|
|
The study of the association behavior of the amphiphilic copolymers in solutions containing low molar compounds by means of computer simulations.
Šindelka, Karel
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...
|
|
|
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...
|
|
|
Novel conjugated polymers of the metallo-supramolecular and polyelectrolyte class
Hladysh, Sviatoslav
Tato disertace se zabývá vývojem nových iontových konjugovaných polymerů se zlepšenou zpracovatelností z roztoků: (i) metalo-supramolekulárních polymerů (MSP) vzniklých samoseskupením konjugovaných unimerů (U, stavebních bloků) s ionty kovů Mtz+ do lineárních řetězců s alternačním uspořádáním stavebních jednotek *- Mtz+ -U-]n a (ii) polythiofenových polyelektrolytů s triethyl- a trifenyl- fosfoniovými bočními skupinami. Předností polyelektrolytů je jejich rozpustnost v ekologicky akceptovatelných rozpouštědlech, zejména alkoholech, optimálně ve vodě. Oproti tomu výhody MSP spočívají v termodynamické kontrole polymerizačního stupně jejich molekul díky reverzibilitě samoseskupovací reakce (polymerizace), kterou lze ovlivnit zejména výběrem rozpouštědla a teplotou. MSP tak obecně tvoří podstatně méně viskózní a tím I lépe zpracovatelné roztoky než kovalentní polymery. Klíčovým krokem přípravy MSP je syntéza odpovídajícího(ch) unimeru(ů). V rámci této studie byla připravena serie nových unimerů s lineárními centrálními bloky oligothiofenového typu (mono-, bi-, ter- a thieno- thiofene -diyl bloky) a koncovými skupinami 6-bis(2-oxazolinyl)pyridine (pybox) a 2,6-bis(2- imidazolyl)pyridine (bzimpy). Unimery byly charakterizovány a použity k přípravě MSP. Je dobré zde zdůraznit, že výchozí surovinou pro...
|
|
|
Self-assembly of polymers with amphiphilic compounds (surfactants) in aqueous solutions
Delisavva, Foteini ; Procházka, Karel (vedoucí práce) ; Štěpánek, Petr (oponent) ; Pánek, Jiří (oponent)
Název: Asociace polymerů s amfifilními sloučeninami (surfaktanty) ve vodných roztocích Abstrakt Doktorská disertace je věnována studiu asociace elektricky nabitých polymerů (polyelektrolytů a kopolymerů obsahujících polyelektrolytové sekvence) ve vodných roztocích. Byly studovány interakce mezi polymerními bloky a opačně nabitými surfaktanty ve vodných roztocích, struktura a vlastnosti vznikajících nanočástic pomocí řady experimentálních metod. Bylo zjištěno, že spontánní tvorba, rozpustnost a stabilita komplexních nanočástic závisí nejen na elektrostatických interakcích, ale také na hydrofobních efektech. Další faktory, jako teplota, pH a koncentrace solí rovněž ovlivňují asociační proces. Větší část dizertace je věnována studiu interakce polyelektrolytů s opačně nabitými surfaktanty typu "gemini", které obsahují dvě nabité hydrofilní skupiny spojené krátkou spojkou a dva hydrofobní alifatické řetězce. Toto je relativně nová tématika - daleko méně studovaná než interakce a asociace polymerů s konvenčními surfaktanty, obsahujícími pouze jednu nabitou skupinu a jeden hydrofobní řetězec. Prostudování a lepší pochopení principů asociace "gemini" surfaktantů s polymery poskytuje informace, které by měly umožnit vývoj nových aplikačně zajímavých systémů pro použití v medicíně a nanotechnologiích. Studium...
|
|
|
Novel conjugated polymers of the metallo-supramolecular and polyelectrolyte class
Hladysh, Sviatoslav ; Vohlídal, Jiří (vedoucí práce) ; Strachota, Adam (oponent) ; Jindřich, Jindřich (oponent)
Tato disertace se zabývá vývojem nových iontových konjugovaných polymerů se zlepšenou zpracovatelností z roztoků, konkrétně: (i) metalo-supramolekulárních polymerů (MSP) vzniklých samoseskupením konjugovaných unimerů (U, stavebních bloků) s ionty kovů Mtz+ do lineárních řetězců s alternačním uspořádáním stavebních jednotek [-Mtz+ -U-]na (ii) polythiofenových polyelektrolytů s triethyl- a trifenyl- fosfoniovými bočními skupinami. Předností polyelektrolytů je jejich rozpustnost v ekologicky akceptovatelných rozpouštědlech, zejména alkoholech, optimálně ve vodě. Oproti tomu výhody MSP spočívají v termodynamické kontrole polymerizačního stupně jejich molekul díky reverzibilitě samoseskupovací reakce (polymerizace), kterou lze ovlivnit zejména výběrem rozpouštědla a teplotou. MSP tak obecně tvoří podstatně méně viskózní a tím i lépe zpracovatelné roztoky než kovalentní polymery. Klíčovým krokem přípravy MSP je syntéza odpovídajícího(ch) unimeru(ů). V rámci této studie byla připravena serie nových unimerů s lineárními centrálními bloky oligothiofenového typu (mono-, bi-, ter- a thieno- thiofene -diyl bloky) a koncovými skupinami 6-bis(2-oxazolinyl)pyridine (pybox) a 2,6-bis(2- imidazolyl)pyridine (bzimpy). Unimery byly...
|
|
|
Kondenzace protiontů na polyelektrolytu: studium pomocí zhášení fluorescence
Riedlová, Kamila ; Štěpánek, Miroslav (vedoucí práce) ; Humpolíčková, Jana (oponent)
V této práci byl studován jev kondenzace protiiontů na řetězci polyelektrolytu pomocí metody zhášení fluorescence. Ke studiu byl použit polyelektrolyt kyselina polymethakrylová (PMAA), která byla fluorescenčně označena buď naftylovou skupinou zabudovanou uprostřed (PMAA-1), anebo na začátku polymerního řetězce (PMAA-2). Jako zhášedlo byly použity protiionty - cesné ionty. Oba polyelektrolyty byly charakterizovány dynamickým rozptylem světla. Interakce cesných iontů s makromolekulami aniontového polyelektrolytu byla studována v rozpouštědlech o různé permitivitě. Tato rozpouštědla byla připravena pomocí různých směsí 1,4-dioxan/voda. Výsledky potvrzují, že zhášení fluorescence je zvýšené protiiontovou kondenzací. Tento proces je mnohem výraznější v případě PMAA-1, která má naftylovou skupinu zabudovanou uprostřed řetězce.
|
|
|
Příprava a vlastnosti tenkých vrstev konjugovaných polyelektrolytů
Slunečková, Veronika ; Vohlídal, Jiří (vedoucí práce) ; Svoboda, Jan (oponent)
Spektroskopické studie ukazují na silné ovlivnění konformace polymerního řetězce v roztocích. Tyto konformační změny mají za následek změny v síle interakce mezi sousedními řetězci a projevují se tvorbou agregát·, ve kte- rých jsou thiofenové skupiny vzájemně uspořádány. Vzájemná interakce π- elektronových orbital· sousedních řetězc· se projevuje posunem optické ab- sorpce k delším vlnovým délkám a pozorovatelné elektronově-vibrační struk- tury optických spekter. Byl testován zp·sob přípravy multivrstvých systém· postupnou sorpcí z roztoku kationtového a aniontového polymeru na r·zných podložkách. Karboxylový substituent na boční skupině polythiofénu umož- ňuje lepší penetraci do mezoporézní struktury anatasové formy TiO2. Ad- sorpce polymeru do mezoporézní struktury však není úplná: maximální ab- sorbance polymeru PTTA (poly(thiofen-3-yloctová kyselina)) adsorbovaného na anatas neodpovídá povrchu mezoporezní struktury. Střídavou sorpcí z roz- tok· polythiofenu s aniontovými a kationtovými bočními skupinami a kati- ontového na vrstvu mezoporézní anatasové formy TiO2 lze připravit fotovol- taický článek Gratzelova typu. Bylo ukázáno, že k účinné adsorpci kationto- vého polymeru PMHT-Br (Regioregulární poly{3-[6-(1-methylimidazolium- 3-yl)hexyl]thiofen-2,5-diyl bromid}) je třeba provádět adsorpci první vrstvy...
|
|
|
Linear semiflexible polyelectrolytes in solutions
Bačová, Petra ; Limpouchová, Zuzana (vedoucí práce) ; Lísal, Martin (oponent)
Název: Lineární semiflexibilní polyelektrolyty v roztocích Řešitel: Petra Bačová Ústav: Katedra fyzikální a makromolekulární chemie Školitel: Doc. Ing. Zuzana Limpouchová, CSc. E-mail školitele: zl@vivien.natur.cuni.cz Konzultant: Mgr. Peter Košovan, PhD. Abstrakt: V předložené diplomové práci jsem se zabývala využitím MD simulací při studiu chování nabitých polymerů (polyelektrolytů) v roztocích. Velká část polyelektrolytových řetězců je semiflexibilní a narozdíl od neutrálních polymerů můžeme jejich ohebnost ovlivňovat kvalitou rozpouštědla, například změnou iontové síly. Flexibilitu řetězce můžeme popsat pomocí persistentní délky. Diplomová práce ukazuje, jak je možné vyjádřit persistentní délku z orientační korelační funkce, jejíž hodnota pro studovaný systém klesá dvojexpo- nenciálně. To znamená, že ohebnost řetězce lze popsat dvěma příspěvky, přičemž v diplo- mové práci se zabývám zejména jedním znich, který lze vyjádřit pomocí elektrostatické persistentní délky. Vliv přidané soli na konformaci řetězce je studován v rámci Debye- Hückelovy aproximace. Výsledky MD simulací jsou porovnány s OSF teorií a s variačními výpočty podle Manghiho a Netze. Předložená práce popisuje...
|
|
|
Stanovení pKa huminových kyselin pomocí UV/VIS spektrometrie
Kratochvílová, Romana ; Maršálek,, Roman (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Chování huminových kyselin ve vodných roztocích úzce souvisí s obsahem kyselých funkčních skupin a jejich disociačními schopnostmi. Pro studium acido-bazických vlastností huminových kyselin jsou nejčastěji využívány titrační metody, jejichž výsledky by měly vést ke stanovení obsahu jednotlivých funkčních skupin a jejich pKa. Stanovené hodnoty ovšem závisí na mnoha faktorech včetně rychlosti titrace. Proto bylo použito spektroskopické stanovení disociační konstanty, což je metoda, jejíž použitelnost byla ověřena v předcházející bakalářské práci, kde bylo potvrzeno, že hodnoty pKa stanovené touto metodou popisují skutečné disociační chování huminových kyselin ve vodě lépe než tradiční titrační metody. Principem nově použité spektrofotometrické metody je příprava roztoků huminových kyselin ve třech různých prostředích s rozdílnými hodnotami pH. V silně zásaditém prostředí jsou kyselé skupiny huminových kyselin prakticky úplně disociovány a měřená absorbance je způsobena aniontem „humátu“. Naopak v silně kyselém prostředí je jejich disociace potlačena natolik, že měříme absorbanci nedisociovaných molekul huminových kyselin. Jako neutrální prostředí byla v předchozí práci použita deionizovaná voda. Rozpouštění huminových kyselin ve vodě a další ředění však v některých případech značně ovlivňovalo pH výluhu, proto byla v rámci této diplomové práce voda nahrazena octanovým pufrem buď při ředění nebo již při samotném rozpouštění. V obou případech bylo použitím tlumivého roztoku dosaženo stabilnějších hodnot pH, což pozitivně ovlivnilo stanovení pKa touto metodou. Tato práce si konkrétně klade za cíl proměření UV/VIS spekter roztoků huminových kyselin při různých hodnotách pH a stanovení jedné střední hodnoty pKa, která by mohla být snadno využita ke srovnání disociačního chování různých vzorků. Na základě naměřených dat byly stanoveny střední hodnoty pKa huminových kyselin a srovnány s hodnotami získanými alkalimetricky. UV/VIS spektra v kombinaci s výsledky měření pH a vodivosti dále prokázala odlišnosti v chování různě připravených vzorků huminových kyselin.
|
|
|
Nové metody přípravy protonizovaných aminokyselin a jejich interakce s polyelektrolyty
Trojan, Martin ; Sedlařík,, Vladimír (oponent) ; Chytil, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem interakcí mezi polysacharidem hyaluronanem (HA) a amfifily. Z předešlého výzkumu reologických vlastností směsí HA - amfifil je zřejmé, že přítomnost karboxylové skupiny na HA a aminoskupiny amfifilu vede k elektrostatickým interakcím mezi těmito látkami. Tento předpoklad vede k možnosti fyzikálně modifikovat HA a následně ho použít jako nový typ nosiče biologicky aktivních látek, např. léčiv. Pro úspěšné použití HA jako nosiče ale musí být systém do určité hodnoty iontové síly stabilní. Pro studium odolnosti interakcí vůči iontové síle byl vybrán vysokomolekulární hyaluronan (1,75 MDa) a jako amfifil byla zvolena aminokyselina lysin. Z výsledků vyplývá, že takto připravený systém se rozpadá již při nízkých koncentracích elektrolytu v roztoku. Interakce tak byly následně posilovány protonizací aminokyselin pomocí kyseliny chlorovodíkové. Výsledky ukazují, že interakce byly posíleny. Však pro negativní vliv chlorných aniontů, byly roztoky protonizovaných aminokyselin lyofilizovány. Takto modifikované interakce mezi HA a amfifily byly podrobeny studiu odolnosti vůči iontové síle roztoku. Pro proces posilování interakcí byl použit lysin, aminokapronová kyselina a arginin jako amfifily. Studium interakcí byla použita reologie a jako doplňková metoda konduktometrie.
|
host ::
RSS.