|
|
Preparation and characterization of solar cells sensitized by bacteriochlorophyll a
Johanovská, Zuzana ; Pšenčík, Jakub (vedoucí práce) ; Dostál, Jakub (oponent)
Tato práce se zbývá možným využitím bakteriochorofylu a v solárních článcích. Bakteriochlorofyl a je fotosyntetické barvivo, absorbující v blízké infračervené oblasti, kde ostatní pigmenty využívané pro solární články absorbují pouze slabě. Ukázalo se však, že bakteriochlorofyl a snadno oxiduje za aerobních podmínek do formy, u níž dochází k nechtěnému posunu hlavního absorpčního pásu směrem ke kratším vlnovým délkám. Proto jsme vyzkoušeli několik derivátů bakteriochlorofylu a s podobnými absorpčními vlastnostmi a testovali jsme jejich stabilitu, stejně jako jejich funkčnost a elektrochemické vlastnosti v solárních článcích. Vedle samotného bakteriochlorofylu a jsme tak zkoumaly jeho deriváty bakteriopurpurin, bakteriochlorofylin a bakteriochlorin. Ukázalo se že bakteriochlorin je nejstabilnější z nich, a vykazuje i nejlepší vlastnosti pro využití v solárních článcích.
|
|
|
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
|
|
| |
|
|
Nelineární optická spektroskopie molekulárních komplexů
Linhart, Jan ; Mančal, Tomáš (vedoucí práce) ; Pšenčík, Jakub (oponent)
Práce se zabývá teorií nelineární spektroskopie a projevy kvantové koherentní dynamiky v nelineární spektroskopii. Poskytuje stručný přehled spektroskopických metod se zaměřením na metodu pump-probe. Dále rozví- jíme teorii nelineární odezvy, přičemž vycházíme z obecného N-wave mixing experimentu, a dospíváme ke tvaru odezvové funkce třetího řádu vyjádřené pomocí Liouvillových drah. Pro vybrané modelové systémy sledujeme koher- entní efekty, které se projevují v 2D a pump-probe spektrech, a provádíme jejich porovnání. D·raz je kladen na objasnění jev· relaxace a excitonové koherence mezi dvěma excitovanými stavy molekulárního dimeru. 1
|
|
|
Vliv kyslíku na dobu života tripletních stavů karotenoidů ve fotosyntetických komplexech
Vahalová, Petra ; Pšenčík, Jakub (vedoucí práce) ; Bína, David (oponent)
Cílem této práce bylo nalézt vhodnou metodu k přípravě anaerobních podmínek za účelem studia vlastních dob života tripletních stavů karotenoidů ve fotosyntetických světlosběrných kom- plexech. Porovnávali jsme tři metody: (1) foukání inertního plynu (dusíku) nad hladinu vzorku, (2) odstranění kyslíku pomocí chemických reakcí katalyzovaných glukózoxidázou a katalázou a (3) pomocí dithioničitanu sodného. Jednotlivé metody jsme nejprve otestovali na snadno dostupném vzorku meso-tetra(4-sulfofenyl)porfyrinu a následně aplikovali na hlavní světlosběrnou anténu obr- něnky Amphidinium carterae. Doby života tripletních stavů karotenoidů ve světlosběrné anténě byly určovány bud' z přímo měřených kinetik pomocí fotonásobiče, nebo z transientních ab- sorpčních spekter naměřených v různých zpožděních od excitačního pulsu získaných pomocí ze- silované CCD kamery. Vliv použitých látek na stabilitu vzorku jsme vyhodnocovali na základě měření stacionárních absorpčních spekter a měření pH indikátorovými papírky. Vyfoukávání vzorku dusíkem bylo časově náročné a méně účinné v dosažení anaerobních podmínek než zbylé dvě me- tody. Při aplikaci dithioničitanu sodného se nám podařilo poměrně efektivně...
|
|
| |
|
| |
|
|
Zhášení tripletních stavů chlorofylů karotenoidy v tylakoidních membránách
Vahalová, Petra ; Pšenčík, Jakub (vedoucí práce) ; Vácha, František (oponent)
Mezi jeden z nejdůležitějších biologických procesů, zajímavých i z fyzikálního hlediska, patří fotosyntéza. Fotosyntetický aparát musí být chráněn před vznikem reaktivního singletního kyslíku a tuto funkci zajišt'ují karotenoidy. Hlavním cílem této práce bylo využít metody optické spek- troskopie ke studiu důležitosti nepolárních karotenoidů (tzv. karotenů) pro tuto ochrannou funkci. Studovány byly thylakoidní membrány špenátu a z části vzorků byly karoteny vymyty hexanem. Kapalinová chromatografie ukázala, že se podařilo vymýt zhruba 90 % karotenů. Zbývající karo- teny jsou nejspíše lokalizovány v okolí reakčních center, kde jsou pro hexan nepřístupné a zároveň z hlediska ochrany nejdůležitější. Vysoká účinnost zhášení tripletních stavů chlorofylů totiž zůstala po vymytí nezměněna. Zároveň byly pozorovány změny v optických spektrech, které zřejmě souvisí se strukturními změnami způsobenými vymytím karotenů z vnějších částí komplexů. Jejich vymytí pravděpodobně vede k funkčnímu oddělení vnějších světlosběrných částí. To vyplývá ze srovnání s experimenty s detergentem dodecyl-maltosidem, který při vyšší koncentraci způsobuje podobné změny v transientních spektrech jako...
|
|
| |
|
|
Srovnání poruchových a neporuchových přístupů k teorii optické spektroskopie
Malý, Pavel ; Mančal, Tomáš (vedoucí práce) ; Pšenčík, Jakub (oponent)
Tato práce je zaměřena na porovnání poruchového a neporuchového výpočtu po- larizace třetího řádu ve dvou dimenzionální (2D) optické spektroskopii. Dvouh- ladinová molekula a vázaný dimer jsou zvoleny jako příklady systémů jejichž 2D spektrum je spočteno s použitím explicitních pohybových rovnic pro reduko- vanou matici hustoty a integrováním odezvových funkcí. S použitím získaných výsledků jsou tyto dva přístupy porovnány kvalitativně a kvantitativně. Hlavní nalezený rozdíl je přítomnost příspěvků vyšších řádů polarizace v neporuchově vypočteném spektru. 1
|
host ::
RSS.