Fizika (Műszaki és Természettudományok Kollégiuma)
100 %
Ortelius tudományág: Optikai és dielektromos tulajdonságok
zsűri
Fizika
Kutatóhely
Kísérleti Szilárdtestfizikai Osztály (MTA Szilárdtestfizikai és Optikai Kutatóintézet)
résztvevők
Matus Péter Pekker Áron Pekker Sándor Pergerné Klupp Gyöngyi
projekt kezdete
2009-01-01
projekt vége
2012-12-31
aktuális összeg (MFt)
12.425
FTE (kutatóév egyenérték)
7.20
állapot
lezárult projekt
magyar összefoglaló
A pályázat célja fullerének polimerizációs reakcióinak és az ezekből előállított fullerén polimereknek a jellemzése optikai (elsősorban rezgési) és NMR spektroszkópiai módszerekkel. A fullerének polimerizációja fény vagy elektrontranszfer hatására történhet, és különböző (egy- vagy kétdimenziós) szerkezeteket eredményezhet, amiken belül az intermolekuláris kötések is igen változatosak lehetnek. A rezgési spektroszkópia ezeknek a kötéseknek a jellemzésére képes a szimmetriaváltozások alapján, valamint jellemzi a molekula töltésállapotát is. Szélesebb tartományban végzett optikai mérések az elektronszerkezetet (fémes vagy szigetelő) jellemzik, az NMR spektroszkópia pedig lokális információt ad mind a fullerénmolekulák, mind a fémionok elektronállapotáról. A polimerizációs reakciók vizsgálatát ki kívánjuk terjeszteni szén nanocsövek belsejében lezajló reakciókra, ahol a térbeli megszorítások a reakciók módosulását eredményezhetik.
A vizsgálni kívánt rendszerek: kétdimenziós réteget alkotó lítium-, illetve magnézium fullerid polimerek, fullerén fotopolimer szétválasztásával létrejövő kisebb oligomer egységek, nanocsövekben lejátszódó töltésátadási vagy fotopolimerizáció eredményeképpen létrejött rendszerek, illetve fullerének és más szerves molekulák kopolimerei szén nanocsövek belsejében.
Kutatásaink eredményeit magas impakt faktorú nemzetközi folyóiratokban és konferenciákon kívánjuk ismertetni.
angol összefoglaló
The main topic of the proposal is the characterization of polymerization reactions of fullerenes and the fullerene polymers resulting from these reactions by optical (mainly vibrational) and NMR spectroscopy. Polymerization of fullerenes can happen on electron transfer or on illumination, and can result in various one- or two-dimensional structures, which may contain a wide variety of bonding patterns. Vibrational spectroscopy can characterize these patterns, based on symmetry changes of the fullerene balls, and it also gives information on the charge of the molecule. Wide-range optical studies reflect the electronic structure (metal or insulator), while NMR spectroscopy yields local information on the electronic states of both the fullerene molecules and the metal ions. We would like to extend the study of polymerization reactions to those happening inside carbon nanotubes, where the steric restrictions can lead to modifications of the reactions mechanisms and the products compared to the bulk.
Systems to be investigated are: two-dimensional lithium and magnesium fulleride polymers, smaoll oligomers produced by the separation of fullerene photopolymers, systems produced by charge- or light-induced polymerization reactions inside nanotubes, as well as copolymerization products of fullerenes and other organic molecules inside nanotubes.
We plan to publish our results in high-impact international journals and international conferences.
