Ústav makromolekulární chemie AV ČR
banner

Rentgenová a neutronová strukturní analýza

Oddělení je od 1. 1. 2021 začleněno pod oddělení Oddělení strukturní analýzy.
 
 

Laboratoř poskytuje strukturní analýzy s použitím rozptylu rentgenových paprsků v malých a velkých úhlech. Naše nejmodernější zařízení a technologie se zaměřují hlavně na výzkum nových polymerů a polymerních kompozitů. V mnoha případech určuje struktura materiálů makroskopické vlastnosti. S využitím rentgenové difrakce a rozptylu v našich laboratořích jsme schopni nedestruktivně analyzovat materiály, abychom zjistili jejich vnitřní strukturu, a tím pomohli ve výzkumu dalším vědeckým týmům.

 

Výzkum

V laboratoři rentgenové strukturní analýzy jsou k dispozici následující metody výzkumu:

  1. Rentgenová prášková difrakce (XRD) je nedestruktivní analytická technika používaná pro fázovou identifikaci krystalických nebo polykrystalických materiálů.Může poskytnout informace o krystalové struktuře, vzdálenostech atomů a rozměrech základních buněk.V případě polymerních materiálů se běžně používá k určení stupně krystalinity a zastoupení fází na základě difraktogramu.
  2. Maloúhlový rozptyl rentgenového záření (SAXS) je široce používanou technikou pro zkoumání 3D struktur v širokém rozsahu velikostí od přibližně 1 nm do 100 nm.S nejnovějším vývojem pokročilých zdrojů rentgenového záření a detektorů, se tato technika stala hlavním nástrojem pro komplexní charakterizaci makromolekul a nanostrukturovaných materiálů.Z vyhodnocení profilu rozptylu lze získat následující informace: tvar částic, jejich velikost a distribuci velikostí;parametry vnitřní struktury, jako je velikost jádra nebo velikosti pórů;stupeň nabotnání;molekulovou hmotnost částic;specifický povrch.
  3. Rentgenová reflektivita (XRR) je povrchově citlivá analytická technika, jejímž výsledkem je profil elektronové hustoty materiálu, ve směru kolmém k povrchové rovině.Je široce používán k charakterizaci tenkých vrstev, včetně vícevrstvých a jejich rozhraní.
  4. GISXS (Grazing-Incidence Small Angle X-ray Scattering) je metoda výzkumu zabývající se detekcí a charakterizací laterálně organizovaných struktur v tenkých vrstvách.Ve většině případů je používaná jako doplňková technika, ale vhodně doplňuje přímé zobrazovací techniky, jako jsou AFM, TEM a SEM, které mají různá omezení.

Laboratoř disponuje řadou nástrojů pro rentgenovou charakterizaci strukturních vlastností široké škály materiálů, včetně:

  • blokových kopolymerů v roztocích
  • kompozitu na bázi polymerů
  • samouspořádávající se micely
  • biologicky rozložitelné polymerní systémy
  • krystalické a semikrystalické polymery
  • termoresponzivní polymery
  • systémy založené na klastrech boru
  • materiály pro elektroniku a optoelektronické aplikace
  • tenké filmy na bázi polymerů

Carbohydr. Polym. (2020)

Polymer (2019)

Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. (2018)

Macromol. Chem. Phys. (2018)

J. Mater. Chem. C (2017)

 

Spolupráce

  • Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Česká republika (borové klastry)
  • Oddělení bioorganických látek a nanokompozitů, Ústav chemických procesů AV ČR (Dendrimery)
  • Ústav anorganické chemie AV ČR (nanokrystaly)
  • Ústav struktury a mechaniky hornin AV ČR (uhlíkové struktury)
  • Ústav organické technologie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Česká republika (liposomy)
  • Ústav anorganické technologie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Česká republika (Nafion®)

Finanční podpora

  • Grantová agentura České republiky (grant č. 19‑10982S)