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.