Komplexní studium nanostrukturních systémů

This project doesn't include Faculty of Arts. It includes Faculty of Science. Official project website can be found on muni.cz.

Hlavním cílem tohoto projektu bude komplexní studium nanostrukturních systémů pomocí celé škály výzkumných metod. Jedním směrem bude hledání řízených metod přípravy molekulárních, supramolekulárních, polymerních a nanostrukturních systémů, které budou vykazovat zajímavé funkční vlastnosti. Mimo běžných metod anorganické, organické, metaloorganické a materiálové preparativní chemie bude syntéza těchto systémů založena na využití sol-gelových, sonochemických, mikrovlnných a fotokatalytických reakcí. Budou připravovány materiály ve formě nanočástic nebo nanoporézních xerogelů. Nedílnou součástí bude studium struktury a chemických vlastností molekulárních stavebních jednotek, vhodných pro vytváření vyšších nanostrukturních celků. Získané systémy budou charakterizovány pomocí spektroskopických, difrakčních, mikroskopických a dalších analytických technik, jako jsou monokrystalová rentgenová difrakce, PXRD, kapalinová i pevnofázní NMR, MS, SEM, TEM, TGA, IR a RA spektroskopie, porosimetrie. Syntetické reakce budou zkoumány také pro vysvětlení reakčních mechanismů a kinetiky vzájemné interakce molekulárních stavebních jednotek během procesů uspořádávání do vyšších nanostrukturních celků. Připravené materiály budou studovány z hlediska funkčního použití pro přípravu katalyzátorů, nanostrukturních materiálů pro iontové vodiče, polymerních membrán pro zachycování a separaci plynů a par organických látek, pro přípravu objemových sorpčních materiálů. Dále budou teoreticky i experimentálně studovány magnetické, optické, elektrické, a mechanické vlastnosti připravených materiálů. Struktura, vlastnosti a mechanismy funkčních procesů ve vybraných perspektivních materiálech budou studovány pomocí ab-initio výpočtů elektronové struktury (VASP, WIEN2k) a také pomocí semiempirických metod CALPHAD (THERMOCALC, MT DATA). Výsledky těchto výpočtů budou použity k optimalizaci přípravy, chemického složení a struktury připravovaných materiálů.