|
|
The study of the association behavior of the amphiphilic copolymers in solutions containing low molar compounds by means of computer simulations.
Šindelka, Karel ; Limpouchová, Zuzana (vedoucí práce) ; Slavíček, Petr (oponent) ; Vondrášek, Jiří (oponent)
Název: Studium asociačního chování amfifilních kopolymerů v roztocích obsa- hujících nízkomolekulární látky pomocí počítačových simulací Autor: Karel Šindelka Department: Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova Supervisor: Doc. Ing. Zuzana Limpouchová, Csc. Abstrakt Dizertační práce se zabývá studiem elektrostatické asociace v polymerních roz- tocích obsahujících blokové polyelektrolytové (PE) kopolymery spolu se surfak- tanty, neutrálními homopolymery nebo jinými opačně nabitými polyelektrolyty. Bylo ukázáno, že tvorba asociátů závisí nejen na kooperativních elektrostatických interakcích mezi opačně nabitými PE řetězci, ale i na charakteru amfifilních in- terakcí polyelektrolytů a na kompatibilitě kopolymerních bloků. Polyelektrolyty s nekompatibilními bloky tvoří jasně definované struktury s hydrofobním jádrem a rozpustnou slupkou, zatímco v případě polyelektrolytů s kompatibilními bloky vznikají velké nejasně definované " crew-cut" agregáty. V nestechiometrických směsích PE kopolymerů s nekompatibilními bloky jsou agregované nanočástice menší než ve stechiometrických směsích a tyto nanočástice jsou navíc nabité. Nestabilita větších agregátů závisí na způsobu zavedení pře- bytku náboje: největší...
|
|
|
Atelocollagen processing, gelation and characterization
Zubal, Lukáš ; Podzimek,, Štěpán (oponent) ; Migliaresi, Claudio (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
Proposed thesis deals with the characterization, processing and gelling of soluble collagen. A literature review summarizes position of collagen at the transplant market, explains its application and describes different types of collagen. Various methods of characterization of soluble collagen are analysed in detail and different ways of its gelation are thoroughly discussed. The experimental part is divided into two sections. The first section of experimental part deals with the dissolution and gelation of soluble collagen in pressurized CO2 atmosphere. Compared to the other similar methods, our method operates in a relatively low pressure (up to 0.9MPa) and and low temperatures (close to 0°C) that does not denature soluble collagen (works at low temperatures). This method can be used for fast formation of transparent gels containing very thin fibers. Speed of gelation and transparency of gels give a new potential to the concept of ophthalmology and should bring significant benefits to injectable products, creating microspheres and 3D printing. The second section describes the unique characterization of soluble collagen in native state by Asymmetric Flow Field Flow Fractionation - Multi Angle Light Scattering (AF4-MALS) method. The obtained molar mass perfectly fits the expected molar mass. Native and denatured collagen can readily be identified on the conformational graph. This new method provides stable and consistent results in comparison with other established methods. AF4-MALS method can be used either to optimize yields and purification during the production of soluble collagen or for sensitive detection of collagen denaturation during processing.
|
|
|
2-Oxazoline triblock copolymers with hydrophilic, lipophilic and fluorophilic blocks: from synthesis to hierarchical self-assembly
Kaberov, Leonid ; Štěpánek, Petr (vedoucí práce) ; Černoch, Peter (oponent) ; Schlaad, Helmut (oponent)
DOKTORSKÉ DIZERTAČNÍ PRÁCE Trojblokové kopolymery 2-oxazolinu s hydrofilními, lipofilními a fluorofilními bloky: od syntézy k hierarchickému samouspořádání Mgr. Leonid Kaberov Cílem tohoto výzkumu je studium kopolymerů dvou- a trojblokových poly(2-oxazolinů) s fluorovanými bloky. Byly popsány syntetické a roztokové vlastnosti nových kopolymerů kombinujících hydrofilní, hydrofobní (lipofilní) a fluorofilní části do jedné segmentované molekuly. Byl popsán jednoduchý syntetický přístup, který poskytuje snadný způsob připojení koncového řetězce CnF2n+1 ke kopolymeru poly(2-methyl-2-oxazolinu)-blok-poly(2-n-oktyl-2- oxazolinu). Experimenty s maloúhlovým rozptylem neutronů a rentgenovskeho záření jednoznačně prokázaly existenci vesiklů, červovitých micel a jejich agregátů ve vodném roztoku. Bylo prokázáno, že zvyšení obsahu fluoru v poly(2-oxazolinových) kopolymerech vede k morfologickému přechodu od dvouvrstvých nebo vícevrstvých vesiklů až do červovitých micel. Syntéza poly(2-perfluoralkyl-2-oxazolinu) je komplikována jejich extrémně nízkou aktivitou v kationtové polymerizační reakci s otevřením cyklu (cationic ring-opening polymerization, CROP), a to jak při iniciaci, tak při propagaci kvůli silnému elektronovému odebíracímu efektu perfluoralkylového substituentu. Byla prezentována podrobná...
|
|
|
Influence of Si surface passivation on growth and ordering of nanostructures
Matvija, Peter ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; de la Torre, Bruno (oponent)
Kremík je v súčasnosti najpoužívanejší polovodičový materiál, ktorého aplikácie siahajú od solárnych článkov a senzorov po elektronické zariadenia. Funkcionalizácia povrchu pomocou molekulárnych vrstiev môže vylepšiť vlastnosti kremíkového povrchu a môže zmenšiť veľkosť funkčných prvkov elektronických zariadení. Avšak, nájdenie spôsobu akým molekuly naviazať na konkrétne miesta na povrchu a nájdenie spôsobu akým molekuly usporiadať na kremíkových povrchoch nie je ľahké kvôli vysokej reaktivite kremíku. V tejto práci používame skenovací tunelový mikroskop, ab-initio výpočty a kinetické Monte Carlo simulácie a študujeme adsorpciu organických molekúl na čistom a táliom pasivovanom povrchu Si(111). Ukazujeme, že polarita molekúl má veľký dopad na spôsob naviazania molekúl na čistý povrch. Naše pozorovania dokazujú, že v porovnaní s čistým povrchom sú molekuly a jedno-atomárne adsorbáty na pasivovanom povrchu výrazne mobilnejšie. Zvýšená mobilita molekúl spôsobuje vytvorenie 2D plynu na povrchu a umožňuje tvorbu samousporiadaných molekulárnych štruktúr. V práci navrhujeme novú metódu pre priame pozorovanie 2D molekulárneho plynu a ukazujeme, že pomocou nehomogénneho elektrického poľa je možné kontrolovať fázu molekúl na povrchu, v prípade že tieto molekuly na seba viažu dipólový moment. 1
|
|
|
Nanoparticles formed by complexes of copolymers with low-molar-mass compounds
Vojtová, Jana ; Štěpánek, Miroslav (vedoucí práce) ; Filippov, Sergej (oponent) ; Hoffmann, Ingo (oponent)
Tato práce se soustředí na směsné systémy tvořené různými typy kopolymerů (dvojitě hydrofilní blokové a gradientové polyelektrolyty, hydrofobní roubované kopolymery) a nízkomolekulárními látkami (dodecylsulfát sodný jako typický iontový surfakant, superparamagnetické oxidy železa ve formě nanokrystalů). Elektrostatické a hydrofobní interakce ve studovaných systémech vedoucí k agregačnímu chování a k tvorbě samoorganizovaných nanočástic byly studovány kombinací rozptylových a mikroskopických technik, zahrnující rozptyl světla, X-paprsků a neutronů, elektronovou mikroskopii a mikroskopii atomárních sil. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Studium D-A a pi-pi interakcí a jejich využití při samoskladbě
Rejchrtová, Blanka ; Starý, Ivo (vedoucí práce) ; Kotora, Martin (oponent)
SOUHRN Studium D-A a π-π interakcí a jejich využití při samoskladbě Dobře definovaný tvar, velikost a vlastnosti zlatých nanočástic lze s výhodou využít pro studium nevazebných interakcí ligandů zakotvených na jejich povrchu, a to jak v roztoku tak i v monovrstvě či v tenkém filmu. Cílem této diplomové práce byla syntéza ligandů pro zlaté nanočástice nesoucích na jednom konci sirnou kotvící skupinu a na druhém konci planární π-elektronově bohatou pyrenovou jednotku. Bylo připraveno šest strukturně odlišných ligandů lišících se polohou substituce na pyrenovém jádře a délkou spojky s acetylovanou thiolovou funkcí. Dále byla prozkoumána syntetická cesta vedoucí k rozsáhlejším elektronově bohatým i chudým π-systémům - derivátům hexabenzokoronenu či jeho fragmentům. Klíčovými kroky v přípravě těchto látek jsou cyklizační reakce alkynů vedoucí k polycyklickým intermediátům a jejich následná cyklodehydrogenace (Schollova reakce). Všechny nově připravené ligandy a jejich meziprodukty byly spektrálně charakterizovány, struktura klíčového hexakis(pentafluor- sulfanylfenyl)benzenu byla ověřena rentgenostrukturní analýzou monokrystalu. Připravené ligandy nesoucí pyrenovou skupinu byly deacetylovány a zakotveny na povrch zlatých nanočástic o průměru přibližně 7 nm připravených Slotovou metodou. Tyto hybridní systémy pak...
|
|
|
Self-Assembly in Mixture of Surfactants and Stimuli-Responsive Polymers with Complex Architecture
Bogomolova, Anna ; Filippov, Sergej (vedoucí práce) ; Štěpánek, Miroslav (oponent) ; Hanyková, Lenka (oponent)
Název práce: Samoorganizace ve směsích surfaktantů a polymerů s komplexní strukturou citlivých ke změně vnějšího prostředí Autor: Anna Bogomolova Katedra: Fyzikální a makromolekulární chemie Vedoucí doktorské práce: PhD. Sergey K. Filippov, IMC AS ČR, v.v.i. E-mail vedoucího: filippov@imc.cas.cz Abstrakt: Problematika syntézy komplexních multi-blokových kopolymerů je v současné době jednou z nejvíce zkoumaných oblastí polymerní chemie, jakožto logický výsledek dlouhodobého vývoje v této oblasti. V současné době je velký zájem o blokové kopolymery citlivé ke změně vnějšího prostředí. Takové kopolymery se zpravidla skládají z hydrofilních, hydrofobních či reaktivních bloků. Jeden z těchto bloků může být termo- nebo pH-senzitivní, popřípadě i citlivý na jiné vnější podněty. V této práci jsme se snažili pokrýt téma kopolymerů citlivých ke změně vnějšího prostředí a jejich interakce s různými typy povrchově aktivních látek (surfaktantů). Pochopení interakcí mezi polymerem a surfaktantem může být rozhodujícím krokem pro budoucí modelování interakcí v systému léčivo/polymer (popřípadě protein)/surfaktant. Zatímco povrchové interakce homopolymerů se surfaktanty jsou popsány poměrně dobře, stejné interakce u blokové kopolymery nebyly příliš zkoumány. Výjimku tvoří molekuly typu Pluronic (blokové kopolymery PEO a...
|
|
|
Study of light-harvesting antennae based on bacteriochlorophyll aggregates
Alster, Jan ; Pšenčík, Jakub (vedoucí práce) ; Fidler, Vlastimil (oponent) ; Balaban, Teodor Silviu (oponent)
Název práce: Studium světlosběrný antén na bázi bakteriolorofylový agregátů Autor: Jan Alster Katedra: Katedra emié fyziky a optiky Vedoucí doktorské práce: doc. RNDr. Jakub Pšenčík, Ph.D. Abstrakt: Umělá fotosyntéza je jeden z možný budoucí zdrojů obnovitelné energie. Prvním krokem procesu konverze energie záření na emiou energii je záyt světla. Chlorosomy zelený fototrofní bakterií jsou jednou z nejúčinnější světlosběrný antén vyskytující se v přírodě. Jeji unikátní struktura, založená na samoorganizo- vaný agregáte pigmentový molekul, je navíc dovoluje poměrně snadno napodobit v laboratoři. Tato práce zkoumá formování a vlastnosti agregátů molekul bakteriolo- rofylu ve vodný prostředí za pomoci tenik optié spektroskopie ustáleného stavu a s časovým rozlišením v řádu mikrosekund až femtosekund. Bylo otestováno něko- lik látek indukující agregaci. Chinony s nepolárním postranním řetězcem zavádí do agregátů bakteriolorofylu meanismus zhášející excitační energii řízený redoxním potenciálem. Karotenoidy zlepšují záyt světla ve spektrální oblaste, kde bakterio- lorofyl absorbuje slabě, a zaycenou excitační energii přenáší na bakteriolorofyl. Výsledky naznačují, že samoorganizované agregáty molekul bakteriolorofylu jsou do- brým kandidátem na světlosběrnou anténu pro umělou...
|
|
|
Studium principů samoskladby řízené vznikem donor-akceptorových komplexů
Warzecha, Tomáš ; Starý, Ivo (vedoucí práce) ; Betík, Robert (oponent)
Studium principů samoskladby řízené vznikem donor-akceptorových komplexů. Tato práce se zabývá syntézou 2-[(3-karboxyfenyl)ethynyl]benzoové kyseliny, která představuje zjednodušený model monodisperzních (p-fenylen)ethynylenových oligomerů funkcionalizovaných karboxylovými skupinami. Zmíněná dikarboxylová kyselina byla připravena pomocí Sonogashirova couplingu a poté byla převedena na serii diesterů reakcí s příslušnými alkoholy. Teoretická část obsahuje stručný úvod do problematiky nanovědy a donor- akceptorních (D-A) interakcí. Jsou zde také popsány dvě nejčastěji používané syntetické reakce - Sonogashirův couplink a Steglichova esterifikace. Experimentální činnost byla zaměřena na přípravu dimerní dikarboxylové kyseliny a její diestery s alkoholy obsahujícími elektronakceptorní skupiny. Připravené látky byly charakterizovány pomocí spektroskopických metod NMR, HS, IČ, UV/VIS, elementární složení bylo určeno pomocí HR HS a u krystalických produktů byly stanoveny body tání.
|
|
|
Computer simulations of conformational behavior of block copolymers in selective solvents
Šindelka, Karel ; Limpouchová, Zuzana (vedoucí práce) ; Kuldová, Jitka (oponent)
Bakalářská práce se věnuje studiu konformačního chování diblokových kopoly- merů v selektivním rozpouštědle. Polymerní roztoky byly studovány pomocí disi- pativní částicové dynamiky. Byl vytvořen originální program pro simulace po- mocí disipativní částicové dynamiky a nový programový software pro zpracování simulačních dat. Funkčnost programu byla otestována na dvou systémech. První systém byl zředěný roztok lineárního homopolymeru, na kterém byly ověřeny škálovací zákony pro homopolymer ve zředěném roztoku. Druhý systém odpovídal diblokovým kopolymerům v selektivním rozpouštědle, na kterém bylo pomocí programu zreprodukováno micelární chování podle Shenga et al. Nakonec byl simulován systém s dlouhými blokovými kopolymery v selektivním rozpouštědle, který modeloval kopolymer polymetakrylové kyseliny a polyetylen oxidu ve vodném roztoku při pH 1. Tento systém byl studován pro různé koncentrace polymeru. Výsledky těchto simulací kvalitativně popisují studovaný systém a jsou výchozím bodem pro jeho další studium, ve kterém bude do systému přidán surfaktant a systém bude simulován při dalších hodnotách pH, kde elektrostatické interakce nejsou již zanedbatelné.
|
host ::
RSS.