Swissuniversities (https://www.swissuniversities.ch)

Aliaksei Vetushka (Fyzikální ústav AV ČR, v. v. i.)

94 585,90 CHF

EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology
Advanced Materials and Surfaces

1. Hlavní výsledky jsou shrnuty v A. Vetushka, L. Bernard, O. Guseva, Z. Bastl, J. Plocek, I. Tomandl, A. Fejfar, T. Baše, a P. Schmutz, physica status solidi (b) (2015), DOI: 10.1002/pssb.201552446.
2. Na základě zavedené spolupráce mezi Empa a Institute of Physics AS CR byl v roce 2014 publikován společný dokument: K. Schöller, S. Küpfer, L. Baumann, P. M. Hoyer, D. de Courten, R. M. Rossi, A. Vetushka, M. Wolf, N. Bruns, and L. J. Scherer, Adv. Funct. Mater. 24, 5194 (2014).

Dikarba-closo-dodekaborany, anorganické clusterové druhy s ikosahedrální molekulární architekturou, představují novou rodinu molekul pro samoskladné monovrstvy (SAM). Tyto druhy vykazují vysokou stabilitu vůči chemické a tepelné degradaci a jsou potenciálními stabilními komponenty různých molekulárních přístrojů. V rámci tohoto kontextu budou během plánované stáže SCIEX prozkoumány vlastnosti struktury a ochrany koroze SAM skládající se z různých funkcionalizovaných dikarba-closo-dodekaboranových derivátů. Zvláštní pozornost bude věnována ochraně stříbrných substrátů před korozí (funkční textilie, elektrické přístroje), ale pro účely porovnání bude rovněž zvažován měděný a zlatý povrch. Na bór bohaté supramolekulární soubory s přesně kontrolovanými rozměry a chemickým složením budou připraveny pomocí fabrikační techniky “vrstva vedle vrstvy“ (layer-by-layer). Charakterizace těchto nových povrchem imobilizovaných nanostrukturovaných materiálů založených na dikarba-closo-dodekaboranových clusterech s relativně silnými molekulárními dvojpóly vyžaduje použití Kelvinova skenovacího sondového silového mikroskopu (SKPFM) jako základního analytického nástroje. V environmentálním AFM instrumentu, který je k dispozici v EMPA, se mohou měřit povrchové náboje a dvojpóly v rámci simultánní přesné environmentální kontroly od vysokého vakua k vysoké relativní vlhkosti. To umožňuje charakterizaci chemisorpčních procesů a získání vstupních dat pro DFT výpočet SAM na periodických strukturách. V druhé fázi projektu se bude provádět cyklování parametrů prostředí, jako je teplota a vlhkost, s cílem vypracovat experimentální metodologii faktorů zátěže životního prostředí použitých k vyhodnocení stability povrchu SAM. Posledním cílem je získat laterálně homogenní SAM rezistentní na velmi agresivní H2S prostředí. Pro tento účel se použije místní elektrochemická charakterizace pomocí skenovací elektrochemické nanokapiláry (měřené plochy menší než 50 nm) k vyhodnocení laterální homogenity uloženého ochranného SAM. A na závěr, bude se předpokládat expozice modelovému industriálnímu klimatu obsahující H2S k simulování nejagresivnějšího případu relevantního pro korozi stříbra.