Application of advanced polymerization techniques in polymer brushes grafting
| Téma: | Využití pokročilých polymeračních technik pro přípravu polymerních kartáčů |
| Topic: | Application of advanced polymerization techniques in polymer brushes grafting |
| Školitel/Tutor: | Ing. Markéta Ilčíková, Ph.D. |
| Konzultant/Consultant: | Mgr. Jaroslav Mosnáček, DrSc.,
Ing. Miroslav Mrlík, Ph.D. |
| E-mail: | ilcikova@utb.cz |
| Anotace: | |
| Modifikace pomocí navazování polymerních kartáčů představuje efektivní způsob designování povrchových vlastností materiálů. Moderní polymerační techniky umožňují řídit délku navázaných makromolekul, hustotu osídlení, a i zavedení požadovaných funkčních skupin na povrch materiálů. Radikálové polymerace mají různé výhody v porovnání s iontovými polymeracemi. Nicméně běžné techniky kontrolovaných radikálových polymerací z povrchu využívají vysoké množství katalyzátorů. Čistění výsledných produktů proto může být problematické, obzvlášť pokud se jedná o anorganické sloučeniny. Cílem této disertační práce bude modifikace povrchů s využitím pokročilých polymeračních technik. Reakce budou navrhovány s ohledem na minimální množství katalyzátorů (ppm koncentrace). Nové polymerační techniky budou studovány na plochých površích (silikonové substráty). Získané poznatky budou aplikovány při modifikaci částic (alotropy grafénu, magnetické částice). Takto připravené povrchy mají široký aplikační potenciál včetně biomedicíny, kde přítomnost zbytků anorganických katalyzátorů bývá nežádoucí. | |
| Annotation: | |
| The polymer brushes grafting provides an efficient way of tailoring the surface properties of materials. Modern polymerization techniques enable to control the length of macromolecules (usually expressed as degree of polymerization, DP), grafting density and also introduction of desired functional groups onto the materials surface. Radical polymerizations have various advantages over ionic polymerizations. However, common techniques of surface initiated radical polymerization use high amount of catalyst. The purification of final polymers can be problematic, especially when inorganic catalyst is used. The aim of the thesis is a modification of surfaces using advanced polymerization techniques. Here the reactions with only ppm amount of catalyst for modification will be targeted. The novel polymerization techniques will be investigated on polymerizations performed from plain surfaces (silicon wafers). The knowledge will be utilized for grafting the macromolecule from particles (graphene allotropes, magnetic particles). Such particle-polymer hybrids have high application potential including also the area such as biomedicine, which can be sensitive to presence of inorganic catalyst. | |
| Požadavky na studenta: | |
| Znalost organické chemie, makromolekulární chemie, fyziky polymerů a anglického jazyka na úrovni VŠ | |
| Requirements: | |
| Knowledge of organic chemistry, macromolecular chemistry, polymer physics, and English language at university level. | |
| Literatura/Literature: | |
| 1. Raus, V., Hološ, A., Kronek, J., Mosnacek, J.: Well-Defined Linear and Grafted Poly(2-isopropenyl-2-oxazoline)s Prepared via Copper-Mediated Reversible-Deactivation Radical Polymerization Methods. Macromolecules 2020, 53, 6, 2077–2087.
2. Corrigan, N., Jung, K., Moad G., Hawker, C.J., Matyjasyewsky, K. Boyer, C.: Reversible-deactivation radical polymerization (Controlled/living radical polymerization): From discovery to materials design and applications. Progress in Polymer Science 2020, 111, Article Number101311. 3. Galeziewska, M., Holos, A., Ilcikova, M., Mrlik, M., Osicka, J., Srnec, P., Micusik, M., Moucka, R., Cvek, M., Mosnacek, J., Pietrasik, J.: One-Pot Strategy for the Preparation of Electrically Conductive Composites Using Simultaneous Reduction and Grafting of Graphene Oxide via Atom Transfer Radical Polymerization. Macromolecules 2021, 54, 21, 10177-10188. |
|