MAICoS, kurz für Molecular Analysis for Interfacial and Confined Systems, ist ein leistungsstarkes und benutzerfreundliches Python-Toolkit, das speziell für die Analyse der Struktur und Dynamik von Grenzflächen- und eingeschlossenen Flüssigkeiten aus molekularen Simulationen entwickelt wurde. Mit MAICoS können Sie in Kombination mit MDAnalysis Daten wie Dichteprofile, dielektrische Konstanten, Strukturfaktoren oder Transporteigenschaften aus Trajektorien externer Simulationen extrahieren, einschließlich Daten von LAMMPS, GROMACS, CHARMM oder NAMD. Als Open-Source-Software unter der GNU General Public License v3.0 freigegeben, richtet sich MAICoS sowohl an Anfänger ohne Python-Erfahrung als auch an erfahrene Anwender. Es bietet eine intuitive Befehlszeilenoberfläche für Einsteiger und eine umfassende Python-API für komplexe Analysen und Anpassungen durch fortgeschrittene Benutzer. Entdecken Sie die vielfältigen Möglichkeiten mit MAICoS, um Ihre molekularen Simulationsprojekte effizienter und effektiver zu gestalten.

This project aims to understand, model and control confinement effects on the electrocatalytic CO2 reduction reaction (CO2RR) in the atomically precise pores of covalent organic frameworks (COFs). We will integrate COF design, advanced electrochemistry and theoretical modelling in a tight feedback loop to arrive at a fundamental understanding of CO2RR reactivity under confinement. Confinement effects to be studied include (i) CO2 capture and oversolubility in mesopores, (ii) increase of CO2RR vs. hydrogen evolution reaction selectivity via control of the local pH, mass transport and electrochemical double layer, and (iii) selectivity enhancement for multicarbon (C2+) products by tandem catalysis.

The concept of charge carrier hopping is a long-established tool in solid state physics and is successfully applied to transport in semiconductors or to explain transport in solar cells. In the case where an electrolyte solution is in contact with a semiconductor, the dynamics of both the mobile ionic species as well as of electrons and holes is strongly coupled. The aim of this theoretical project is to develop a coupling method that describes simultaneously the coupled ionic/electronic transport based on kinetic Monte Carlo and Molecular Dynamics simulations. On the microscopic site this will be benchmarked against ab-initio simulations whereas mesoscopic properties shall be derived by embedding the transport behaviour in a continuum description. The project involves active exchange with other groups in the GRK and especially with Martijn Kemerink. A longer research stay in Heidelberg is thus planned.