Unravelling the Nature of Green Organic “On-Water” Catalysis via Novel Quantum Chemical Methods

Projektinformationen

GreenOnWaterCat

ID Finanzhilfevereinbarung: 716142

DOI

10.3030/716142

Projekt abgeschlossen

EK-Unterschriftsdatum 19 Oktober 2016

Startdatum 1 Januar 2017

Enddatum 31 Dezember 2021

Finanziert unter

• EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)

Gesamtkosten

€ 1 499 875,00

EU-Beitrag

€ 1 499 875,00

Koordiniert durch

UNIVERSITAET PADERBORN
Germany

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Veröffentlichungen

Peer reviewed articles (33)

Hydrogen bond dynamics of interfacial water molecules revealed from two-dimensional vibrational sum-frequency generation spectroscopy

Autoren: Deepak Ojha, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Scientific Reports, Ausgabe 11/1, 2021, ISSN 2045-2322
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-021-81635-4

Water structure near the surface of Weyl semimetals as catalysts in photocatalytic proton reduction

Autoren: Jure Gujt, Peter Zimmer, Frederik Zysk, Vicky Süß, Claudia Felser, Matthias Bauer, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Structural Dynamics, Ausgabe 7/3, 2020, Seite(n) 034101, ISSN 2329-7778
Herausgeber: AIP Publishing
DOI: 10.1063/4.0000008

Towards electronic structure-based ab-initio molecular dynamics simulations with hundreds of millions of atoms

Autoren: Robert Schade, Tobias Kenter, Hossam Elgabarty, Michael Lass, Ole Schütt, Alfio Lazzaro, Hans Pabst, Stephan Mohr, Jürg Hutter, Thomas D. Kühne, Christian Plessl
Veröffentlicht in: Parallel Computing, Ausgabe 111, 2022, Seite(n) 102920, ISSN 0167-8191
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.parco.2022.102920

Accurate Sampling with Noisy Forces from Approximate Computing

Autoren: Varadarajan Rengaraj, Michael Lass, Christian Plessl, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Computation, Ausgabe 8/2, 2020, Seite(n) 39, ISSN 2079-3197
Herausgeber: MDPI
DOI: 10.3390/computation8020039

Tumbling with a limp: local asymmetry in water's hydrogen bond network and its consequences

Autoren: Hossam Elgabarty, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Physical Chemistry Chemical Physics, Ausgabe 22/19, 2020, Seite(n) 10397-10411, ISSN 1463-9076
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c9cp06960g

Disordered crystals from first principles II: Transport coefficients

Autoren: Thomas D. Kühne, Julian Heske, Emil Prodan
Veröffentlicht in: Annals of Physics, Ausgabe 421, 2020, Seite(n) 168290, ISSN 0003-4916
Herausgeber: Academic Press
DOI: 10.1016/j.aop.2020.168290

Equation of state of atomic solid hydrogen by stochastic many-body wave function methods

Autoren: Sam Azadi, George H. Booth, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: The Journal of Chemical Physics, Ausgabe 153/20, 2020, Seite(n) 204107, ISSN 0021-9606
Herausgeber: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0026499

“On-the-fly” calculation of the Vibrational Sum-frequency Generation Spectrum at the Air-water Interface

Autoren: Deepak Ojha; Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Molecules, Vol 25, Iss 3939, p 3939 (2020), Ausgabe 6, 2020, ISSN 1420-3049
Herausgeber: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.20944/preprints202007.0332.v1

CP2K: An Electronic Structure and Molecular Dynamics Software Package -- Quickstep: Efficient and Accurate Electronic Structure Calculations.

Autoren: Thomas D. Kühne; Marcella Iannuzzi; Mauro Del Ben; Vladimir V. Rybkin; Patrick Seewald; Frederick Stein; Teodoro Laino; Rustam Z. Khaliullin; Ole Schütt; Florian Schiffmann; Dorothea Golze; Jan Wilhelm; Sergey Chulkov; Mohammad Hossein Bani-Hashemian; Valéry Weber; Urban Borštnik; Mathieu Taillefumier; Alice Shoshana Jakobovits; Alfio Lazzaro; Hans Pabst; Tiziano Müller; Robert Schade; Manuel
Veröffentlicht in: Journal of Chemical Physics, 152 (19), Ausgabe 22, 2020, ISSN 0021-9606
Herausgeber: American Institute of Physics
DOI: 10.5283/epub.45956

Artificial Neural Networks as Trial Wave Functions for Quantum Monte Carlo

Autoren: Jan Kessler, Francesco Calcavecchia, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Advanced Theory and Simulations, Ausgabe 2021, 2021, Seite(n) 2000269, ISSN 2513-0390
Herausgeber: Wiley-VCH
DOI: 10.1002/adts.202000269

A combinatorial study of electrochemical anion intercalation into graphite

Autoren: Manjusha Chugh, Mitisha Jain, Gang Wang, Ali Shaygan Nia, Hossein Mirhosseini, Thomas D Kühne
Veröffentlicht in: Materials Research Express, Ausgabe 8/8, 2021, Seite(n) 085502, ISSN 2053-1591
Herausgeber: IOP Publishing
DOI: 10.1088/2053-1591/ac1965

Artificial neural networks for the kinetic energy functional of non-interacting fermions

Autoren: S. Alireza Ghasemi, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Journal of Chemical Physics, Ausgabe 154, 2021, Seite(n) 074107, ISSN 0021-9606
Herausgeber: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0037319

Quantum Monte Carlo calculations of van der Waals interactions between aromatic benzene rings

Autoren: Sam Azadi, T. D. Kühne
Veröffentlicht in: Physical Review B, Ausgabe 97/20, 2018, Seite(n) 205428, ISSN 2469-9950
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/PhysRevB.97.205428

Disordered crystals from first principles I: Quantifying the configuration space

Autoren: Thomas D. Kühne, Emil Prodan
Veröffentlicht in: Annals of Physics, Ausgabe 391, 2018, Seite(n) 120-149, ISSN 0003-4916
Herausgeber: Academic Press
DOI: 10.1016/j.aop.2018.01.016

Nuclear quantum effects on the vibrational dynamics of liquid water

Autoren: Deepak Ojha, Andrés Henao, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: The Journal of Chemical Physics, Ausgabe 148/10, 2018, Seite(n) 102328, ISSN 0021-9606
Herausgeber: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/1.5005500

Metal-Insulator Transition of Solid Hydrogen by the Antisymmetric Shadow Wave Function

Autoren: Francesco Calcavecchia, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Zeitschrift für Naturforschung A, Ausgabe 0/0, 2018, ISSN 0932-0784
Herausgeber: Verlag der Zeitschrift fur Naturforschung
DOI: 10.1515/zna-2018-0180

Unconventional phase III of high-pressure solid hydrogen

Autoren: Sam Azadi, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Physical Review B, Ausgabe 100/15, 2019, ISSN 2469-9950
Herausgeber: American Physical Society
DOI: 10.1103/physrevb.100.155103

A General Algorithm to Calculate the Inverse Principal p-th Root of Symmetric Positive Definite Matrices

Autoren: Dorothee Richters, Michael Lass, Andrea Walther, Christian Plessl, Thomas D. Kuhne
Veröffentlicht in: Communications in Computational Physics, Ausgabe 25/2, 2019, ISSN 1815-2406
Herausgeber: Global Science Press
DOI: 10.4208/cicp.oa-2018-0053

Enhancement of the local asymmetry in the hydrogen bond network of liquid water by an ultrafast electric field pulse

Autoren: Hossam Elgabarty, Naveen Kumar Kaliannan, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Scientific Reports, Ausgabe 9/1, 2019, ISSN 2045-2322
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-019-46449-5

i-PI 2.0: A universal force engine for advanced molecular simulations

Autoren: Venkat Kapil, Mariana Rossi, Ondrej Marsalek, Riccardo Petraglia, Yair Litman, Thomas Spura, Bingqing Cheng, Alice Cuzzocrea, Robert H. Meißner, David M. Wilkins, Benjamin A. Helfrecht, Przemysław Juda, Sébastien P. Bienvenue, Wei Fang, Jan Kessler, Igor Poltavsky, Steven Vandenbrande, Jelle Wieme, Clemence Corminboeuf, Thomas D. Kühne, David E. Manolopoulos, Thomas E. Markland, Jeremy O. Rich
Veröffentlicht in: Computer Physics Communications, Ausgabe 236, 2019, Seite(n) 214-223, ISSN 0010-4655
Herausgeber: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.cpc.2018.09.020

Opposing Electronic and Nuclear Quantum Effects on Hydrogen Bonds in H 2 O and D 2 O

Autoren: Timothy Clark, Julian Heske, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: ChemPhysChem, Ausgabe 20/19, 2019, Seite(n) 2461-2465, ISSN 1439-4235
Herausgeber: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/cphc.201900839

Impact of intermolecular vibrational coupling effects on the sum-frequency generation spectra of the water/air interface

Autoren: Naveen Kumar Kaliannan, Andres Henao Aristizabal, Hendrik Wiebeler, Frederik Zysk, Tatsuhiko Ohto, Yuki Nagata, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Molecular Physics, 2019, Seite(n) 1-10, ISSN 0026-8976
Herausgeber: Taylor & Francis
DOI: 10.1080/00268976.2019.1620358

On the Hydrogen Bond Strength and Vibrational Spectroscopy of Liquid Water

Autoren: Deepak Ojha, Kristof Karhan, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Scientific Reports, Ausgabe 8/1, 2018, ISSN 2045-2322
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-018-35357-9

Controlling the strength of interaction between carbon dioxide and nitrogen-rich carbon materials by molecular design

Autoren: Ralf Walczak, Aleksandr Savateev, Julian Heske, Nadezda V. Tarakina, Sudhir Sahoo, Jan D. Epping, Thomas D. Kühne, Bogdan Kurpil, Markus Antonietti, Martin Oschatz
Veröffentlicht in: Sustainable Energy & Fuels, Ausgabe 3/10, 2019, Seite(n) 2819-2827, ISSN 2398-4902
Herausgeber: Royal Society of Chemistry
DOI: 10.1039/c9se00486f

Time-dependent vibrational sum-frequency generation spectroscopy of the air-water interface

Autoren: Deepak Ojha, Naveen Kumar Kaliannan, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Communications Chemistry, Ausgabe 2/1, 2019, ISSN 2399-3669
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s42004-019-0220-6

Energy transfer within the hydrogen bonding network of water following resonant terahertz excitation

Autoren: Elgabarty, Hossam; Kampfrath, Tobias; Bonthuis, Douwe Jan; Balos, Vasileios; Kaliannan, Naveen Kumar; Loche, Philip; Netz, Roland R.; Wolf, Martin; Kühne, Thomas D.; Sajadi, Mohsen
Veröffentlicht in: Science Advances, 2020, ISSN 2375-2548
Herausgeber: American Association for the Advancement of Science
DOI: 10.17169/refubium-29722

Mixed‐Valence Compounds as Polarizing Agents for Overhauser Dynamic Nuclear Polarization in Solids**

Autoren: Andrei Gurinov, Benedikt Sieland, Andrey Kuzhelev, Hossam Elgabarty, Thomas D. Kühne, Thomas Prisner, Jan Paradies, Marc Baldus, Konstantin L. Ivanov, Svetlana Pylaeva
Veröffentlicht in: Angewandte Chemie International Edition, Ausgabe 60/28, 2021, Seite(n) 15371-15375, ISSN 1433-7851
Herausgeber: John Wiley & Sons Ltd.
DOI: 10.1002/anie.202103215

Electrochemical N 2 Reduction to Ammonia Using Single Au/Fe Atoms Supported on Nitrogen-Doped Porous Carbon

Autoren: Sudhir K. Sahoo, Julian Heske, Markus Antonietti, Qing Qin, Martin Oschatz, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: ACS Applied Energy Materials, Ausgabe 3/10, 2020, Seite(n) 10061-10069, ISSN 2574-0962
Herausgeber: ACS Publications
DOI: 10.1021/acsaem.0c01740

On the Possibility of Helium Adsorption in Nitrogen Doped Graphitic Materials

Autoren: Sudhir K. Sahoo, Julian Heske, Sam Azadi, Zhenzhe Zhang, Nadezda V. Tarakina, Martin Oschatz, Rustam Z. Khaliullin, Markus Antonietti, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Scientific Reports, Ausgabe 10/1, 2020, ISSN 2045-2322
Herausgeber: Nature Publishing Group
DOI: 10.1038/s41598-020-62638-z

Photocatalytic Water Splitting Reaction Catalyzed by Ion-Exchanged Salts of Potassium Poly(heptazine imide) 2D Materials

Autoren: Sudhir K. Sahoo, Ivo F. Teixeira, Aakash Naik, Julian Heske, Daniel Cruz, Markus Antonietti, Aleksandr Savateev, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: The Journal of Physical Chemistry C, Ausgabe 125/25, 2021, Seite(n) 13749-13758, ISSN 1932-7447
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpcc.1c03947

Insight from energy decomposition analysis on a hydrogen-bond-mediated mechanism for on-water catalysis

Autoren: M. Alaraby Salem; Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Molecular Physics, 2020, ISSN 0026-8976
Herausgeber: Taylor & Francis
DOI: 10.6084/m9.figshare.12854529.v1

Organic Mixed-Valence Compounds and the Overhauser Effect in Insulating Solids

Autoren: Svetlana Pylaeva, Patrick Marx, Gurjot Singh, Thomas D. Kühne, Michael Roemelt, Hossam Elgabarty
Veröffentlicht in: The Journal of Physical Chemistry A, Ausgabe 125/3, 2021, Seite(n) 867-874, ISSN 1089-5639
Herausgeber: American Chemical Society
DOI: 10.1021/acs.jpca.0c11296

Full Assignment of Ab-Initio Raman Spectra at Finite Temperatures Using Wannier Polarizabilities: Application to Cyclohexane Molecule in Gas Phase

Autoren: Pouya Partovi-Azar, Thomas D. Kühne
Veröffentlicht in: Micromachines, Ausgabe 12, 2021, Seite(n) 1212, ISSN 2072-666X
Herausgeber: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/mi12101212

Conference proceedings (1)

A Massively Parallel Algorithm for the Approximate Calculation of Inverse p-th Roots of Large Sparse Matrices

Autoren: Michael Lass, Stephan Mohr, Hendrik Wiebeler, Thomas D. Kühne, Christian Plessl
Veröffentlicht in: Proceedings of the Platform for Advanced Scientific Computing Conference on - PASC '18, 2018, Seite(n) 1-11, ISBN 9781-450358910
Herausgeber: ACM Press
DOI: 10.1145/3218176.3218231