Chemický ústav SAV, v. v. i.
Názov témy
Riadená syntéza a povrchová funkcionalizácia MXénov pripravených leptaním MAX fáz rôznymi fluoridmi
Program DŠ
Organická chémia
Rok prijímania
2026
Meno školiteľa/-ky
RNDr. Marek Baráth, PhD.
Kontakt:
Prijímajúca škola
Prírodovedecká fakulta UK
Stručná anotácia
MXény sú perspektívne dvojrozmerné materiály vznikajúce selektívnou chemickou transformáciou vrstvených MAX fáz, pričom kľúčovým krokom ich prípravy je chemické odstránenie A-prvku prostredníctvom fluoridových činidiel. Napriek rozsiahlemu výskumu MXénov zostáva mechanizmus leptania, úloha fluoridového zdroja a jeho oxidačno-redukčných vlastností nedostatočne pochopená, najmä z pohľadu molekulovej a koordinačnej chémie.
Cieľom dizertačnej práce je štúdium syntézy MXénov ako chemicky riadenej transformácie tuhých látok, so zameraním na vplyv rôznych fluoridových systémov (alkalické fluoridy, fluoridy prechodných kovov a BF₃-komplexy) na reaktivitu MAX fáz typu Ti₃AlC₂, Ti₂AlC a TiVAlC. Práca sa zameria na vzťah medzi chemickou povahou fluoridu, jeho Lewisovou kyslosťou, redoxným správaním a výslednou štruktúrou a povrchovou chémiou MXénov.
Následne bude skúmaná postsyntetická povrchová úprava MXénov pomocou nízkomolekulových organických a biologicky aktívnych látok (napr. aminokyseliny, karboxylové kyseliny, chelatačné činidlá), pričom dôraz bude kladený na kovalentné a koordinačné interakcie medzi organickými funkčnými skupinami a terminovaným povrchom MXénov. Táto časť práce bude interpretovaná ako povrchová organická modifikácia anorganického 2D substrátu.
Práca vytvorí koncepčný most medzi anorganickou chémiou tuhých látok a organickou povrchovou chémiou a prispeje k lepšiemu pochopeniu MXénov ako chemicky nastaviteľných materiálov.
Cieľom dizertačnej práce je štúdium syntézy MXénov ako chemicky riadenej transformácie tuhých látok, so zameraním na vplyv rôznych fluoridových systémov (alkalické fluoridy, fluoridy prechodných kovov a BF₃-komplexy) na reaktivitu MAX fáz typu Ti₃AlC₂, Ti₂AlC a TiVAlC. Práca sa zameria na vzťah medzi chemickou povahou fluoridu, jeho Lewisovou kyslosťou, redoxným správaním a výslednou štruktúrou a povrchovou chémiou MXénov.
Následne bude skúmaná postsyntetická povrchová úprava MXénov pomocou nízkomolekulových organických a biologicky aktívnych látok (napr. aminokyseliny, karboxylové kyseliny, chelatačné činidlá), pričom dôraz bude kladený na kovalentné a koordinačné interakcie medzi organickými funkčnými skupinami a terminovaným povrchom MXénov. Táto časť práce bude interpretovaná ako povrchová organická modifikácia anorganického 2D substrátu.
Práca vytvorí koncepčný most medzi anorganickou chémiou tuhých látok a organickou povrchovou chémiou a prispeje k lepšiemu pochopeniu MXénov ako chemicky nastaviteľných materiálov.