|
|
Implementation of polycyclic saturated systems in synthesis of advanced organic and hybrid materials for application in organic electronics
Jančík, Ján ; Částková, Klára (oponent) ; Todorov, Petar (oponent) ; Krajčovič, Jozef (vedoucí práce)
Advanced materials in all areas of industry have experienced an extreme boom in recent years due to the constant miniaturization of components and electronics, the creation of smart and functional materials, the development of new therapeutic and diagnostic methods, and finally, the improvement and streamlining of production processes. An important position in this system is in the sector of organic electronics, in which many technological companies and investors see a great future. To prove the flexibility, versatility, and scalability of the advanced materials, completely new adamantyl-substituted polythiophenes were prepared and investigated. As a strong competitors to commercially used materials, the novel polymers show that the field of organic electronics has not reached its borders until now. The wide characterisation and study of the new polymers was provided. To extend the research area, a series of completely new photoswitching molecules based on para-bis(2-thienyl)phenylene were designed, prepared, and investigated as another type of advanced organic materials. Following the actual trends, even perovskite materials were investigated. A completely new, environmentally friendly, low cost, and ease-of-use scalable method was invented and optimized for four mostly used hybrid lead-halide perovskites macro crystals preparation. This method could be the answer for the industrial production of high-quality, defect-free, and symmetrical perovskite macrocrystals. On the other hand, different kinds of perovskite nanoparticles were investigated to improve stability and properties. The basic ligand stabilisation was examined, focusing on adamantyl-based ligands and for improving properties, the stabilisation by polymeric matrix was designed. Adamantyl substituted polythiophenes were used as conductive matrix for perovskite nanoparticles in the form of thin layer stabilisation.
|
|
|
Studying the properties of molecular photoactive materials via the methods of computational chemistry
Truksa, Jan ; Rapta, Peter (oponent) ; Toman, Petr (oponent) ; Salyk, Ota (vedoucí práce)
In this work, the principles of theoretical density functional theory are briefly discussed first, together with the method of searching for lowest-energy structures of molecules and predicting the spectroscopic and electronic properties. Afterwards, the results of the theoretical analysis of the geometry and electronic structure of two types of molecules is presented, combined with experimental results. First, the alloxazine and lumazine, considered together as flavins, and their derivatives represent molecular materials, while adamantyl substituted polythiophenes represent polymer materials. With respect to the flavins, different basis sets, together with the B3LYP functional, were used to find the best possible fit to experimental absorption spectra. Here, the B3LYP/6-31+G** and B3LYP/aug-cc-PVDZ methods proved to have the best correlation, with correlation coefficients 0.95 and 0.96, respectively, while the def2SVP set reached 0.94. In this context, the B3LYP/6-31+G** method seems to be the most cost-efficient. By measuring the absorption spectra of selected flavins in a mixture of dimethylsulfoxide (DMSO) and water, the spectra of flavin isomers – the alloxazine and isoalloxazine form were gained. The response of these molecules to changes in the concentration of DMSO and water will be the object of further study. For the polythiophenes, the electronic and optical properties were theoretically investigated using model octamers, while the conformations of the adamantylated side chains were considered using trimer molecules, due to a high computational complexity. Here, the methyladamantyl thiophene was found to have a more rigid structure compared to the ethyladamantyl substituted chain, which was later confirmed via crystallographic analysis and atomic force microscopy scans. Crystal structures were confirmed to be present, with lattice parameters comparable to poly(3-hexylthiophene) (P3HT). Inspired by this research, different polymer backbones based on polythiophene were considered for future synthesis. The main recommendation here is to lower the amount of side substituents, so that only one in two or one in three thiophenes bear an adamantylated side chain. Overall, the molecules presented here are interesting candidates for future use in optoelectronics, and the theoretical predictions generally agree with experimental results, although the comparison with experiment is not always trivial, e.g., in the case of the polythiophene side chains.
|
|
|
Synthesis and characterization of conjugated polymers containing fluorene and thiophene units
Bondarev, Dmitrij ; Vohlídal, Jiří (vedoucí práce) ; Štěpánek, Petr (oponent) ; Kmínek, Ivan (oponent)
Tato disertační práce je věnována syntéze a charakterizaci konjugovaných polymerů tří typů: (i) kopolymerů fluorenu a komonomerních jednotek odvozených od fenylenu, antracenu a difenyloxadiazolu; (ii) kopolymerů kombinujících nové thiofenové jednotky s oxadiazolovými a triazolovými bočními skupinami s různými komonomery. Tyto kopolymery byly navrženy s ohledem na zlepšení elektronově-transportních vlastností spolu s laděním absorpčních a emisních charakteristik. I tyto kopolymery představují materiály potenciálně využitelné v PLED; (iii) aniontových i kationtových polyelektrolytů s thiofenickými hlavními řetězci. U těchto materiálů se studovaly základní spektroskopické vlastnosti a také interakce s kovovými nanočásticemi. Zavedení oxadaizolové skupiny do kopolymerů fluorenu zvýšilo stabilitu fluorescence (emise). Dalšího zvýšení stability emise bylo dosaženo záměnou alkylových substituentů fluorenu substituenty arylovými. To vedlo téměř k potlačení nežádoucí zelené emise. Dalším zvoleným přístupem bylo zavedení antracenové jednotky do hlavního řetězce. To vedlo k nejlepším výsledkům ve stabilizaci fluorescence. Byl také proveden experiment poskytující možné vysvětlení mechanismu, jakým antracenová jednotka fluorescenci stabilizuje. Byla připravena série kopolymerů kombinujících nové thiofenové...
|
|
|
Aktivita nových komplexů niklu v couplingových reakcích
Plaček, Martin ; Svoboda, Jan (vedoucí práce) ; Hoškovec, Michal (oponent)
Předkládaná práce se zabývá studiem katalytické aktivity nově připravených koordinačních sloučenin niklu(II), které byly připraveny skupinou prof. Kyritsise v Aténách. Aktivita byla testována v modelových reakcích Kumadova a Suzukiho couplingu a polymerizaci 2,5-dibrom-3-hexylthiofenu. Bylo zjištěno, že v případě Kumadova couplingu je aktivita použitých komplexů srovnatelná s aktivitou známého komplexu [Ni(dppp)Cl2]. Aktivity těchto komplexů pro Suzukiho coupling jsou výrazně nižší, bylo dosaženo výtěžků v jednotkách procent. GRIM polymerizace 2,5-dibrom-3-hexylthiofenu byla úspěšná, vlastnosti připravených polymerů jsou srovnatelné s polymery připravenými pomocí komplexu [Ni(dppp)Cl2].
|
|
|
Aktivita nových komplexů niklu v couplingových reakcích
Plaček, Martin
Předkládaná práce se zabývá studiem katalytické aktivity nově připravených koordinačních sloučenin niklu(II), které byly připraveny skupinou prof. Kyritsise v Aténách. Aktivita byla testována v modelových reakcích Kumadova a Suzukiho couplingu a polymerizaci 2,5-dibrom-3-hexylthiofenu. Bylo zjištěno, že v případě Kumadova couplingu je aktivita použitých komplexů srovnatelná s aktivitou známého komplexu [Ni(dppp)Cl2]. Aktivity těchto komplexů pro Suzukiho coupling jsou výrazně nižší, bylo dosaženo výtěžků v jednotkách procent. GRIM polymerizace 2,5-dibrom-3-hexylthiofenu byla úspěšná, vlastnosti připravených polymerů jsou srovnatelné s polymery připravenými pomocí komplexu [Ni(dppp)Cl2].
|
|
|
Aktivita nových komplexů niklu v couplingových reakcích
Plaček, Martin
Předkládaná práce se zabývá studiem katalytické aktivity nově připravených koordinačních sloučenin niklu(II), které byly připraveny skupinou prof. Kyritsise v Aténách. Aktivita byla testována v modelových reakcích Kumadova a Suzukiho couplingu a polymerizaci 2,5-dibrom-3-hexylthiofenu. Bylo zjištěno, že v případě Kumadova couplingu je aktivita použitých komplexů srovnatelná s aktivitou známého komplexu [Ni(dppp)Cl2]. Aktivity těchto komplexů pro Suzukiho coupling jsou výrazně nižší, bylo dosaženo výtěžků v jednotkách procent. GRIM polymerizace 2,5-dibrom-3-hexylthiofenu byla úspěšná, vlastnosti připravených polymerů jsou srovnatelné s polymery připravenými pomocí komplexu [Ni(dppp)Cl2].
|
|
|
Synthesis and characterization of conjugated polymers containing fluorene and thiophene units
Bondarev, Dmitrij ; Vohlídal, Jiří (vedoucí práce) ; Štěpánek, Petr (oponent) ; Kmínek, Ivan (oponent)
Tato disertační práce je věnována syntéze a charakterizaci konjugovaných polymerů tří typů: (i) kopolymerů fluorenu a komonomerních jednotek odvozených od fenylenu, antracenu a difenyloxadiazolu; (ii) kopolymerů kombinujících nové thiofenové jednotky s oxadiazolovými a triazolovými bočními skupinami s různými komonomery. Tyto kopolymery byly navrženy s ohledem na zlepšení elektronově-transportních vlastností spolu s laděním absorpčních a emisních charakteristik. I tyto kopolymery představují materiály potenciálně využitelné v PLED; (iii) aniontových i kationtových polyelektrolytů s thiofenickými hlavními řetězci. U těchto materiálů se studovaly základní spektroskopické vlastnosti a také interakce s kovovými nanočásticemi. Zavedení oxadaizolové skupiny do kopolymerů fluorenu zvýšilo stabilitu fluorescence (emise). Dalšího zvýšení stability emise bylo dosaženo záměnou alkylových substituentů fluorenu substituenty arylovými. To vedlo téměř k potlačení nežádoucí zelené emise. Dalším zvoleným přístupem bylo zavedení antracenové jednotky do hlavního řetězce. To vedlo k nejlepším výsledkům ve stabilizaci fluorescence. Byl také proveden experiment poskytující možné vysvětlení mechanismu, jakým antracenová jednotka fluorescenci stabilizuje. Byla připravena série kopolymerů kombinujících nové thiofenové...
|
|
|
Aktivita nových komplexů niklu v couplingových reakcích
Plaček, Martin ; Svoboda, Jan (vedoucí práce) ; Hoškovec, Michal (oponent)
Předkládaná práce se zabývá studiem katalytické aktivity nově připravených koordinačních sloučenin niklu(II), které byly připraveny skupinou prof. Kyritsise v Aténách. Aktivita byla testována v modelových reakcích Kumadova a Suzukiho couplingu a polymerizaci 2,5-dibrom-3-hexylthiofenu. Bylo zjištěno, že v případě Kumadova couplingu je aktivita použitých komplexů srovnatelná s aktivitou známého komplexu [Ni(dppp)Cl2]. Aktivity těchto komplexů pro Suzukiho coupling jsou výrazně nižší, bylo dosaženo výtěžků v jednotkách procent. GRIM polymerizace 2,5-dibrom-3-hexylthiofenu byla úspěšná, vlastnosti připravených polymerů jsou srovnatelné s polymery připravenými pomocí komplexu [Ni(dppp)Cl2].
|
host ::
RSS.