Rational design of advanced soft functional materials guided by advanced solid-state NMR spectroscopy and high-performance electron microscopy
Project goals
Materials based on pi-conjugated and coordinating polymers or metal-organic grids have considerable application potential due to their structural variability and their ability to store molecules and ions in their cavities. The overall goal of the project is the breakthrough in the design and development of application-interesting nanostructured amorphous materials, and optimization of their structure and functional properties with help of advanced solid state NMR methods, high resolution electron microscopy and computer simulations. New pieces of information, that are not available by conventional methods, should broaden our knowledge on their behavior and open new gate for rational design and reproducible preparation of novel soft matter systems for targeted applications. Several promising systems (structurally different) have been selected for testing the proposed strategy of tailored material research. Their structure, static and dynamic properties will be studied first and information gained will be used for their modification and for synthesis of better performing materials.
Keywords
functional materialsconjugated polymerscoordination polymersall-solid-state electrolytessupramolecular synthesisrational designsolid-state and DNP NMRelectron microscopy
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202000001
Main participants
Ústav makromolekulární chemie AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-01233S
Alternative language
Project name in Czech
Racionální design pokročilých měkkých funkčních materiálů řízený pokročilou NMR spektroskopií pevného stavu a vysoce výkonnou elektronovou mikroskopií
Annotation in Czech
Materiály na bázi pi-konjugovaných a koordinačních polymerů či metal-organických mřížek vykazují díky své strukturní variabilitě a schopnosti ukládat do svých kavit molekuly a ionty značný aplikační potenciál. Vedle globální architektury těchto materiálů je znalost lokální struktury klíčová pro pochopení všech řídících procesů. Příkladem, kde slabé interakce, lokální dynamika a vzniklé strukturní motivy jsou klíčové k dosažení požadovaných vlastností, jsou amfidynamické molekulární stroje syntetizované pro účely katalytické aktivity či transformace energie. Strukturní analýza těchto soustav je tak primární předpoklad jejich úspěšné přípravy. Účelem projektu je vypracování strategie inteligentního designu těchto materiálů založené na poznání slabých interakcí, strukturních defektů a dynamických procesů, které budou následně korelovány s molekulárními deskriptory, jako je elektronová afinita, molekulové orbitaly či povaha vazeb a jejich energie. Přístupem, který umožní tyto jevy zkoumat, bude experimentálně-výpočetní komplex metod NMR krystalografie a výkonné elektronové mikroskopie.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project was focused on the design of functional nanostructured materials. The assessed project was solved by a methodology corresponding to the proposal with several outputs in high-quality, impacted scientific journals (16 papers). The goals of the project were fulfilled. The obtained results correspond to the content of the project. The project also used international cooperation.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Jun 30, 2023
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 1, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GA-U
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
13,745 thou. CZK
Public financial support
13,745 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
13 745 CZK thou.
Public support
13 745 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Polymer science
Solution period
01. 01. 2020 - 30. 06. 2023