Vibrační spektroskopie a spektroelektrochemie vodivých polymerů
| Název práce v češtině: | Vibrační spektroskopie a spektroelektrochemie vodivých polymerů |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Vibrational spectroscopy and spectroelectrochemistry of conducting polymers |
| Klíčová slova: | infračervená spektroskopie|Ramanova spektroskopie|elektrochemie|vodivé polymery |
| Klíčová slova anglicky: | infrared spectroscopy|Raman spectroscopy|electrochemistry|conducting polymers |
| Akademický rok vypsání: | 2024/2025 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v.v.i. (32-UMCHAV) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Zuzana Morávková, Ph.D. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| •Important notice: deadline for application at the Institute of macromolecular chemistry is 8. March
•The applicant will become familiar with the methods of vibrational spectroscopy and their combination with electrochemistry (cyclic voltammetry). •These methods will be applied on both known conducting polymers, such as polypyrrole, in novel composites, and on polymers, whose vibrational analysis is not yet well established, such as polyindole. |
| Seznam odborné literatury |
| The recommended literature will be tailored to the individual student after contacting the supervisor. |
| Předběžná náplň práce |
| Vodivé polymery (např. polyanilin, polypyrol, polythiofen nebo polyindol) jsou třídou materiálů s širokým využitím od elektroniky, přes katalýzu až po biomedicínu. Mohou být připraveny v různých formách včetně tenkých vrstev, koloidních roztoků, či vodivých gelů. Jejich makroskopické vlastnosti, a tím i aplikační potenciál, úzce souvisí s jejich molekulární strukturou a nanostrukturou – stupněm oxidace, množstvím defektů, typem přítomných nositelů náboje, mezimolekulárními interakcemi a uspořádáním řetězců. Tyto vlastnosti se odrážejí ve vibračních spektrech materiálů, infračervená a Ramanova spektroskopie jsou tedy často používanými analytickými metodami studia vodivých polymerů. Navíc, metody vibrační spektroskopie umožňují propojení s elektrochemickými experimenty a tím i pozorování změn molekulární struktury in-situ.
V rámci této doktorské práce budeme aplikovat metody vibrační spektroskopie a spektroelektrochemie na perspektivní vodivé polymery (především polypyrol, poly(3,4-ethylendioxythiofen) a polyindol) připravených s ohledem na jejich aplikaci např. ve zpracování odpadních vod, tkáňovém inženýrství a jako elektrody a separátory pro lithium-iontové baterie. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Conducting polymers (such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene or polyindole) are a class of materials with wide use reaching from electronics through catalysis to biomedicine. They can be prepared in various forms including thin films, colloids, or conductive gels. Their macroscopic properties, and thus their application potentials, are closely related to their molecular structure and nanostructure – their level of oxidation, the concentration of defects, type of charge carriers, intermolecular interactions and chain ordering. These properties are reflected in the vibrational spectra of the materials, infrared and Raman spectroscopies are thus widely used methods of studying conducting polymers. In addition, methods of vibrational spectroscopy can be coupled with electrochemical experiments which allows for following the molecular structure of the materials in situ.
In this doctoral work, the methods of vibrational spectroscopy and spectroelectrochemistry will be applied to perspective conducting polymers (mainly polypyrrole, poly(3,4-ethylendioxythiophene) and polyindole) prepared for applications such as wastewater processing, tissue engineering, and electrodes and separators for lithium-ion batteries. |