Effect of acid-base equilibria on the association behaviour of polyelectrolytes
Vliv acidobazických rovnováh na asociační chování polyelektrolytovů
diploma thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/121983Identifiers
Study Information System: 208607
Collections
- Kvalifikační práce [20134]
Author
Advisor
Referee
Heyda, Jan
Faculty / Institute
Faculty of Science
Discipline
Physical Chemistry
Department
Department of Physical and Macromolecular Chemistry
Date of defense
8. 9. 2020
Publisher
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaLanguage
English
Grade
Excellent
Keywords (Czech)
Počítačová simulace, reakční soubor, polyelektrolyt, interpolyelektrolytový komplex, ionizační rovnováhaKeywords (English)
Computer simulation, reaction ensemble, polyelectrolyte, interpolyelectrolyte complex, ionization equilibriumNázev práce: Vliv acidobazických rovnováh na asociační chování polyelektroly- tovů Autor: Roman Staňo Katedra: Katedra fyzikální a makromolekulární chemie Školitel: RNDr. Peter Košovan, Ph.D., Katedra fyzikální a makromolekulární chemie Abstrakt: Makromolekuly jejichž monomérní jednotky nesou náboj, jsou v přírodě rozšířenými stavebními bloky. Struktura a aktivita těchto makromolekul je ovlivněna množstvím náboje na polymerním řetězci, které může být regulováno například prostředníctvím pH. Makromolekulární materiály schopné reagovat na změny pH okolí jsou velice perspektivní pro aplikace jako nosiče pro cílené uvol- ňování léčiv, nebo jako reverzibilní hydrogely. Fundamentální principy regulace náboje prostřednictvím pH však stále nejsou dostatečně objasněny, a to jak v přírodních, tak syntetických systémech. Důvodem může být nedostatek vhodných teoretických modelů a výpočetních metod. V této práci jsme použili zrhubené modely a molekulové simulace, abychom porozuměli fyzikálním principům aci- dobazických rovnováh v makromolekulárních systémech ve vztahu k multiva- lenci a struktuře makromolekul. Představili jsme nový model komplexních koac- ervátů a použili jej k popisu fázové a rozdělovací...
Title: Effect of acid-base equilibria on the association behaviour of polyelec- trolytes Author: Roman Staňo Department: Department of physical and macromolecular chemistry Supervisor: RNDr. Peter Košovan, Ph.D., Department of physical and macro- molecular chemistry Abstract: Macromolecules bearing charged monomeric units are omnipresent in the nature. Living systems utilize complex mechanisms to regulate the charge on biomacromolecules, hence controlling their structure or activity. Recently, there has been a surge in the preparation of bioinspired macromolecular mate- rials, such as drug delivery systems or self-healing hydrogels, possessing a high degree of responsivity to the external stimuli, such as pH. However, the fundamen- tal understanding of pH-based charge regulation in both natural and synthetic systems seems to be lacking, presumably because of the deficiency of suitable theoretical models and computational methods. Herein, we used coarse-grained simulations to shed light on the underyling physical principles of the relation between the pH, ionization, multivalency and structure of macromolecules. We presented a novel model of complex coacervates, and used it to describe phase equilibria and ion partitioning in such systems. Next, we explored the effects of multivalent ions and charged...