Rentgenová a neutronová strukturní analýza
Oddělení je od 1. 1. 2021 začleněno pod oddělení Oddělení strukturní analýzy.
Laboratoř poskytuje strukturní analýzy s použitím rozptylu rentgenových paprsků v malých a velkých úhlech. Naše nejmodernější zařízení a technologie se zaměřují hlavně na výzkum nových polymerů a polymerních kompozitů. V mnoha případech určuje struktura materiálů makroskopické vlastnosti. S využitím rentgenové difrakce a rozptylu v našich laboratořích jsme schopni nedestruktivně analyzovat materiály, abychom zjistili jejich vnitřní strukturu, a tím pomohli ve výzkumu dalším vědeckým týmům.
Výzkum
V laboratoři rentgenové strukturní analýzy jsou k dispozici následující metody výzkumu:
- Rentgenová prášková difrakce (XRD) je nedestruktivní analytická technika používaná pro fázovou identifikaci krystalických nebo polykrystalických materiálů.Může poskytnout informace o krystalové struktuře, vzdálenostech atomů a rozměrech základních buněk.V případě polymerních materiálů se běžně používá k určení stupně krystalinity a zastoupení fází na základě difraktogramu.
- Maloúhlový rozptyl rentgenového záření (SAXS) je široce používanou technikou pro zkoumání 3D struktur v širokém rozsahu velikostí od přibližně 1 nm do 100 nm.S nejnovějším vývojem pokročilých zdrojů rentgenového záření a detektorů, se tato technika stala hlavním nástrojem pro komplexní charakterizaci makromolekul a nanostrukturovaných materiálů.Z vyhodnocení profilu rozptylu lze získat následující informace: tvar částic, jejich velikost a distribuci velikostí;parametry vnitřní struktury, jako je velikost jádra nebo velikosti pórů;stupeň nabotnání;molekulovou hmotnost částic;specifický povrch.
- Rentgenová reflektivita (XRR) je povrchově citlivá analytická technika, jejímž výsledkem je profil elektronové hustoty materiálu, ve směru kolmém k povrchové rovině.Je široce používán k charakterizaci tenkých vrstev, včetně vícevrstvých a jejich rozhraní.
- GISXS (Grazing-Incidence Small Angle X-ray Scattering) je metoda výzkumu zabývající se detekcí a charakterizací laterálně organizovaných struktur v tenkých vrstvách.Ve většině případů je používaná jako doplňková technika, ale vhodně doplňuje přímé zobrazovací techniky, jako jsou AFM, TEM a SEM, které mají různá omezení.
Laboratoř disponuje řadou nástrojů pro rentgenovou charakterizaci strukturních vlastností široké škály materiálů, včetně:
- blokových kopolymerů v roztocích
- kompozitu na bázi polymerů
- samouspořádávající se micely
- biologicky rozložitelné polymerní systémy
- krystalické a semikrystalické polymery
- termoresponzivní polymery
- systémy založené na klastrech boru
- materiály pro elektroniku a optoelektronické aplikace
- tenké filmy na bázi polymerů
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Spolupráce
- Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Česká republika (borové klastry)
- Oddělení bioorganických látek a nanokompozitů, Ústav chemických procesů AV ČR (Dendrimery)
- Ústav anorganické chemie AV ČR (nanokrystaly)
- Ústav struktury a mechaniky hornin AV ČR (uhlíkové struktury)
- Ústav organické technologie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Česká republika (liposomy)
- Ústav anorganické technologie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Česká republika (Nafion®)
Finanční podpora
- Grantová agentura České republiky (grant č. 19‑10982S)