TÉMATA BAKALÁŘSKÝCH PRACÍ NA SPOTŘEBNÍ CHEMII

TÉMATA BAKALÁŘSKÝCH PRACÍ NA SPOTŘEBNÍ CHEMII

VLASTNÍ VYPSANÁ

tvůrčí činnost ústavu • (bio)koloidy • molekulární aplikace (elektronika) • fotochemie • plazmochemie

1

BIOKOLOIDY HYALURONAN • přírodní polysacharid • aplikace v medicíně, kosmetice • spolupráce s výrobcem www.hyaluronan.cz www.nanomedic.cz kontakt: doc. M. Pekař, 3121, [email protected]

BIOKOLOIDY LIGNIT • nepálit • pomocník zemědělství • pomocník ochrany životního prostředí www.terraclean.cz kontakt: doc. M. Pekař, 3121, [email protected]

2

BIOKOLOIDY HUMÍNOVÉ LÁTKY • vymyslela příroda • my žasneme

kontakt: doc. M. Pekař, 3121, [email protected]

PC • modelování molekul • pomůcky pro výuku fyzikální chemie

kontakt: doc. M. Pekař, 3121, [email protected]

3

doc. Ing. Martina Klučáková, Ph.D., [email protected], tel.: 541149410


1


2

•Radikálové reakce H-donorů, studované metodou EPR spektroskopie –EPR spektroskopie = nejefektivnější metoda studia volných radikálů. Je založena na chování elektronů v magnetostatickém poli v přítomnosti elektromagnetického záření. –Způsob detekce a) přímý – zaznamenává se přímo EPR spektrum konkrétního radikálů b) nepřímý – metoda spin-trappingu X• + ST → XTS•

•Radikálové reakce H-donorů: XH

-H

X.

odštěpení vodíku může proběhnout fotochemicky, chemicky OH

R1

NH

R

R2

CH

-H

O

fenoxylové radikály

-H R1 -H

R

N

C

R2

am inylové radikál

uhlíkaté radikály

1

Lab 3076 • 2–3 témata ve spolupráci s Textilním zkušebním ústavem (Ing. Petr Nasadil) • Předběžná témata: ¾ Elektronický nos a možnosti jeho využití ¾ Stanovení stárnuti bavlny pomocí změny polymeračního stupně celulosy

Ing. Jiří Kučerík Ph.D. • místnost 3138 • mail: [email protected]

1

Témata bakalářských prací 2008/09 Okruh podle zaměření výzkumubiokoloidy Mgr. Naděžda Fasurová,Ph.D. ÚFSCH-pracovna 3139, [email protected], 541149486

Přehled témat-zaměření huminové kyseliny

1. Studium huminových kyselin excitačně emisní metodou 2. Izolace fulvinových kyselin z půdních vzorků a studium jejich fluorescence 3. Studium fluorescence HK v pevné fázi

1

Obecné seznámení s tématy

Huminové kyseliny, fulvinové kyseliny, huminy- jsou podskupiny huminových látek Použití těchto látek v upraveném stavu: nejčastěji ve formě humátů v zemědělství (úpravy kvality půdy, ovlivnění růstu zemědělských plodin, zlepšení kvality potravy zemědělských zvířat, lékařství… Tyto látky mohou vázat do své struktury polutanty, těžké kovy… Jejich význam je velký a lze využít jejich vlastností ku prospěchu společnosti

Fluorescence

Huminové kyseliny a fulvinové kyseliny mají ve své struktuře aromatické cykly nejčastěji fenolické skupiny, kumariny a chinony→fluorescence Fluorescenční spektra HK a FK lze odlišit podle polohy exitačních a emisních píků FK emitují záření při nižších vlnových délkách, HK při vyšších vlnových délkách

2

MATERIÁL A METODY

Lignitické huminové kyseliny jsou extrahovány z lignitu (lokalita Mikulčice) nebo z půd metodou alkalické extrakce s použitím roztoku NaOH a Na4P2O7.10 H2O. Vzorky humátu jsou připraveny z přečištěné HK. Roztok HK je titrován roztokem NaOH na humát sodný (pH 7), který se dialyzuje a vymrazí při -50°C, nebo vysuší při 50°C. Standardy HK, FK- společnost IHSS Měření fluorescence na přístroji Aminco Bowman

Měření fluorescence ■EXCITAČNÍ SPEKTRA, ■EMISNÍ SPEKTRA, ■SYNCHRONNÍ SPEKTRA, ■EXCITAČNĚ-EMISNÍ SPEKTRA (EEM): →3D SPEKTRUM →VRSTEVNICOVÝ SPEKTROFLUOROGRAM Zpracování naměřených dat do 3D zobrazení a do vrstevnicového fluorogramu v programu Origin

3

Příklady naměřených spekter 6

5

R.F.I

4 Extrakt HK černozem Extrakt HK lignitu

3

2

1

0 220

320

420

520

620

720

vlnová délka (nm)

Obr.1 Synchronní spektrum půdní a lignit. HK (∆λ=20 nm)

Obr.2 EEM- spektrum lignit. HK

4

LABORATOŘ CHEMIE A FYZIKY POKROČILÝCH FUNKČNÍCH MATERIÁLŮ

INSTITUTE OF PHYSICAL AND APPLIED CHEMISTRY

Martin Weiter, Martin Vala, Oldřich Zmeškal, Ota Salyk, Stanislav Nešpůrek, Pavel Bednář, Jiří Navrátil

TÉMATA PRACÍ: 1. Organické materiály pro fotovoltaickou přeměnu sluneční energie 2. Vliv polárních aditiv na optické a elektrické vlastnosti π-konjugovaných materiálů 3. Vliv donorů a akceptorů na optické a elektrické vlastnosti π-konjugovaných materiálů 4. Studium interakce aditiv a π-konjugovaných materiálů pomocí optické spektroskopie 5. Elektrické a dielektrické vlastnosti derivátů diketo pyrrolo-pyrrolů 6. Určení tloušťky a indexu lomu tenkých vrstev s využitím interferenční mikroskopie 7. Studium homogenity tenkých vrstev metodami obrazové analýzy 29.4.2008

1

Pokročilé funkční materiály R2 R1

N

O N

O

R1

R2

3,6-diphenyl-2,5-dihydropyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4 dione

9jsou materiály,které díky svému uspořádání (struktuře) vykazují vlastnosti využitelné v mnoha oborech (optika, fotonika, molekulární elektronika, senzory...) 9často slouží jako náhrada jiných (dražších materiálů) např. náhrada drahých anorganických polovodičů levnějšími organickými 9a nebo se používají ke konstrukci principiálně nových zařízení (např. inteligentní papír) 29.4.2008

2

Příklady aplikace pokročilých materiálů

29.4.2008

3

Pokročilé materiály v naší laboratoři

OLED organická fotovoltaika

aplikace DNA a bioanalogických mat.

Pokročilé materiály

senzory optické a optoelektronické aplikace

výzkum nových materiálů

29.4.2008

4

Bakalářské práce - příklady • Organické materiály pro fotovoltaickou přeměnu sluneční energie (doc. Weiter) • Vliv donorů a akceptorů na optické a elektrické vlastnosti π-konjugovaných materiálů (doc. Weiter) • Vliv polárních aditiv na optické a elektrické vlastnosti π-konjugovaných materiálů (Dr. Vala) • Studium interakce aditiv a πkonjugovaných materiálů pomocí optické spektroskopie (Dr. Vala) 29.4.2008

5

Bakalářské práce - příklady

• Elektrické a dielektrické vlastnosti derivátů diketo pyrrolo-pyrrolů (prof. Zmeškal) •Určení tloušťky a indexu lomu tenkých vrstev s využitím interferenční mikroskopie (prof. Zmeškal) •Studium homogenity tenkých vrstev metodami obrazové analýzy (prof. Zmeškal) 29.4.2008

6

Interference images of mechanical cut in polymer layer PEDOT Al

PEDOT ITO glass

Al

glass ITO PEDOT

λ = 256 nm

a) 29.4.2008

measured from the side of "air"

b)

measured from the side of "polymer"

7

Senzorické vlastnosti aromatických a heterocyklických sloučenin s konjugovanými vazbami.

Obr. 1. Zástupce 1,4-diketo-3,6-bis-(4’-dipyridyl)pyrrolo-[3,4-c]pyrrole

29.4.2008

8

BP1 Studium tenkých vrstev organických molekulárních látek pomocí mikroskopu Vedoucí: O.Salyk

29.4.2008

9

BP2 Studium tenkých vrstev organických molekulárních látek pomocí rentgenového záření. Vedoucí: O.Salyk

U12 - Si vafer

29.4.2008

2Th.[°]

2Th [rad]

Height [cts]

Rel. Int. [%]

FWHM [°]

Order

d-spacing [A]

6,061

0,106

32468,590

100,000

0,067

1

14,570

12,148

0,212

4923,650

15,160

0,117

2

14,560

18,288

0,319

1578,590

1,4,1986

0,117

3

14,542

24,488

0,427

835,900

1,2,1957

0,117

4

14,529

10

Děkujeme za pozornost! POTŘEBUJETE DALŠÍ INFORMACE? JSME VÁM K DISPOZICI, PŘIJĎTE SE ZEPTAT! Martin Weiter, Martin Vala, Oldřich Zmeškal, Ota Salyk, Stanislav Nešpůrek, Pavel Bednář, Jiří Navrátil 29.4.2008

11

Fotochemie Doc. Ing. Michal Veselý, CSc. Ing. Petr Dzik, Ph.D.

Záření a TiO2

1

1. Stabilita kompozitních filmů PVAl-TiO2 (Petr Dzik) 2. Příprava strukturovaných tenkých vrstev TiO2 (Michal Veselý) 3. Barvivy senzibilizované solární články (Petr Dzik) 4. Synergický účinek světla a polutantů na fotografie (Michal Veselý)

Původní povrch – hydrofobní

Hydrofilní povrch

hν

SuperSuper-hydrofilní povrch

2

TiO2 vrstva

3

Stabilita kompozitních filmů PVAl-TiO2 (Petr Dzik)

Experimentální práce: • Příprava kompozitů PVAl a oxidu titaničitého • Studium fotokatalytických vlastností na modelových látkách • Studium destrukce polymerní matrice s TiO2 účinkem záření • Analýza produktů UV-VIS a IČ spektroskopií, mikroskopickými technikami (polarizované světlo, fázový kontrast)

Příprava strukturovaných tenkých vrstev TiO2 (Michal Veselý)

tištěné vrstvy

Epson R300, R220

4



Experimentální práce: • Příprava nano-strukturovaných vrstev oxidu titaničitého sol-gel technikou a nanášení solu inkjetovou technikou • Studium fotokatalytických vlastností připravených vrstev • Analýza vrstev spektroskopickými a mikroskopickými technikami (polarizované světlo, fázový kontrast)

5

Barvivy senzibilizované solární články (Petr Dzik) Dye Sensitised Solar Cells - DSSC

Poznámka: od nanostrukturovaných vrstev oxidu titaničitého je blízko k solárním článkům….

DSSC: • Jsou založeny na levných anorganických a organických materiálech • Elektrony jsou generovány absorpcí světla v organickém barvivu (Rutheniový komplex) a následně transportovány polovodivou matricí (TiO2) k elektrodám • Vysoká porozita je nutná pro zajištění dostatečně velké plochy pro absorpci záření

Barvivy senzibilizované solární články (Petr Dzik)

Experimentální práce: • Přehled o současné situaci na poli výzkumu DSSC • Způsoby a principy měření účinnosti konverze slunečního záření • Testování komerčního článku – získání praktických dovedností při měření účinnosti konverze • Výroba pilotního článku z komerčně dostupných surovin

6

Synergický účinek světla a polutantů na fotografie (Michal Veselý)


7


Experimentální práce: • Příprava modelových přijímacích vrstev pro fotorealistický tisk inkoustovými tiskárnami • Tisk testovacích obrazců a objektivní hodnocení tisku • Procesy urychleného stárnutí (tepelné i světelné, ozón, NOx) • Měření spektrálními kolorimetry a hodnocení změn barevnosti

8

PLAZMOCHEMIE – témata bakalářských prací ELEKTRICKÉ VÝBOJE V PLYNECH GlidArc (klouzavý výboj) – vzduch, plynné směsi N2, O2 → rozklady VOC (toluen, xylen, cyklohexan aj.) DBD (dielektrický povrchový výboj) – vzduch, plynné směsi N2, O2 → rozklady VOC (toluen, xylen, cyklohexan aj.) → povrchové úpravy materiálů: papír, polymery, textilie, netkané textilie → plazmové sterilizace: mikroorganismy, plísně Afterglow (dohasínající plazma) – N2 (čistý, příměsi: O2, CH4 aj.) → kinetika → numerické modelování RF kapacitně vázané plazma (za sníženého tlaku) – H2 → odstraňování korozních vrstev různých kovových materiálů (Fe, Cu, slitiny…)

PLAZMOCHEMIE – témata bakalářských prací ELEKTRICKÉ VÝBOJE V KAPALINÁCH Diafragmový výboj – vodné roztoky → rozklady organických barviv (textilní, potravinářská aj.) → huminové kyseliny → plazmové sterilizace: mikroorganismy, plísně Pulsní výboje nad a pod vodní hladinou (AV ČR Praha) → generace reaktivních částic (radikály, ionty) → rozklady organických sloučenin (fenol aj.) → plazmové sterilizace: mikroorganismy, plísně

1

PLAZMOCHEMIE – témata bakalářských prací DIAGNOSTIKA PLAZMATU OES (optická emisní spektroskopie) → stanovení rotačních a vibračních teplot → kontrola depozičních procesů (zakázky pro ÚCHM – prof. Čech, Zlín Precission) Elektrické charakteristiky → statické (VA charakteristiky) → dynamické

PLAZMOCHEMIE – vědecká skupina doc. RNDr. František Krčma, Ph.D. (http://www.fch.vutbr.cz/home/krcma/) Ing. Zdenka Stará, Ph.D. Ing. Jitka Vrajová Mgr. Věra Mazánková Ing. Ivo Soural

Spolupráce: ČR: PřF MU Brno, TM Brno, UFP AV ČR, Zlín Precission Zahraničí: MFF UK Bratislava, Paříž, Lisabon, Porto, Ghent

2

TÉMATA BAKALÁŘSKÝCH PRACÍ NA SPOTŘEBNÍ CHEMII

Recommend Documents