|
|
Studium excitonových interakcí ve světlosběrných komplexech
Bouda, Karel ; Alster, Jan (vedoucí práce) ; Dostál, Jakub (oponent)
V rámci práce byla studována možná přítomnosti excitonové interakce ve fykobili- zomech, tedy velkých pigment-proteinových světlosběrných komplexech vyskytujících se především u sinic. Ke studiu vzorků fykobilizomů sinice thermosynechococcus elongatus byla využita technika dvoudimenzionální elektronové spektroskopie, jež poskytuje roz- lišení na femtosekundové škále a je citlivá na excitonové interakce. Ze získaných dat, měřených na spektrálním rozsahu přibližně 590 až 700 nm, byl sestaven možný model energetických hladin fykobilizomů a toku excitační energie mezi nimi. Data ukazují na pravděpodobnou přítomnost excitonové interakce mezi 3 dvojicemi elektronových stavů. 1
|
|
|
Fluorescence excitation spectra of photosynthetic antennae
Materna, Filip ; Mančal, Tomáš (vedoucí práce) ; Alster, Jan (oponent)
Cílem této práce je poskytnout stručný přehled o přenosu energie probíhajícího ve fotosyntetických anténních systémech na příkladové anténě a pokusit se simulovat její chování. S využitím moderní literatury je popsána struktura fotosyntetických anténních systémů, jejich vlastnosti a metody používané k jejich studiu. Následně je navržen model kinetiky energetických stavů ve studovaném systému. Po teoretické části následuje analýza naměřených absorpčních a fluorescenčních excitačních spekter skutečných chlorofyl + karotenoid dimerů s využitím programu OriginPro2020 a Python3. S těmito poznatky je vytvořena simulace, která má odpovídat naměřeným hodnotám z experimentu. K výpočtu absorpce je využit balíček Quantarhei Python3. Pro FES je spektrum spočítáno řešením systému diferenciálních rovnic vycházejících z kinetického modelu a následovným dosazením naměřených dat. Z těchto spekter je následně získána účinnost přenosu energie v dimeru.
|
|
|
Optimalizace signálu tripletních stavů pigmentů ve fotosystému I
Charvátová, Kateřina ; Pšenčík, Jakub (vedoucí práce) ; Alster, Jan (oponent)
Cílem práce je zlepšení signálu tripletních stavů pigmentů ve fotosystému I a mini- malizace šumu ve výsledných datech. Pro měření byl použit vzorek extrahovaný ze sinice Thermosynechococcus elongatus. Z měření vyplývá, že ideální je volit ne příliš koncent- rovaný vzorek (s absorbancí kolem 0,7), ze kterého například metodou bublání dusíkem odstraníme kyslík. Anaerobní podmínky zvýší dobu života tripletního stavu karotenoidů a také vzorek částečně chrání před poškozením. V závislosti na délce experimentu zvolíme maximální energii excitačního pulzu, která ještě nepůsobí významné poškození fotosys- tému. Pro dvouhodinové měření se nám osvědčila intenzita 1,5 až 2 mJ. Pro zachování dobrého časového rozlišení je vhodné přibližně prvních 100 ns, kdy probíhají děje ve fo- tosystému velmi rychle, sbírat signál pouze po krátkou dobu 2 ns. Následně je tuto dobu (gate) možné zvýšit na 10 ns a naopak snížit zesílení měřicího světla (gain) tak, aby se nezměnila velikost výsledného signálu. Tím také výrazně přispějeme ke snížení celkového šumu. 1
|
|
| |
|
| |
|
|
Signatures of vibronic modulation of small molecular aggregates in two-dimensional electronic spectra
Perlík, Václav ; Šanda, František (vedoucí práce) ; Alster, Jan (oponent) ; Gelin, Maxim (oponent)
Pomocí nelineární ultrarychlé spektroskopie byly studovány efekty podtlumených vibračních módů na excitonový přenos energie v malých molekulárních agregátech. Pro zahrnutí souhry elektronické a vibrační koherence během přenosu excitace byl vyvinut vibronický dynamický model zaměřený na simulaci signálu široké třídy spektroskopií prvního a třetího řádu (absorpce, fluorescence, transientní absorpce (TA), transientí grating (TG), dvoudimenzionální spektroskopie (2D)) ve viditelné oblasti a započítávající anharmonicitu vibrací, sub- exponencielní relaxaci a nelineární elektonicko-vibrační vazbu. Model byl následně použit pro několik případových studií, kupříkladu přenos excitace z karotenoidu na bakteriochlorofyl ve světlosběrné anténě LH2 purpurové bakterie, v perylenové dyádě nebo vibrační dynamika hypericinu. Zvláštní pozornost byla věnována detailní interpretaci tvaru čáry 2D spektrogramů s využitím fázové analýzy a sklonu centrální čáry. Důraz byl kladen na souhru elektronické a vibrační modulace nebo na efekty konečné doby excitačních pulzů.
|
|
|
Interaction of bacteriochlorophyll c and its derivative with titanium dioxide
Ridzoňová, Katarína ; Pšenčík, Jakub (vedoucí práce) ; Alster, Jan (oponent)
Barvivem senzitizovan solární článek (DSSC) je fotovoltaické zařízení s nízkými výrobními náklady, které by se mohlo stát významným konkurentem pro solární články založené na p-n přechodu. Jednou z klíčových komponent DSSC je barvivo, jehož úkolem je absorpce. Hlavním cílem této bakalářské práce je porovnat adsorpční vlastnosti bakteriochlorofylu c (BChl c) a jeho modifikované verze, bakteriochlorofilidu c (BChlide c), na oxidu titaničitém (TiO2). V experimentální části této práce byla zkoumána interakce těchto dvou barviv s TiO2 několika různými metodami, a to absorpční spektroskopií a měřením fotoindukovaného proudu a voltampérových charakteristik vyrobených DSSC. Bylo ukázáno, že se BChlide c adsorbuje na TiO2 lépe než BChl c, pravděpodobně kvůli přítomnosti karboxylové skupiny. Také účinnost DSSC na bázi BChlide c je lepší než s BChl c.
|
|
|
Určení signálu rozpouštědel ve dvoudimenzionální elektronové spektroskopii
Bouda, Karel ; Alster, Jan (vedoucí práce) ; Dostál, Jakub (oponent)
Dvoudimenzionální elektronová spektroskopie je metoda v dnešní době využívaná zejména pro studium přenosů energie v organických systémech. Avšak zdá se být metodou vhodnou i pro studium řady jiných komplexů, například nanokrystalů. Takové komplexy však vyžadují odlišná rozpouštědla, než-li je voda, jež se používá pro organické systémy a jejíž chování je známo. Jedná se především o organická rozpouštědla, jako jsou benzen, toluen, xylen a další. Chování těchto rozpouštědel při měření 2DES ale známo není a při měření vzorku obsahujícího takové rozpouštědlo by tak nebylo jasné, zda nejsou získaná data kontaminována signálem pocházejícím z rozpouštědla. Tato práce se proto zabývá právě detailním popisem chování celkem 11 různých rozpouštědel při měření metodou 2D elektronové spektroskopie. 1
|
|
|
Signatures of vibronic modulation of small molecular aggregates in two-dimensional electronic spectra
Perlík, Václav ; Šanda, František (vedoucí práce) ; Alster, Jan (oponent) ; Gelin, Maxim (oponent)
Pomocí nelineární ultrarychlé spektroskopie byly studovány efekty podtlumených vibračních módů na excitonový přenos energie v malých molekulárních agregátech. Pro zahrnutí souhry elektronické a vibrační koherence během přenosu excitace byl vyvinut vibronický dynamický model zaměřený na simulaci signálu široké třídy spektroskopií prvního a třetího řádu (absorpce, fluorescence, transientní absorpce (TA), transientí grating (TG), dvoudimenzionální spektroskopie (2D)) ve viditelné oblasti a započítávající anharmonicitu vibrací, sub- exponencielní relaxaci a nelineární elektonicko-vibrační vazbu. Model byl následně použit pro několik případových studií, kupříkladu přenos excitace z karotenoidu na bakteriochlorofyl ve světlosběrné anténě LH2 purpurové bakterie, v perylenové dyádě nebo vibrační dynamika hypericinu. Zvláštní pozornost byla věnována detailní interpretaci tvaru čáry 2D spektrogramů s využitím fázové analýzy a sklonu centrální čáry. Důraz byl kladen na souhru elektronické a vibrační modulace nebo na efekty konečné doby excitačních pulzů.
|
|
|
Preparation and characterization of photovoltaic cells based on photosystem I
Kuižová, Alžbeta ; Pšenčík, Jakub (vedoucí práce) ; Alster, Jan (oponent)
Využitie fotosystému I na premenu slnečnej energie na elektrickú je v dnešnej dobe aktuálnou témou hlavne vďaka jeho vysokej stabilite. Cieľom tejto práce bolo charakterizovať organické fotovolatické články, ktorých hlavnú zložku tvoril práve fotosystém I. Úlohou bolo porovnať tri dostupné elektrónové mediátory TMPD, DCIP a cytochrom c a vybrať ten najúčinnejší. V experimentálnej časti bol za najefektívnejší mediátor určený TMPD a ďalšie merania boli zamerané na optimalizáciu hrúbky článku, či koncentrácie fotosystému I a TMPD vo výslednom roztoku. Články boli charakterizované absorpčným a akčným spektrom a na určenie celkového výkonu článku bola použitá volt-ampérová charakteristika. Bolo ukázané, že užšie fotovolatické články či články naplnené roztokom s vyššou koncentráciou PSI a TMPD vykazujú lepšie výsledky.
|
host ::
RSS.