Hierarchický přístup ke studiu rovnováhy mezi pevnou a kapalnou fází v komplexních systémech: teorie, simulace a experiment
Cíle projektu
Předložený projekt je zaměřen na studium a pochopení složité souhry entalpických a entropických efektů, které ovlivňují interakci molekul se strukturovanými a nehomogenními povrchy a rozhraními a na jejich jednotný vysvětlující popis. Strategie řešení, která si vyžádala spolupráci tří výzkumných týmů, je odrazem hierarchické struktury studované tématiky. Interakce malých molekul s komplexními povrchy bude studována na detailní atomistické úrovni odborníky v oblasti statisticko-mechanických aplikací “funkcionálu hustoty” a získané výsledky budou posléze využity pro simulace chování solvatovaných polymerů na komplexních površích pomocí “zhrubených modelů” odborníky v oblasti disipativní částicové dynamiky a polymerního výzkumu. Získané poznatky naleznou uplatnění v technologiích modifikace povrchů, stabilizaci mikročástic, při přípravě ochraných polymerních vrstev a v separačních procesech polymerních systémů.
Klíčová slova
Phase equilibriawettingsurfacesinteractionbranched copolymerscomputer simulationsseparation processesconformationssolubilization
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Hlavní účastníci
Univerzita Karlova / Přírodovědecká fakulta
Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrskáDruh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
16-12291S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Hierarchical approach to the study of solid-fluid equilibria in complex system: theory, simulation and experiment
Anotace anglicky
The project is focused on the study, understanding and explanatory description of the interplay of enthalpic vs. entropic forces that control the interaction of molecules with structured or heterogeneous interfaces. The strategy of the project solution based on the cooperation of three teams reflects the hierarchy of the research topic. At first, the interaction of small molecules with interfaces will be investigated at the atomistic level using rigorous detailed simulation methods by experts in density functional theory (DFT). The obtained pieces of information will be exploited in coarse-grained simulations (e.g., by dissipative particle dynamics, DPD) of the interaction of solvated macromolecules with complex interfaces by experts in polymer science. The knowledge gained can be used for modification of surface properties, optimization of surface coatings, stabilization inorganic (e.g., magnetic) and organic (e.g., hydrophobic drugs) microparticles and for elucidation of polymer separation processes.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
CEP - vedlejší obor
CD - Makromolekulární chemie
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10403 - Physical chemistry
10404 - Polymer science
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt objasňuje interakce komplexních polymerních systémů s mikrostruturovanými pevnými povrchy včetně role entropických a entalpických faktorů a fázových přechodů. Výsledky mají význam pro rozvoj metodických postupů, a pro praktické aplikace (polymerní filmy, mikrofluidní systémy, nanotechnologie). Hlavním výstupem projektu bylo 22 publikací vyšlých v renomovaných odborných časopisech.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2016
Ukončení řešení
31. 12. 2018
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
16. 5. 2018
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP19-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
12. 6. 2019
Finance
Celkové uznané náklady
7 239 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
6 347 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
892 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
7 239 tis. Kč
Statní podpora
6 347 tis. Kč
87%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
Doba řešení
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018