ZB-9 Zespół Struktury i Oddziaływań Molekularnych

• Badania struktury i oddziaływań międzycząsteczkowych w cieczach, ciałach stałych, fazach szklistych, w układach makromolekularnych, w niskotemperaturowych matrycach gazów szlachetnych
• Badanie struktury i dynamiki cząsteczek w fazach skondensowanych metodami spektroskopowymi, relaksacji dielektrycznej, pomiarów momentów dipolowych i nieliniowego efektu dielektrycznego.
• Eksperymentalne i teoretyczne badanie strukturalnych i energetycznych skutków utworzenia wiązania wodorowego.
• Badanie asocjacji układów z wiązaniem wodorowym technikami spektroskopowymi , relaksacji dielektrycznej i techniką nieliniowego efektu dielektrycznego.
• Badania właściwości dielektrycznych (również w silnych polach elektrycznych) układów makromolekularnych: miceli , miceli odwróconych, liposomów
• Fizykochemiczne (głównie spektroskopowe) badania struktury, oddziaływań i modyfikacji biocząsteczek, w tym błon lipidowych i białek. Określenie stanu konformacyjnego hydrofobowej części błon lipidowych, stopnia ich uwodnienia oraz charakter oddziaływań z cząsteczkami o aktywności biologicznej. Struktura drugorzędowa białek/peptydów, fibrylarne formy agregacyjne białek i peptydów, właściwości chiralne supramolekularnych struktur agregacyjnych białek i peptydów oraz charakter oddziaływań struktur białkowych/peptydowych z cząsteczkami o aktywności biologicznej.
• Zastosowania pomiarów ultradźwiękowych do badania struktury i oddziaływań w cieczach. Badania solwatacji jonów i cząsteczek również w kontekście hydratacji cząsteczek organicznych o działaniu owadobójczym, grzybobójczym czy bakteriobójczym.
• Badania w skroplonych gazach szlachetnych (technika kriospektroskopowa) jako technika do badań słabych oddziaływań molekularnych w tym nietypowych wiązań wodorowych.

Badania struktury i dynamiki molekularnej metodami teoretycznymi.

• Badania nad małymi układami z wewnątrz- i międzycząsteczkowym wiązaniem wodorowym (symulacje w różnych stanach skupienia) z wykorzystaniem metod dynamiki molekularnej ab initio. Opracowywanie procedur obliczeniowych, a także wkład w rozwój metod w tzw. post-processingu.

Badanie przemian fazowych i zjawisk krytycznych

• Badania przemian fazowych (ciecz-ciecz, ciecz-ciało stałe) metodami dielektrycznymi, głównie przy wykorzystaniu nieliniowego efektu dielektrycznego.
• Badanie wpływu silnego pola na zjawiska krytyczne
• Badania przemian fazowych ciało stałe – ciecz, poszukiwanie faz rotacyjnych, badania zjawiska premeltingu

Poszukiwanie absorberów promieniowania elektromagnetycznego.

• Badania absorberów promieniowania elektromagnetycznego opartych na minerałach naturalnych: kaolinicie, haloizycie, montmorylonicie i ich chemicznych modyfikacjach.
• Wykorzystanie absorberów promieniowania elektromagnetycznego do tworzenia inteligentnych materiałów kompozytowych o łatwo modyfikowalnych właściwościach (współpraca z prof. Shuli Bai – Uniwersytet Pekiński)

Sprzęt i techniki doświadczalne dostępne w Zespole

• spektroskopia dielektryczna w zakresie 0.01 Hz – 8.5 GHz zarówno dla ciał stałych jak i cieczy, możliwości pomiarów w dużym zakresie temperatury,
• unikalny zestaw do badania nieliniowego efektu dielektrycznego,
• zestaw do badania momentów dipolowych,
• pomiar średniej masy cząsteczkowej,
• spektrometr IR dostosowany do badań w ciekłych gazach szlachetnych,
• spektrofotometr Nicolet Is-50 do pomiarów FTIR i VCD,
• spektrofotometr Nicolet Magma 860 i Nicolet Avatar 360 (FTIR),
• spektrofotometr UV-vis (Carry),
• oprzyrządowanie do badań akustycznych (prędkość i absorpcja ultradźwięku),
• bogate oprzyrządowanie pomocnicze (wytrząsarki, młyny, wirówki, gęstościomierz, regulator wilgotności, sprzęt elektroniczny i mikrofalowy),
• dostęp do zaawansowanych technik eksperymentalnych na Wydziale Chemii (badania strukturalne, NMR, EPR, mikroskopia elektronowa, MS, analiza elementarna, analiza termiczna, HPLC i wiele innych)