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Archiv-Übersicht     Angebot Nr. 13540

Angebotsdatum: 25. Juli 2019
Art der Stelle: Doktorarbeit
Fachgebiet: Chemie > Physikalische Chemie
Titel des Themas: Entwicklung von DNP verstärkten Festkörper-NMR-Techniken zur Oberflächenanalytik funktionalisierter Cellulose basierender Materialien

Institut: Eduard-Zintl-Institut für Anorg. und Phys. Chemie
Adresse:
PD Torsten Gutmann
Alarich-Weiss-Straße 8
64287 Darmstadt
Tel.:    Fax.:
Bundesland: Hessen
Homepage: http://www.chemie.tu-darmstadt.de/gutmann/nachwuchsgruppe_gutmann/about_us_2
E-Mail Kontakt: mail

Beschreibung: Zum nächstmöglichen Zeitpunkt ist eine drittmittelfinanzierte Stelle (E13/2)für 3 Jahre zu besetzen. Die sich bewerbende Person sollte einen Hochschulabschluss (Master/Diplom) im Bereich Chemie, Biochemie, Physik oder Nanostrukturwissenschaften mit guten bis sehr guten Leistungen vorweisen und in der Lage sein, sich zügig in neue Aufgabengebiete der physikalisch/ analytischen Chemie von funktionalisierten Materialien einzuarbeiten. Nach einer angemessenen Einarbeitungszeit wird eine relativ selbständige Arbeit im Labor erwartet. Erfahrungen im Bereich der analytischen Festkörper-NMR von Materialien sowie Kenntnisse von Strategien zur Oberflächenfunktionalisierung und deren Charakterisierung sind für die Durchführung des Projektes von besonderem Vorteil. In der Einarbeitungsphase wird die sich bewerbende Person mit den Techniken der Festkörper-NMR Spektroskopie vertraut gemacht. Mit dieser Stellenausschreibung wird der sich bewerbenden Person die Möglichkeit gegeben zu promovieren.

Projektbeschreibung: Cellulose, der Hauptbestandteil von Pflanzenzellen, ist das weltweit am häufigsten vorkommende Polymer. Wegen seiner hohen Biokompatibilität haben sich in den letzten Jahren mit der chemischen Funktionalisierung von Cellulosefasern interessante Anwendungsgebiete entwickelt. So wurden von uns kürzlich die Oberflächenfunktionalisierungen von kristalliner Nanocellulose (CNC) sowie von Papieren untersucht, die z.B. als optische Devices oder in Devices zur gezielten Steuerung des Transportes von Flüssigkeiten eingesetzt werden können.

Ziel der Arbeit: Aufbauend auf dem vorhandenen Wissen zur Funktionalisierung der beschriebenen Materialien, ist eine detailliertere Charakterisierung erforderlich um Ansätze für die Optimierung der Materialien für spezifische Anwendungen zu finden. Hierfür sind Methoden weiter zu entwickeln und zu evaluieren die diese Charakterisierung ermöglichen. Speziell sollen hier Methoden der Festkörper NMR kombiniert mit Dynamischer Kernspinpolarisation zum Einsatz kommen. Als einfache Modellsysteme kommen Oligomer oder Polymerfunktionalisierte Cellulosematerialien zum Einsatz. Darüber hinaus sollen Systeme mit Biofunktionalisierungen untersucht werden, die die Grundlage für komplexe Devices in der Bioanalytik bilden.
Die funktionalisierten Materialien werden von Kooperationspartnern zur Verfügung gestellt, bzw. können selbst hergestellt werden.
Methoden: Festkörper NMR, DNP, Chemische Modifikation von Oberflächen, Methoden zur Oberflächencharakterisierung
Anfangsdatum: 1. September 2019
Geschätzte Dauer: 3 Jahre
Bezahlung: E13 (50%)
Papers: [1] Gutmann, T.*, Kumari, B., Zhao, L., Breitzke, H.; Schöttner, S., Rüttiger, C., Gallei, M.*, DNP Signal Amplification as Sensitive Probe for Specific Functionalization of Complex Paper Substrates, J. Phys. Chem. C 121, (2017), 3896-3903. DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b11751

[2] Schäfer, T., Vowinkel, S., Breitzke, H., Gallei, M., Gutmann, T.*, Selective DNP Signal Amplification to Probe Structures of Core-Shell Polymer Hybrid Nanoparticles. J. Phys. Chem. C 123, (2019), 644-652. DOI: 10.1021/acs.jpcc.8b07969

[3] Brodrecht, M., Kumari, B., Thankamony, A. S. L., Breitzke, H., Gutmann, T.*, Buntkowsky*, G., Structural insights into peptides bound to the surface of silica nanopores, Chem. Eur. J. 25, (2019), 5214-5221. DOI: 10.1002/chem.201805480

[4] Zhao, L., Li, W., Plog, A., Xu, Y., Buntkowsky, G., Gutmann, T.*, Zhang, K.* Multi-responsive cellulose nanocrystal-rhodamine conjugates – An advanced structure study by solid-state dynamic nuclear polarization (DNP) NMR. Phys. Chem. Chem. Phys. 16, (2014), 26322 - 26329. DOI: 10.1039/c4cp04096a
Sonstiges:

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