ZB-9 Zespół Struktury i Oddziaływań Molekularnych
Kierownik: prof. dr hab. Kazimierz Orzechowski
Zainteresowania badawcze
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. Określnie 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 odziaływań 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 25 Hz – 1 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)
