Vědecké zaměření Oddělení elektrochemie v nanoměřítku
Oddělení elektrochemie v nanoměřítku se zabývá studiem elektroaktivních molekulových nanodimenzionálních systémů. Hlavním tématem našich aktivit je základní elektrochemický výzkum na nabitém fázovém rozhraní (kinetika přenosu elektronu a redoxní mechanismy) s cílem pochopit procesy spojené s přenosem náboje na molekulární úrovni s přihlédnutím k zajímavým specifickým redoxním vlastnostem zkoumaných molekul, např. transport náboje v molekulách pro molekulární elektroniku, systémy pro uchovávání energie, přepínače, senzory a supramolekulární nosiče, nové molekulární katalyzátory nebo nové bioaktivní látky. Tento výzkum zahrnuje zkoumání vztahu mezi strukturou a reaktivitou navržených molekul v nanoměřítku (jednotlivé molekuly a jejich seskupení), určení redoxních mechanismů a in-situ charakterizaci radikálových meziproduktů. Členové oddělení spolupracují na vývoji a využití elektrochemických technik, např. rychlých FFT metod, impedanční spektroskopie, in-situ spektroelektrochemických metod (UV-Vis, FTIR/NIR and ECD), AFM a STM zobrazovacích technik a metodologií pro studium přenosu a transportu náboje na úrovni jednotlivých molekul (měření vodivosti a termosíly s použitím přerušování spojení kov-molekula-kov).
Výzkumná témata:
- Základní elektrochemický výzkum vztahu mezi strukturou a reaktivitou molekul na nabitém fázovém rozhraní a prokázání jejich specificky navržených vlastností (konfigurační, chiroptické nebo supramolekulární přepínače, sensory a bioaktivní molekuly).
- Studium zákonitostí přenosu a transportu náboje na úrovni jednotlivých molekul a systémech v nanoměřítku, které prokazují vlastnosti molekulárních vodičů a přepínačů pro molekulární elektroniku.
- Studium nových molekulárních 2D architektur na nabitém fázovém rozhraní a jejich aplikace (molekulové sensory a biosenzory, nízkodimenzionální molekulové struktury pro studium bioaktivních látek se samoorganizovanými biomakromolekulami).
- Studium přenosu a transportu náboje v nových donorně-akceptorních systémech (intramolekulární elektronické interakce, lokalizace a delokalizace elektronové hustoty, míra interakce mezi více redoxními centry vjedné molekule, redoxní aktivace organometalických katalyzátorů spřihlédnutím k zapojení ligandů v přenosu náboje)
- Studium redoxních mechanismů molekul se specifickými vlastnostmi a detekce reakčních meziproduktů a produktů svyužitím in-situ spektroelektrochemických metod (UV-Vis, FTIR, NIR a elektronový cirkulární dichroismus).
Studium přenosu a transportu náboje a dielektrických jevů na fázových rozhraních elektrolytů a nových elektrodových materiálů. Využití 3D tištěných elektrochemických cel a elektrod pro detekci a odstraňování znečišťujících látek ze životního prostředí.
