Ústav makromolekulární chemie AV ČR
banner

Vibrační spektroskopie

Metody vibrační spektroskopie v polymerní vědě poskytují informace o složení polymerních směsí, molekulární struktuře, konformacích a intra- a intermolekulárních interakcích makromolekul. Jako vibrace molekul označujeme periodické změny délek vazeb mezi atomy v molekulách a periodické změny úhlů mezi nimi. Energie těchto vibračních módů jsou kvantované. Díky interakci elektromagnetického záření se studovanými látkami získáváme vibrační spektra poskytující informaci o struktuře molekul.

Podstatou infračervené spektroskopie je absorpce infračerveného záření při průchodu vzorkem, při níž dochází ke změnám rotačně vibračních energetických stavů molekuly v závislosti na změně dipólového momentu molekuly. V infračervených spektrech jsou pozorovány především vibrace polárních vazeb. Ramanova spektroskopie je založena na neelastickém rozptylu monochromatického záření, jehož zdrojem je většinou laser emitující ve viditelné či blízké infračervené oblasti. Při Ramanově rozptylu dochází ke změnám polarizovatelnosti molekul. V Ramanových spektrech pozorujeme převážně vibrace nepolárních vazeb.

 Vývoj infračervených spekter meziproduktu oxidace anilinu [J. Phys. Chem. B 2014, 118, 14972.]

Současný výzkum v Oddělení vibrační spektroskopie

Oddělení vibrační spektroskopie se zabývá strukturní analýzou makromolekulárních systémů, studiem interakcí v polymerních směsích a roztocích a studiem molekulární struktury vodivých polymerů (včetně studia interakce záření s volnými nositeli náboje). Informace o molekulární struktuře látek získané moderními metodami Ramanovy a infračervené spektroskopie jsou korelovány s makroskopickými vlastnostmi materiálů. Vybavení laboratoří vibrační spektroskopie umožňuje analyzovat kapaliny i pevné vzorky v mnoha formách (folie, gely, vrstvy, prášky, atd.) pokročilými spektroskopickými metodami.

Hlavní oblasti výzkumu

  • agregační chování termoresponsivních blokových polymerů
  • mísitelnost polymerních směsí a rozpustnost polymerů
  • studium vodíkových vazeb v celulóze a modelových systémech
  • studium molekulární struktury elektricky vodivých polymerů, zejména polyanilinu a polypyrrolu
  • studium molekulární struktury nanokompositů na bázi vodivých polymerů
  • infračervená a Ramanova spektroelektrochemie vrstev vodivých polymerů
  • studium tenkých vrstev pomocí povrchem zesíleného Ramanova rozptylu (SERS)
  • studium molekulární struktury interkalovaných jílů a modifikovaných magnetických nanočástic pro lékařské účely
  • degradace polyolefinů využívaných pro lékařské a konstrukční účely
  • kvantově-chemické výpočty struktury molekul

Micelizace triblokových polymerů [Soft Matter 2014, 10, 8011]

Bakalářské a diplomové práce, studentské stáže

V rámci programu Otevřená věda pravidelně umožňujeme zapojení středoškoláků do naší výzkumné činnosti. Studentům chemie na PřF UK a VŠCHT a studentům MFF UK v oboru makromolekulární fyzika nabízíme možnost vypracování bakalářských a magisterských prací v našem oddělení.