Ing. Štěpán Stehlík, Ph.D.
Skupina nanočástic se zabývá základním a aplikovaným výzkumem v oblasti perspektivních nanomateriálů s potenciálním využitím v optoelektronických, environmentálních a biomedicínských aplikacích. Skupina dlouhodobě rozvíjí zejména technologii přípravy a výzkum diamantových nanomateriálů (tenkých vrstev a nanočástic/nanodiamantů) a jejich rozhraní s organickými, anorganickými a biomateriály. Rozvíjíme také metodiku jejich charakterizace mikroskopickými a spektroskopickými metodami včetně precizních měření velikostní distribuce, povrchové chemie, elektrického náboje a zkoumání kvantových jevů.
Pochopení vlastností nanomateriálů a jejich rozhraní pomocí detailní charakterizace je naše priorita.
- Nanodiamanty a tenké diamantové vrstvy
Linie základního výzkumu nanodiamantů a tenkých diamantových vrstev je zaměřená na komplexní pochopení vztahů mezi metodou přípravy, strukturou, velikostí, povrchovou chemií a koloidními vlastnostmi. Díky širokým znalostem a experimentálnímu zázemí připravujeme nanodiamanty s dobře definovanými vlastnostmi. To zahrnuje: základní řízení povrchové chemie pomocí termálních a plasmatických procesů, zmenšování velikosti až k 1 nm pomocí řízeného spalování na vzduchu, příprava koloidních roztoků nanodiamantů v polárních médiích (voda, etanol apod.) pomocí ultrazvukové dispergace, frakcionace koloidních roztoků ND podle velikosti pomocí (ultra)centrifugace.
Používáme mikroskopické (SEM, TEM, AFM, KPFM, C-AFM), spektroskopické metody (Raman, FTIR, XPS), měření velikostní distribuce částic/koloidních vlastností (DLS, AFM, AUC) a v některých případech rozvíjíme jejich metodologii a použitelnost s ohledem na povahu studovaných materiálů.
From nanodiamond powder, through colloidal solution to the analysis of individual particles.
- Nanokompozity na bázi nanodiamantů a jiných materiálů
Rozsáhlé znalosti v přípravě a charakterizaci nanodiamantů s dobře definovanými vlastnostmi uplatňujeme ve výzkumu nanokompozitů s nanodiamanty jako aktivní složkou. Mikroskopickými a spektroskopickými metodami zkoumáme optoelektronické jevy a fyzikálně-chemické vlastnosti (fotonapětí, přenos náboje, nabíjení, fotoluminiscence, změny struktury) na rozhraní nanodiamantů a kovových nanočástic (Ag, Au), organických polovodičů (P3HT, polypyrrol) a anorganických oxidů (TiO2).
Nanokompozity na bázi nanodiamantů a jiných materiálů (např. TiO2), opto-eletronické jevy na rozhraní.