Studium funkcionalizovaných nanočástic diamantu pro konverzi energie
Cíle projektu
Projekt FUNDECO se zaměřuje na základní výzkum řízeně modifikovaných diamantových nanočástic pro opto-elektronickou konverzi energie. Diamant je vhodný substrát nejen pro kovalentní organickou chemii, ale představuje i efektivní rozhraní pro disociaci excitonů a přenos náboje. Budeme studovat, jak lze tyto výhodné vlastnosti využít a zesílit použitím 5 nm detonačních a 20-50 nm HPHT diamantových nanočástic. Jejich povrch bude řízeně modifikován pomocí plasmových procesů, žíháním a/nebo kovalentním navázáním organických barviv, s cílem naladit jejich opto-elektronické vlastnosti a uspořádání v organických matricích. Na modifikovaných nanočásticích budeme studovat základní fyzikální mechanismy jejich interakce se světlem a elektronového transportu pomocí makroskopických a mikroskopických metod. Interpretace experimentálních dat bude podpořena teoretickými výpočty vibračních a elektronových stavů modifikovaných nanočástic. Předběžné experimenty ukazují, že základní myšlenka je správná a navrhovaný výzkum je skutečně proveditelný.
Klíčová slova
diamond nanoparticlessurface chemistrysurface modificationopto-electronicsorganic electronicsenergy conversioncomputations
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Hlavní účastníci
Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
15-01809S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Study of surface-functionalized diamond nanoparticles for energy conversion
Anotace anglicky
The FUNDECO project focuses on fundamental studies of controllable surface modification of diamond nanoparticles for opto-electronic energy conversion. Bulk diamond represents suitable substrate for covalent organic chemistry and proved to be an efficient interface for exciton dissociation and electron transfer. We will study how these advantageous properties can be employed and amplified by using as small as 5 nm detonation diamond nanoparticles and 20-50 nm HPHT diamond nanoparticles (DNPs). DNPs surfaces will be modified by plasma chemistry, thermal annealing and/or covalent grafting of organic dyes in order to adjust DNPs opto-electronic function and arrangement in organic matrices. Fundamental mechanisms related to the interaction with light and electronic transport will be investigated on the modified DNPs by macroscopic and microscopic methods. Experimental data will be supported by theoretical calculations of vibrational and electronic states of functionalized nanoparticles. Preliminary experiments show that the concept is indeed feasible.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
CEP - vedlejší obor
—
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Řešitelé úspěšně syntetizovali nanodiamantové a nanokompozitní polypyrol-diamant materiály o velké čistotě a jednotné velikosti částic, charakterizovali je a převedli funkční fotovoltaický článek. Z uznaných deseti publikací mají některé jen minoritní příspěvek autorů. Nicméne, dvě z publikací mají již řadu citací. V souhrnu lze považovat projekt za splněný.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2015
Ukončení řešení
31. 12. 2017
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
17. 3. 2017
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP18-GA0-GA-U/02:1
Datum dodání záznamu
4. 5. 2018
Finance
Celkové uznané náklady
6 593 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
6 593 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
6 593 tis. Kč
Statní podpora
6 593 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
Doba řešení
01. 01. 2015 - 31. 12. 2017