Syntéza, charakterizace a studium vlastností nanostrukturních systémů (SYNASYS)

Hlavním cílem tohoto projektu 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. 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. 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 pro aplikace v sorpci a ukládání ekonomicky důležitých plynů (vodík, CO2, CH4). Struktura, vlastnosti a mechanismy funkčních procesů ve vybraných perspektivních materiálech budou studovány pomocí ab-initio výpočtů elektronové struktury. Výsledky těchto výpočtů budou použity k optimalizaci přípravy, chemického složení a struktury připravovaných materiálů.