Cemeg Anorganig

Mae grwpiau ymchwil yn yr adran Cemeg Anorganig yn ffurfio, ac yn datblygu cymwysiadau cyfryngau cydlynu sy’n cynnwys y prif grŵp a metelau pontio. Mae’r metelau a’r mathau o ligandau yn niferus, ac o’r herwydd mae’r dulliau’n amrywiol. Felly mae ymchwil mewn Cemeg Anorganig yn aml yn gorwedd ar y rhyngwyneb â disgyblaethau gwyddonol eraill, gan gynnwys is-ddisgyblaethau cemeg, ffiseg, cemeg deunyddiau, ac ymchwil meddygol.

Mae dylunio ligandau newydd yn ganolog i’r ymchwil a gyflawnwyd yn holl feysydd Cemeg Anorganig. Mae’r ligandau sy’n cael eu datblygu ar hyn o bryd yn cynnwys ffosffinau newydd, yn enwedig macrocylchedau ffosffin pwysig a macrocylchedau ffosffin-carben, carbenau heterocyclig-N unigryw a rhywogaethau cysylltiedig, a datblygu ligandau cirol i’w defnyddio mewn catalysis anghymesur. Mae’r ymchwil hwn yn bennaf yn synthetig ei natur yn cynnwys syntheseiddiadau aml-gam organig ac anorganig.

Mae grwpiau’n ymchwilio i ligandau newydd yn seiliedig ar grwpiau a/neu gyfryngau cydlynu swyddogaethol ar gyfer datblygu cemosynwyryddion. Mae ymatebion mesuradwy yn cael eu dylanwadu gan natur yr ymholi ac felly gellir eu monitro drwy ymddygiad proton hydredol, electrogemegol, ymoleuol neu optegol, yn dibynnu ar y defnydd targed.

Mae astudiaethau sylfaenol yn modelu ac yn datblygu catalyddion ac adwaith catalytig. Mae’r ymchwil yn cynnwys agweddau arbrofol, lle mae systemau catalydd model yn cael eu syntheseiddio a’u hastudio’n sbectrosgopegol; yn aml ategir y gwaith hwn gan astudiaethau cyfrifiadurol mewn cyfuniad synergaidd o theori ac arbrofi. Mae’r ymchwil yn cynnwys cydweithredu agos gyda chydweithwyr mewn grwpiau eraill yn yr adran.

Mae grwpiau ym maes ymchwil Anorganig yng Nghaerdydd â diddordeb mewn defnyddio cyfryngau metel mewn delweddau biomeddygol, yn amrywio o ddulliau radioddelweddu cyfryngau radionwclidau fel PET a SPECT, dulliau rhywogaethau paramagnetig fel cyfryngau cyferbyniad MRI i dechnegau optegol a microsgopeg fflwroleuol gyda chyfryngau metel pontio. Mae allbynnau nodedig o’r grwpiau yn cynnwys datblygu’r cyfrwng delweddu calon 99mTc MyoviewTM a datblygu cyfryngau delweddu celloedd bipyridyl rheniwm cyntaf.

Mae nodweddu sbectrosgopig manwl ligandau a chyfryngau cydlynu yn sail i’r holl ymchwil a wnaed yn y grŵp Cemeg Anorganig. Yn ogystal â defnyddio sbectrosgopau NMR, IR ac UV-vis. aml-niwcleaidd defnyddir amrywiaeth o dechnegau mwy arbenigol yn rheolaidd. Er enghraifft, defnyddir fesuriadau ymoleuol amserol sy’n defnyddio synwyryddion UV-vis-NIR i ymholi i gyflyrau cyffrous amrywiaeth o gyfryngau ion metel d-ac-f, yn ogystal â chromofforau organig newydd. Mae mesuriadau o’r fath yn allweddol i ecsbloetio cyfryngau o’r fath mewn dulliau fel synwyryddion, delweddu cellog microsgop cydffocal, a dylunio deunyddiau newydd ar gyfer dyfeisiau ffotofoltäig.

Mae gwaith diweddar hefyd wedi canolbwyntio ar ddylunio a chyfosod cyfryngau prototypical newydd i’w ddefnyddio mewn delweddu atseiniol magnetig (MRI). Mae relacsometreg cylch-maes yn offeryn sbectrosgopig allweddol, yn darparu plotiau gwasgaru atseiniol magnetig niwclear 1H, y gellir eu defnyddio i gaffael paramedrau sy’n disgrifio nodweddion ffisegol y cyfryngau. Mae gwaith diweddar wedi ymchwilio i briodweddau realcsometreg rhywogaethau gadoliniwm paramagnetig,gan gynnwys modiwileiddo relacsometreg drwy ddigwyddiadau cyfuno gyda biomoleciwlau fel DNA.

Mae gwaith tuag at cynyddu effeithlonrwydd dyfeisiau ffotofoltäig hefyd yn cael ei ymgymryd yn yr adran Cemeg Anorganig. Yn benodol, mae moleciwlau cynaeafu golau yn seiliedig ar gyfryngau metel pontio yn cael eu hymchwilio, yn ogystal â deunyddiau hybrid newydd yn seiliedig ar gyfansoddion thioffen polymerig swyddogaethol. Mae’r gwaith hwn yn cynnwys asesiad cynhwysfawr o’r priodweddau electronig, ffotoffisegol a rhydocs y rhywogaethau dan sylw ac asesiad o’r deunyddiau yn y dyfeisiau ffotofoltäig prototeip.

Cyswllt