Molekuly na površích uhlíkových nanostruktur
Project goals
Our proposal is inspired by the unrivalled specific surface of carbon nanostructures, especially the recently discovered graphene. We aim to study interactions of carbon-based nano-materials with various molecules, starting from gasses, through organic intercalators to biomolecules. The combined methodologies of quantum chemistry, molecular dynamics and experimental techniques will be used to characterize physisorption and intercalation of these molecules in vacuum and especially in solvent. The gas sorption (methane, hydrogen) is considered with regard to the possible applications in gas storage and separation. Intercalation of organic molecules between the graphite layers provides synthetic intermediates for exfoliated graphene and allows for controlled sheet separation and properties of the product. Methodology adjusted on small molecules will be applied to study of the structure and dynamics of larger biomolecules on the graphene-water interface. The functional modification of graphene with biomolecules, such as RNA hairpins, may find applications in biosensing.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 13 (SGA02010GA-ST)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
P208-10-1742
Alternative language
Project name in Czech
Molecules on the Surfaces of Carbon Nanostructures
Annotation in Czech
Tento návrh je inspirován bezkonkurenčním měrným povrchem uhlíkových nanostruktur, zvláště nedávno objeveného grafenu. Našim cílem bude studium interakcí uhlíkových nanomateriálů s nejrůznějšími molekulami, od molekul plynů přes malé organické interkalátory až po biomolekuly. Kombinace metod kvantové chemie a molekulární dynamiky s experimentálními technikami usnadní charakterizaci fyzisorpce a interkalace uvedených látek ve vakuu a zvláště v rozpouštědle. Sorpcí plynů se budeme zabývat vzhledem k možným aplikacím v ukládání plynů a jejich separaci. Interkalace organických molekul mezi vrstvy grafitu poskytuje syntetické intermediáty pro ?odlupovaný? grafen a umožňuje kontrolu vzdálenosti listů a tedy vlastností produktu. Metodologie precizovaná na malých molekulách bude využita při studiu struktury a dynamiky větších biomolekul na rozhraní grafen-rozpouštědlo. Funkční modifikace grafenu biomolekulami jako jsou např. RNA vlásenky může najít využití v oblasti biosenzorů.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
V - Vynikající výsledky projektu (s mezinárodním významem atd.)
Project results evaluation
The benefits of the project result from the explanation and quantification of adsorption od small molecules and atoms on graphene and other carbon materials. Results have been obtained both experimentally and by quantum mechanical calculations and molecular dynamics. Efficient method of graphene exfoliation in presence of lecithine was proposed. Outputs: 13 publications with good citations record.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2010
Realization period - end
Dec 31, 2013
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Jun 7, 2013
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP14-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jul 1, 2014
Finance
Total approved costs
3,372 thou. CZK
Public financial support
3,372 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 372 CZK thou.
Public support
3 372 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution period
01. 01. 2010 - 31. 12. 2013