Csipkó Hanga kutatását első helyezéssel díjazta a BME

Hanga 2024 nyarán kezdett el kutatni a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) Vegyészmérnöki és Biomérnöki Karának egyik kutatócsoportjában.

Az októberben leadott Foszfortartalmú policiklusos aromás szénhidrogének optikai tulajdonságainak kvantumkémiai vizsgálata című munkáját novemberben egy bizottság előtt védte meg. A verseny során egyetemi hallgatók munkáival mérték össze Hanga munkáját, és ebben az erős mezőnyben első helyezést ért el.

A dolgozat rövid összefoglalója Hanga szavaival

A számítógépes modellezés és a molekulatervezés mára népszerű eszközzé vált a kémiai és anyagtudományi kutatásokban, hiszen lehetőséget ad a vegyületek szerkezetének és tulajdonságainak előrejelzésére, így jelentősen csökkenthető a kísérletekhez szükséges erőforrás. Kiemelten fontos területet jelent az optikai tulajdonságok vizsgálata, mivel ezek meghatározzák a molekulák alkalmazhatóságát olyan korszerű felhasználásokban, mint például az OLED-ek (szerves fénykibocsátó diódák) vagy szenzorok. A policiklusos aromás szénhidrogének (PAH-ok) konjugált π-elektronrendszerük révén különösen ígéretes jelöltek ezen a területen, kisebb szerkezeti módosításaikkal pedig finoman hangolhatóak lehetnek az elektronikai és fotofizikai jellemzők.

A kutatásom során foszfortartalmú, PAH-vázzal rendelkező molekulákat vizsgáltam szisztematikusan kvantumkémiai módszerekkel. A molekulák közös sajátossága, hogy az öt vegyértékű foszforhoz kapcsolódó megfelelő szubsztituensekkel kiralitáscentrumok hozhatók létre, így optikailag aktív szerkezetek jönnek létre. A vizsgálatok során a vegyületek ultraibolya-látható (UV–Vis) és cirkuláris dikroizmus (CD) spektrumait szimuláltam, melyekhez sűrűségfunkcionál-elméleten (TD-DFT) és hullámfüggvényen alapuló (ADC(2)) módszereket alkalmaztam. A szerkezet–tulajdonság összefüggések elemzésekor arra a kérdésre kerestem választ, hogy mely szerkezeti tényezők – például a konjugált rendszer mérete, a foszfortartalmú gyűrű tagszáma vagy a molekula síkbeli jellege – befolyásolják leginkább az optikai viselkedést.

A kapott eredmények várhatóan közvetlenül is hozzájárulhatnak a kísérleti munkához, mivel lehetővé teszik a legalkalmasabb molekulák kiszűrését még a kísérletek elvégzése előtt, segítve az anyagtudományi fejlesztések hatékonyabb megvalósítását.

Témavezetők: Dr. Benkő Zoltán egyetemi docens
BME Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék
Fekete Csilla PhD-hallgató
BME Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék

Csipkó Hanga kutatását első helyezéssel díjazta a BME

Csipkó Hanga kutatását első helyezéssel díjazta a BME

Tóth Attila