Masterarbeit - Monte-Carlo-Simulationen von NixPt1-x-Oberflächen

☞ Forschungszentrum Jülich

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Update day: 09-10-2024

Location: Jülich North Rhine-Westphalia

Category: Education / Training Part-time Internship / Entry level

Industry: Research

Position: Internship

Job type: Part-time

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Job content

In dem Bestreben, die CO2-Emissionen um 95 % zu reduzieren, ist die Entwicklung von CO2-basierten höheren Alkoholen als alternative Kraftstoffe für die Zukunft des Mobilitätssektors von größter Bedeutung. Diese innovativen Kraftstoffe können als nachhaltiger Ersatz für herkömmliche Benzin- und Dieselkraftstoffe fungieren. Hier haben heterogene Katalysatoren mit der NixPt1-x-Zusammensetzung haben eine bemerkenswerte Aktivität und Stabilität gezeigt. Die Aktivität des Katalysators an der Oberfläche zeigt eine nichtlineare Abhängigkeit von der Legierungszusammensetzung, begleitet von einer ausgeprägten Deaktivierung bei höherem Pt-Gehalt. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt daher auf der Ermittlung der thermodynamisch stabilen Konfigurationen der gebildeten Metalllegierung. Diese Arbeit wird kooperativ zwischen dem Institut für Energie- und Klimaforschung - Elektrochemische Verfahrenstechnik (IEK-14) am Forschungszentrum Jülich und der Juniorprofessur für multiskalige Modellierung heterogener Katalyse in Energiesystemen (MODES) an der RWTH ( https://www.modes.rwth-aachen.de ) durchgeführt. Die Forschungsarbeiten werden in den MODES-Labors durchgeführt.

Ihre Aufgaben:

Sie untersuchen den Einfluss von Legierungs-Zusammensetzungen innerhalb eines breiten Spektrums. Es werden Monte-Carlo-Simulationen auf der Grundlage von vorberechneten DFT-Clustern durchgeführt. Besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, die resultierende Oberflächen- und Bulk-Zusammensetzung der Legierungen in Korrelation zu ihrem Gesamt-Pt-Gehalt zu erkennen.

  • Sorgfältige Lektüre und Analyse der relevanten Literatur sowie grundlegende Kenntnisse der Thermodynamik
  • Analyse von DFT-Simulationsdaten zu verdünnten NixPt1-x-Legierungen, die bereits in MODES berechnet wurden
  • Erlernen und Durchführen von DFT-Simulationen an verdünnten NixPt1-x-Legierungen unter Solvatationsbedingungen
  • Aufbau eines Cluster-Expansionsmodells und Durchführung von Monte-Carlo-Simulationen zur Vorhersage stabiler Oberflächenstrukturen
  • Verwendung stabiler Strukturen zur Berechnung von Adsorptionsenergien für verschiedene Reaktionsintermediate und zur Rationalisierung experimenteller Ergebnisse

Ihr Profil:

  • Gute Leistungen in Ihrem Masterstudium der Chemie oder einem verwandten Fach
  • Gute Beherrschung der Grundlagen der Python/C/C++-Programmierung
  • Erste Erfahrungen mit Methoden der computergestützten Chemie sind keine Voraussetzung, aber von großem Vorteil
  • Kenntnisse in Katalyse oder Oberflächenchemie sind von Vorteil
  • Nachgewiesene Fähigkeit, selbständig und analytisch zu arbeiten
  • Beherrschung der deutschen und englischen Sprache in Wort und Schrift

Unser Angebot:

Wir arbeiten an hochaktuellen innovativen Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Wir bieten Ihnen:

  • Mitarbeit in einer hoch motivierten Forschungsgruppe in einer der größten Forschungseinrichtungen Europas und einer renommierten Universität
  • Zugang zu hervorragenden wissenschaftlichen und technischen Ressourcen
  • Enge Betreuung vor Ort und gute Einarbeitung während der Masterarbeit
  • Angemessene Vergütung Ihrer Arbeit

Die Möglichkeit zum (orts-)flexiblen Arbeiten nach Absprache, z.B. im Homeoffice

Neben spannenden Aufgaben und einem kollegialen Miteinander bieten wir Ihnen noch viel mehr: https://go.fzj.de/Benefits

Wir freuen uns über Bewerbungen von Menschen mit vielfältigen Hintergründen, z.B. hinsichtlich Alter, Geschlecht, Behinderung, sexueller Orientierung / Identität sowie sozialer, ethnischer und religiöser Herkunft. Ein chancengerechtes, diverses und inklusives Arbeitsumfeld, in dem alle ihre Potentiale verwirklichen können, ist uns wichtig.
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Deadline: 23-11-2024

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