Revealing the binding mechanism of phosphates at the mineral-water interface : insights from QM/MM molecular dynamics simulations

Prasanth Babu Ganta

doi:10.18453/rosdok_id00004870

Prasanth Babu Ganta

Revealing the binding mechanism of phosphates at the mineral-water interface : insights from QM/MM molecular dynamics simulations

Universität Rostock, 2023

https://doi.org/10.18453/rosdok_id00004870

Abstract: Phosphor (P) ist für die weltweite Ernährungssicherheit von entscheidender Bedeutung. Angesichts der Besorgnis über ein mögliches P-Peak-Szenario, das die P-Importländer betrifft, sind nachhaltige P-Extraktionsmethoden erforderlich. In dieser Arbeit werden auf quantenmechanischen/molekularmechanischen Methoden basierende Molekulardynamiksimulationen eingesetzt, um die Wechselwirkung der gängigen Phosphate Phosphorsäure, Glycerolphosphat und Inositolhexaphosphat mit den Mineralien Goethit und Diaspore zu untersuchen. Dieser Ansatz verbessert unser Verständnis der Phosphatbindung im Boden.

Dissertation Freier Zugang

Titel:

Revealing the binding mechanism of phosphates at the mineral-water interface: insights from QM/MM molecular dynamics simulations

Beteiligte Personen:

Prasanth Babu Ganta[VerfasserIn]
	0000-0002-6931-4767
	1371655081
Oliver Kühn[AkademischeR BetreuerIn]
	0000-0002-5132-2961
	141056487
	Institut für Physik, Universität Rostock
Ashour Abdelaal Mahmoud Ahmed[AkademischeR BetreuerIn]
	1047494655
Daniel Tunega[AkademischeR BetreuerIn]
	Institute of Soil Research (IBF), BOKU University, Wien

Beteiligte Körperschaften:

Universität Rostock[Grad-verleihende Institution]
	38329-6
Universität Rostock. Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät[Grad-verleihende Institution]
	2147083-2

Zusammenfassung:

Phosphorus (P) is essential for all life forms and is crucial for global food security. With concerns about a potential P peak scenario affecting P importing nations, sustainable P extraction methods are necessary. This thesis employs quantum mechanical/molecular mechanical (QM/MM) method based molecular dynamics simulations to examine common phosphates phosphoric acid, glycerolphosphate and inositolhexaphosphate interaction with P-fixing minerals goethite and its isomorphous diaspore. This interdisciplinary approach enhances our understanding of phosphate binding in soil. [Englisch]

Phosphor (P) ist für die weltweite Ernährungssicherheit von entscheidender Bedeutung. Angesichts der Besorgnis über ein mögliches P-Peak-Szenario, das die P-Importländer betrifft, sind nachhaltige P-Extraktionsmethoden erforderlich. In dieser Arbeit werden auf quantenmechanischen/molekularmechanischen Methoden basierende Molekulardynamiksimulationen eingesetzt, um die Wechselwirkung der gängigen Phosphate Phosphorsäure, Glycerolphosphat und Inositolhexaphosphat mit den Mineralien Goethit und Diaspore zu untersuchen. Dieser Ansatz verbessert unser Verständnis der Phosphatbindung im Boden. [Deutsch]

Dokumenttyp:

Dissertation

Einrichtung:

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Sprache:

Englisch

Sachgruppe der DNB:

530 Physik

540 Chemie

550 Geowissenschaften

Veröffentlichung /
Entstehung:

Rostock