sollen neue Methoden für die Berechnung von molekularen Materialien, die unter anderem in der organischen Photovoltaik von Bedeutung sind, in PyADF implementiert werden. Ein Interesse an Softwareentwicklung ist für dieses Projekt erforderlich, Programmierkenntnisse können im Laufe der Arbeit erworben werden.

Für weitere Themenvorschläge, siehe auch Bachelor- und Masterarbeiten.


  aktualisiert am 11.06.2015
TU_Icon_E_Mail_1_17x17_RGB Zum Seitenanfang