Reducible oxide chemistry,
structure and functions

 

Bakalářské, diplomové a dizertační práce

Školitel: prof. RNDr. Svatopluk Civiš, CSc.

Počátek zpracovávání práce: Letní semestr 2013

Hledáme studenty, kteří by rádi v naší laboratoři pracovali na své bakalářské, diplomové nebo dizertační práci. Laboratoř disponuje v rámci České republiky unikátním spektroskopickým vybavením, které umožňuje studium molekulární dynamiky, kinetiky, interakce plynné fáze s pevnými látkami a vysoce citlivou detekci významných látek. Zaměřujeme se rovněž na problematiku fundamentální spektroskopie. Nabízíme několik tématických okruhů:

1. Studium  plazmatu  pomocí  časově rozlišené infračervené emisní spektroskopie s Fourierovou transformací.

Anotace: Časově rozlišená spektroskopie umožňuje studovat jen několik mikrosekund trvající děje, při kterých vznikají nestabilní molekuly, ionty a radikály. Tyto částice jsou pomocí této metody spektroskopicky detegovatelné. V naší laboratoři byl pro měření časově rozlišených spekter ve spolupráci s kolegy z Univerzity Okayama v Japonsku upraven komerčně dostupný interferometr Bruker IFS 120. V současné době jsou na světě k dispozici pouze dva přístroje tohoto typu (v Japonsku a v Praze). Pomocí této metody je především v doutnavém výboji studována molekulární dynamika různých systémů. V současné době se práce zaměřuje zejména na problematiku astrochemie.

2. Studium laserových jisker pomocí časově rozlišené infračervené emisní spektroskopie s Fourierovou transformací.

Anotace: Časově rozlišená spektroskopie je rovněž vzhledem k vysoké citlivosti měření aplikována také pro měření atomárních spekter. Povrch kovů a solí je ozařován svazkem vysoce výkonného excimerového laseru, přičemž dochází ke vzniku laserové jiskry. Tato jiskra obsahuje volné neutrální atomy, které vyzařují emisní spektra dobře detegovatelná pomocí interferometru. Spektra jsou následně interpretována pomocí kvantově mechanických výpočtů a slouží k přesné identifikaci neznámých atomárních linií ve spektrech hvězd.

3. Laser-diodová spektroskopie a její použití při vývoji nových laserových diod. Charakterizace laserů a jejich použití pro citlivou detekci molekul v plynném stavu, fotoakustická detekce.
 

Anotace: Laser-diodová spektroskopie a fotoakustická detekce patří mezi  detekční techniky, jejichž rozvoj má velký význam z hlediska konstrukce levných a vysoce citlivých detektorů různých plynných látek v ovzduší nebo chemických provozech. Vývojem těchto analyzátorů se také ve spolupráci se soukromým sektorem zabývá naše laboratoř. V oblasti základního výzkumu jsou hledány lasery schopné citlivě detegovat daný analyt. Za tímto účelem je nutné lasery také charakterizovat metodou interferometrie. Tím lze rovněž posoudit jejich kvalitu a proladitelnost. V oblasti aplikovaného výzkumu jsou již vyvíjeny konkrétní laserové spektrometry schopné detegovat požadovanou látku.

4. Laserová fotonika kovů a nanočástic kovových oxidů
 

Anotace: V rámci tohoto tématu jsou pomocí vysoce rozlišené spektroskopie studovány chemické reakce a izotopová výměna mezi kyslík obsahujícími molekulami v plynném stavu a pevnou fází izotopově značených oxidů kovů spolu s fotokatalytickými reakcemi vedoucími ke vzniku plynných produktů uvolněných z jejich povrchu. Procesy jsou následně detailně popisovány na molekulární úrovni.

Lasery v chemii

Vyučující: prof. RNDr. S. Civiš, CSc.

Letní semestr - předmět se zkouškou (3 kredity), MC240P52.

Předmět v letním semestru, termín přednášek a splnění zkoušky konzultujte přímo s doc. Civišem.

Přednáška ke stažení

Vyučující: prof. RNDr. S. Civiš, CSc. a RNDr. M. Ferus, Ph.D.

Zimní semestr - předmět se zápočtem a zkouškou (3 kredity), MC240P50.

O přednášce

    Termín: Přednášky ZS 2013 se konají každé pondělí od 17,00 hod. na Ústavu fyzikální chemie, místnost 108. Termín je dohodnut podle časových možností studentů. Prosíme zájemce, aby nás v případě nejasností kontaktovali mailem na martin.ferus@jh-inst.cas.cz. Jedná se o výběrovou přednášku, tím nejdůležitějším pro úspěšné absolvování předmětu je hlavně váš zájem!

    Anotace: Přednáška je zaměřena na chemismus mezihvězdných oblaků, terestrických planet, plynných popř. ledových obrů, komet a v poslední přednášce také současné náhledy na formování solárního systému a vzniku života na Zemi resp. ve vesmíru. Kromě těchto čistě astrochemických témat jsou vyloženy principy detekčních technik používaných k výzkumu kosmu (zejména spektrálních metod), studenti jsou seznámeni s některými experimenty v laboratoři, které jsou ve vztahu k problematice astrochemie, je nastíněn stručný historický vývoj astronomie a astrochemie a pozváni přednášející, kteří seznámí studenty s astrofyzikou a kosmologií (RNDr. Jiří Grygar, CSc.) a astrobiologií (Mgr. Tomáš Petrásek). Pro zájemce je připravena exkurze na vybraná pracoviště AVČR či do planetária. Minulé dva ročníky prezentoval svou přednášku Sluneční soustava očima kosmických sond také Mgr. Antonín Vítek, CSc., na kterého rádi vzpomínáme.   

    Zápočet: Podmínkou k získání zápočtu je vypracování krátké prezentace v délce 15 - 20 min. Lze zvolit z témat navržených zkoušejícími nebo si vybrat téma vlastní, které zkoušející schválí. Témata si studenti mohou vybrat nebo navrhnout kdykoliv během semestru. Prezentace by neměla obsahovat informace, které se student dozvěděl v rámci přednášek „Astrochemie“, není-li ovšem nezbytné některé pasáže zopakovat kvůli porozumění výkladu. Při přípravě prezentací student čerpá z dostupné literatury a originálních prací z vědeckých časopisů. Prosíme vás, aby jste se na nás obraceli s konzultacemi obsahu prezentací a neváhali požádat o pomoc při shánění literatury a přístupu k databázi Web of Science.

Výuka a materiály

Předběžný program přednášek pro rok 2012

Vybrané materiály k přednáškám budou ke stažení na konci semestru.

1. Mezihvězdná oblaka, vznik hvězd a Sluneční soustavy (Svatopluk Civiš)

2. Historie zkoumání vesmíru (Martin Ferus)

3. Chemická evoluce vesmíru (Martin Ferus)

4. Základy spektroskopie (Svatopluk Civiš)

5. Spektroskopie astrochemicky zajímavých iontů a radikálů (Svatopluk Civiš)

6. Chemie terestrických planet (Martin Ferus)

7. Plynní obři, měsíce a komety (Martin Ferus)

8. Vývoj planetárních atmosfér a vznik života (Martin Ferus)

9. Exkurze do laboratoří, laboratorní praktikum

10. Zkouškové prezentace studentů

Témata a termíny referátů zde! 

 

Odkazy na užitečné stránky

Astrochymist

Stránky obsahují chronologický výčet objevů molekul ve vesmíru a odkazy na použitou literaturu.

http://www.astrochymist.org/astrochymist_mole.html

Map-a-planet

Prohlídka povrchu planet a měsíců Sluneční soustavy.

http://www.mapaplanet.org/

Space-40

Encyklopedie kosmických lodí a sond.

http://www.lib.cas.cz/space.40/INDEX1.HTM

Exoplanety

Homepage časopisu Gliese zabývajícího se exoplanetami.

http://www.exoplanety.cz/

Gigapedia

Po registraci je možné stahovat on-line knihy v .pdf verzích.

http://gigapedia.com/

Vzdálené světy

Stránky zabývající se astrobiologií.

http://www.vzdalenesvety.cz/

 

ARCHIV

 

Program přednášek pro rok 2011

1. Mezihvězdná oblaka, vznik hvězd a Sluneční soustavy (Svatopluk Civiš)

2. Spektroskopie astrochemicky zajímavých iontů a radikálů (Svatopluk Civiš)

3. Historie zkoumání vesmíru (Martin Ferus)

4. Chemická evoluce vesmíru (Martin Ferus)

5. Chemie terestrických planet (Martin Ferus)

6. Naše sluneční soustava očima sond (Antonín Vítek) - POSTER

7. Plynní obři, měsíce a komety (Martin Ferus)

8. Úvod do astrobiologie Sluneční soustavy (Tomáš Petrásek) - POSTER

9. Vývoj planetárních atmosfér a vznik života (Martin Ferus)

10. Základy spektroskopie (Svatopluk Civiš)

11. Exkurze do laboratoří, laboratorní praktikum

12. Zkouškové prezentace studentů

13. Alfréd kontra Ignác Nobel: pompa a kabaret (Jiří Grygar) - POSTER

Program přednášek pro rok 2010

1. Historie zkoumání vesmíru (Martin Ferus)

2. Chemie terestrických planet (Martin Ferus)

3. Naše sluneční soustava očima sond (Antonín Vítek)

4. Úvod do spektroskopie (Svatopluk Civiš)

5. Spektroskopie astrochemicky zajímavých iontů a radikálů (Svatopluk Civiš)

6. Záporné ionty ve vesmíru a v laboratoři (Svatopluk Civiš)

7. Mezihvězdné oblaky, vznik hvězd a Sluneční soustavy (Svatopluk Civiš)

8. Plynní obři, měsíce a komety (Martin Ferus)

9. Vývoj planetárních atmosfér a vznik života (Martin Ferus)

10. Úspěchy a problémy teorie velkého třesku (Jiří Grygar)

11. Zkouškové prezentace studentů

12. Exkurze na pracoviště PALS a Laboratoře infračervené a laserové spektroskopie

 

For formal and design remarks please contact martin.ferus@jh-inst.cas.cz All the rights for the figures, photos and text are reserved. Last upgrade: 16-10-2013