Rezonanční spektrální metody. Informační technologie v chemické praxi. Aplikace fotochemických procesů. Nerovnovážná termodynamika

Transkript

1 Zápis ze zasedání Oborové rady doktorského studijního programu Fyzikální chemie, konané dne Přítomní: prof. Omelka, doc. Pekař, prof. Šucman, prof. Cihlář, Doc. Klučáková, prof. Taraba, prof. Šimon, prof. Tichý, prof. Vřešťál, doc. Veselý, doc. Čeppan Zasedání Oborové rady se uskutečnilo korespondenční formou. Všem členům OR byly dne zaslány materiály na projednání, ke kterým se měli vyjádřit do Souhlas s předloženými materiály vyslovilo 11 členů OR, prof. Lapčík nezaslal své stanovisko. Na tomto základě je možné vyslovit následující závěry: 1. OR schvaluje temata disertačních prací pro školní rok 2007/2008 viz příloha. 2. OR schvaluje předměty DSP Fyzikální chemie pro šk.rok 2007/2008: Pokroky ve fyzikální chemii (prof. Omelka) Rezonanční spektrální metody (Prof. Omelka) Termodynamika fázových rovnováh (Prof. Vřešt ál) Reologie (Prof. Wein) Informační technologie v chemické praxi (Doc. Zmeškal) Fyzika a chemie plazmatu (Prof. Janča) Koloidika pro pokročilé (Doc. Pekař) Elektrochemie (Prof. Šucman) Transportní procesy (Doc. Klučáková) Aplikace fotochemických procesů (Doc. Veselý) Heterogenní katalýza (Prof. Cihlář) Diagnostika plazmatu (Doc. Krčma) Nerovnovážná termodynamika (Doc. Pekař) Netermodynamická kinetika (Doc. Krčma) Počítačem řízený experiment (prof. Zmeškal) Spektroskopické metody (Doc. Krčma) Sorpce (prof. Taraba) 3. Oborová rada schvaluje komisi pro přijímací zkoušky DSP Fyzikální chemie dne o hod.. Doc.Ing. Miloslav Pekař, CSc. FCH VUT Brno Prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. FCH VUT Brno Doc. Ing. Oldřich Zmeškal, CSc. FCH VUT Brno Doc. Ing. Michal Veselý, CSc. FCH VUT Brno 4. OR navrhuje na schválení Vědeckou radou FCH Doc. Ritticha jako nového školitele. Jeho životopis a seznam publikovaných prací byly členům OR před schválením zaslány mailem. Prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. Předseda Oborové rady DSP Fyzikální chemie

2 Příloha 1 Témata DSP pro školní rok 2007/2008 DSP Fyzikální chemie Školitel: doc. Ing. Michal Veselý, CSc. Studium samočistících a antimikrobiálních vlastností tenkých vrstev oxidu titaničitého Imobilizace fotokatalyzátoru na bázi oxidu titaničitého na různé substráty a optimalizace tohoto procesu. Nové způsoby nanášení fotokatalyticky aktivních vrstev. Studium kinetiky fotokatalytického procesu na povrchu připravených vrstev. Školitel: doc. Ing. Michal Veselý, CSc. Degradace inkoustového tisku v tenkých vrstvách polyvinylalkoholu Práce bude zaměřena na přípravu tenkých polymerních filmů s anorganickými plnivy na papírových nosičích. Degradace inkoustů ve studovaných vrstvách bude sledovaná metodou urychleného stárnutí UV zářením. Bude studovaná kinetika tohoto procesu v přítomnosti UV absorberů. Školitel. Doc. RNDr. František Krčma, PhD. Studium kinetických procesů v dohasinajícím plazmatu Práce bude zaměřena na experimentální studium procesů probíhajících během rozpadu plazmatu různých typů výbojů. Bude využito stávající experimentální zařízení využívající plazmatu v proudícím režimu s různými excitačními zdroji (DC, MW, RF). K diagnostice plazmatu bude sloužit optická emisní spektroskopie, na jejímž základě bude možné stanovit relativní populace různých vibračních hladin a následně bude možné verifikovat různé mechanismy přenosu energie mezi částicemi. Součástí práce bude i numerické modelování kinetických procesů, jehož výsledky budou konfrontovány s experimentálními hodnotami. Práce bude probíhat ve spolupráci s Technickými univerzitami v Lisabonu a Portu a s Ústavem fyziky plazmatu AV ČR v Praze, spolupráce s dalšími pracovišti bude záviset na získaných výsledcích. Racionálně-termodynamické modely chemické kinetiky Práce naváže na výsledky získané pro model lineární tekutiny a rozšíří je na jednodušší modely nelineární. Po literární rešerši zaměřené na dosud studované materiálové modely, obvykle nereagujících směsí, budou vybrány vhodné materiálové modely a doplněny o

3 možnost chemické reakce. Racionálně-termodynamickým postupem bude hledána konstitutivní rovnice pro reakční rychlosti u každého modelu. Modely budou vybírány rovněž se zřetelem na studium gelů a procesu jejich vzniku. Téma vyžaduje zájemce s kladným vztahem k matematice. Koloidní vlastnosti roztoků polysacharidů Práce bude úzce spojena s činností společné laboratoře FCH VUT a CPN, s.r.o. Předpokládá další vývoj zejména fluorescenčních metod pro charakterizaci struktury, hydrofobněhydorfilních a solubilizačních vlastností agregujících koloidů na bázi polysacharidů, zejména kyseliny hyaluronové. Korelace termoanalytických dat s primárními charakteristikami humifikovaných substrátů Termoanalytická studie substrátů typu půda, huminové látky, kompost atp. se zjištěnými standardními charakteristikami (elementární analýza, NMR spektra, respirace CO 2 ), hledání korelací mezi daty a charakteristikami. Smyslem práce bude vývoj termoanalytické metody charakterizace substrátů a hodnocení její stability. Termodynamika směsí ve vztahu k huminovým látkám Studium závislosti vlastností směsí na jejich složení a způsobu přípravy metoda termické analýzy a ultrazvukové spektroskopie. Směsi budou připravovány z jednoduchých organických (amfifilních) molekul modelujících strukturní jednotky huminových látek. Výsledky budou interpretovány s cílem pochopit vlastnosti a fungování huminových látek jako složité směsi. Školitel: prof. Ing. Oldřich Zmeškal, CSc. Studium tepelných vlastností tepelně izolačních fólií Práce bude zaměřena na studium tepelných vlastností materiálů využívaných při konstrukci fotovoltaických panelů. Experimentální část bude zaměřena na měření průchodu tepla různými látkami pomocí plošných a bodových teplotních snímačů (termočlánek, termokamera). Při práci bude využita nová metoda vycházející z teplotních měření odezev na

4 puls nebo skok dodaného tepla umožňující komplexní hodnocení vlastností uvedených látek. K měření absorpčních a emisních vlastností uvedených materiálů bude využita termokamera. Ke zpracování dat budou využity metody obrazové analýzy. Školitel: Doc. Ing. Bohuslav Rittich, CSc. Studium reverzibilní adsorpce nukleových kyselin na pevných nosičích. V práci bude studována adsorpce nukleových kyselin (genomová DNA, RNA) na hydrofilní, vhodně funkcionalizované, polymerní nosiče (zejména magnetické). DNA bude před adsorpcí kompaktována různými činidly (např. PEG 6000, aminy). Bude studován vliv experimentálních podmínek na množství a kvalitu eluované DNA. Postup bude využit při izolaci bakteriální DNA z kysaných mléčných výrobků a sýrů s následnou identifikací bakterií mléčného kvašení (rody Bifidobacterium a Lactobacillus). Školitel: doc.ing.p.šimko, DrSc. Charakterizace fyzikálně-chemických interakcí na rozhraní plast - potravina během odstraňování polycyklických aromatických uhlovodíků z potravinových matríc Interakce plastových obalových materiálů s látkami obsaženými v potravině představuje progresivní způsob snižování expozice lidského organizmu zdraví škodlivými látkami, ke kterým patří i polycyklické aromatické uhlovodíky. V závislosti na charakteru plastu se během interakcí předpokládají děje, jako jsou difúze, adsorpce, nebo kapilární transport, kterých rychlost a intenzitu ovlivňují různé fyzikálně-chemické faktory. Cílem práce je charakterizovat jednotlivé faktory a jejich vliv na celkovou míru odstraňování kontaminantů z prostředí. Školitel: Doc.Ing.P.Šimko, DrSc. Školitel specialista: Ing.M.Polovka, PhD EPR štúdium vplyvu ionizujúceho žiarenia na fyzikálnochemické vlastnosti korenín Dizertačná práca nadviaže na doteraz dosiahnuté výsledky v oblasti štúdia stability vybraných zložiek potravín. Pomocou priamych meraní alebo podľa povahy materiálu a stability radikálových štruktúr pomocou EPR spin trapingu sa preštuduje vplyv ionizujúceho žiarenia na vybrané fyzikálnochemické vlastnosti korenín. Výsledkom riešenia bude vývoj detekčných metód pre kontrolu použitia nezákonných (nedeklarovaných) postupov technologického opracovania skúmaných potravinových matríc.

5 Školitel: Doc.Ing.P.Šimko, DrSc. Školitel specialista: Prof. Ing.P.Šimon, DrSc Kinetika vzniku a zániku akrylamidu vo vybraných potravinových matriciach Akrylamid vzniká počas tepelných procesov výroby potravín. Predmetom riešenia práce bude experimentálne sledovať podmienky vzniku akrylamidu a faktory, ktoré tento proces iniciujú vo vybraných modelových potravinárskych sústavách. Ďalej sa budú sledovať parametre eliminácie akrylamidu katalytickým pôsobením vybraných potravinárskych aditívnych látok. Na základe experimentálnych výsledkov bude popísaná kinetika (izotermicky i neizotermicky) vzniku a zániku akrylamidu, klasifikácia reakčných poriadkov reakcií a vypočítané rýchlostné konštanty. Školitel: Doc. Ing. Bohuslav Rittich, CSc Interakce mezi biomakromolekulami a selektivními ligandy imobilizovanými na magnetických nosičích. V práci bude studováno využití vybraných imobilizovaných enzymů v molekulárně diagnostických metodách. Bude sledován vliv experimentálních podmínek (kofaktory, rozpouštědla) na aktivitu enzymů. Dále budou vyvíjeny postupy selektivní izolace bakteriální DNA. K selektivní izolaci cílové DNA budou použity magnetické částice s imobilizovanou specifickou sekvencí DNA (sonda). Bude rovněž studována adsorpce a desorpce genomové DNA na thermoresponsibilní částice (tj. částice měnící vlastnosti v závislosti na změně teploty). Školitel: Doc. Ing. Martina Klučáková, PhD. Studium hydratace biomolekul Studium hydratace biomolekul za pomocí metod termické analýzy (DSC a TG) a ultrazvukové analýzy. Studovány budou huminové kyseliny a hyaluronová kyselina (různé molekulové hmotnosti a modifikace). U DSC budou studovány změny entalpie tání a skelné přechody s ohledem na množství vlhkosti, TG při nasákavosti a množství vázané vody (afinita). HRUS v teplotním intervalu 5-90 C, konfirmace a změny hydratace na teplotě.

6