Функционализированные углеродные наночастицы
ГРУппа pi: гиперпрыжок в большую науку
РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА
ЦЕЛЬ ПРОЕКТА
Развитие научной группы под руководством PI для разработки новых коллоидных наночастиц для решения различных задач биомедицины, сенсорики и фотоники.
КЛЮЧЕВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
В рамках сформулированной цели будут разработаны новые методики функционализации поверхности углеродных наночастиц для специальных задач. В частности, будут:
- разработаны методики синтеза углеродных наночастиц с улучшенными оптическими характеристиками, в том числе управляемым положением оптических переходов в видимом диапазоне спектра, высокими значениями квантового выхода фотолюминесценции;
- разработаны методы функционализации поверхности углеродных наночастиц, в том числе с помощью ковалентного связывания методами карбодиимидной химии, электростатического взаимодействия в полярных растворителях, послойного нанесения разноименно заряженных полиэлектролитов для взаимодействия с биологическими объектами в полярных растворителях, в том числе хиральными молекулами для разделения энантиомеров в рацемических смесях и асимметричного катализа;
- разработаны методы функционализации поверхности углеродных наночастиц, в том числе с помощью ковалентного связывания методами карбодиимидной химии, электростатического взаимодействия в полярных растворителях, послойного нанесения разноименно заряженных полиэлектролитов для взаимодействия с биологическими объектами в полярных растворителях, в том числе хиральными молекулами для разделения энантиомеров в рацемических смесях и асимметричного катализа;
- разработаны методы изменения химического состава поверхности для управления значениями энергий электронных переходов (HOMO/LUMO) при помощи обработки их поверхности аминами, кислотами и основаниями для эффективного транспорта заряда в фотонных устройствах и пассивации поверхности активного материала, в том числе перовскита;
- проанализированы физико-химические свойства полученных углеродных наночастиц методами микроскопии, рентгеновской и оптической спектроскопий, на приборах центра «Информационные оптические технологии» и Ресурсных центров СПбГУ «Физические методы исследования поверхности» и «Междисциплинарный центр по направлению «Нанотехнологии»» по договорам сотрудничества до 12.2022 и 12.2023, соответственно.
- проанализированы физико-химические свойства полученных углеродных наночастиц методами микроскопии, рентгеновской и оптической спектроскопий, на приборах центра «Информационные оптические технологии» и Ресурсных центров СПбГУ «Физические методы исследования поверхности» и «Междисциплинарный центр по направлению «Нанотехнологии»» по договорам сотрудничества до 12.2022 и 12.2023, соответственно.
Ожидаемые результаты будут соответствовать мировому уровню исследований и обладать новизной. В частности, будет впервые разработан toolkit методик для функционализации поверхности углеродных наночастиц для управления HOMO/LUMO для увеличения выходных параметров устройств фотоники, а также для эффективного соединения с биологическими объектами для создания люминесцентных биометок и сенсоров.
Результаты 1-го полугодия 2024
ЯДРО КОМАНДЫ
- Ушакова Елена ВладимировнаВедущий научный сотрудник, Центр "Информационные оптические технологии"
PI, руководитель проекта
- Черевков Сергей Александровичстарший научный сотрудник, Центр "Информационные оптические технологии"
разработка методик синтеза углеродных наночастиц