Název projektu
Použití upravených křemičitanů a hlinitokřemičitanů jako nanoreaktorů pro organické reakce
Kód
SP2018/91
Předmět výzkumu
Jak již bylo několikrát dokázáno, syntetické i přírodní křemičitanové, hlinitokřemičitanové i titanokřemičitanové materiály působí jako katalyzátory celé řady organických chemických reakcí. Portfolio reakcí katalyzovaných těmito materiály zahrnuje jak reakce obecně či specificky katalyzované kyselinami, Lewisovsky kyselými centry nebo bázemi, tak i reakce vyžadující specifické geometrické uspořádání několika rozličných funkčních skupin v katalytickém centru. Tato poznání odkrývají prozatím nepříliš využitý potenciál silikátových katalyzátorů ve složitějších chemických dějích a reakcích, které mohou být užitečné v totální syntéze přírodních látek, stereospecifických chemických syntézách nebo při syntézách léčivých látek.
Navrhovaný projekt zkoumá hypotézu, že ke katalytické aktivitě jako takové přispívá nejen výskyt aktivních katalytických míst, ať už na povrchu nebo v pórech katalyzátoru, ale i celkové prostředí pórů a dalších geometrických kavit, které struktury křemičitanů nabízejí. Minimálně v případě vrstevnatých silikátů již bylo několikrát prokázáno, že takováto místa nabízejí zcela unikátní chemické prostředí, které je nesrovnatelné s prostředím roztoků či pevné fáze. Prostředí těchto kavit lze tedy považovat, vzhledem k jeho charakteristickým rozměrům, za nanoreaktor sui generis.
Cílem projektu je tedy identifikovat a charakterizovat pomocí metod AFM, TEM, XRD, SEM, XPS a teoretických výpočtů tato místa v přírodních i uměle připravených vrstevnatých silikátech. Nalezená místa případně cíleně upravit tak, aby byla vhodnými nanoreaktory pro vybrané organické reakce. Součástí cílů navrhovaného projektu je i prokázat funkčnost takovýchto nanoreaktorů minimálně u jednoho typu reakce a tyto výsledky sdělit formou publikace, sborníkových příspěvků na konferencích, případně krátkých sdělení do oborových časopisů.
Projekt myšlenkově i fakticky navazuje na předchozí projekt SP2017/69 autorského kolektivu Mgr. Iveta Martausová, Ph. D. a Bc. Daniela Spustová. Rozšíření týmu řešitelů umožňuje dokončit započaté činnosti z předchozího projektu a publikovat získané výsledky, jakož i prohloubit a navázat na studium problematiky s vyšším důrazem na charakterizaci katalyzujících materiálů a identifikaci jejich nanoreaktorových domén. I v případě tohoto projektu platí, že probíhá za odborné podpory a v úzké spolupráci se skupinou prof. Ing. Jiřího Čejky, DrSc. na Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského, Akademie věd, v. v. i. Dále projekt probíhá ve spolupráci s Institutem environmentálních technologií, VŠB-TUO, jmenovitě především s RNDr. Alexandrem Martausem, Ph. D.
Rok zahájení
2018
Rok ukončení
2018
Poskytovatel
Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy
Kategorie
SGS
Typ
Specifický výzkum VŠB-TUO
Řešitel
Martausová Iveta Mgr., Ph.D.