|
|
Molecular modelling - Structure and Properties of carbene-based catalyst
Kulovaná, Eva ; Zmrzlý, Martin (oponent) ; Richtera, Lukáš (vedoucí práce)
Molecular modelling enables to predict behaviour of the new compounds and helps to interpret experimental data. The objective of our study was the prediction of selected properties of polymerization catalysts based on carbenes, the prediction of their structures and spectral characteristics. To confirm the behaviour of carbenes and their precursors based on chlorides selected characteristics of a molecule were studied. The visualization of selected molecular orbitals and electrostatic potential-mapped electron density surface was made. Subsequently, bond distances and bond angles of selected imidazole and imidazoline compounds and from them prepared “free” carbenes were obtained by using computer programs. Data of structural similar compounds, which have been already characterized, were obtained from CCDC (Cambridge Crystallographic Data Centre) and were compared with our calculated data. Infrared (IR) and Raman spectra of the imidazole salt and the infrared spectrum of the appropriate carbene were measured. The spectra measured were compared with predicted spectra.
|
|
|
Elektrospřádaná vlákna na bázi PVDF a nylonu
Černohorský, Petr ; Sobola, Dinara (oponent) ; Papež, Nikola (vedoucí práce)
Polymerní nanovlákna využívané pro konstrukci triboelektrického nanogenerátoru (TENG) a piezoelektrického nanogenerátoru (PENG) jsou nové a perspektivní technologie pro získávání energie. Díky generování elektrické energie na základě mechanického pohybu (deformace) mohou tato vlákna najít uplatnění v oblasti samonapájených elektronických zařízení. V této práci byly pomocí elektrostatického zvlákňování připraveny tři nanovláknité struktury materiálů: čistý polyvinylidenfluorid (PVDF), čistý polyamid-6 (PA6) a jejich mísená kombinace PVDF/PA6. Pro studium vlastností nanovláken byly použity nedestruktivní analýzy jako Ramanova spektroskopie, FTIR, XPS a pozorování pomocí elektronového mikroskopu. Analýzy potvrdily pozitivní vliv elektrostatického zvlákňování polymerů na podporu tvorby vysoce polární krystalické -fáze u PVDF a , –fáze u PA6. Uspořádání struktury nanovláknitého materiálu a jejich defekty byly pozorovány rastrujícím elektronovým mikroskopem (SEM). Dále u materiálů byl měřen kontaktní úhel smáčivosti kapaliny na povrchu a bylo provedeno měření permitivity pro sledování dielektrických vlastností. Popsané výsledky činí mísený materiál PVDF/PA6 velice perspektivním pro další zkoumání v oblasti nanogenerátorů a funkčních textilů.
|
|
|
Využití Ramanovy spektroskopie a Ramanovské pinzety k analýze a isolaci PHA produkujících bakterií
Beránková, Barbora ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem využití Ramanovy spektroskopie a Ramanovské pinzety k analýze a isolaci bakteriálních kmenů produkujících polyhydroxyalkanoáty (PHA). Pomocí plynové chromatografie s FID detekcí jsme stanovili obsah polyhydroxybutyrátu (P(3HB)) vbiomase PHA produkujících bakteriálních kmenů Burkholderia cepacia, Halomonas halophila, Cupriavidus necator H16 a jeho mutantního kmene Cupriavidus necatorH16/PHB–4 a dále Lactobacillus delbrueckii, která sice není producentem polyhydroxyalkanoátů, ale byla vybrána jakožto zástupce grampozitivních bakterií. Následně jsme díky Ramanově mikrospektroskopii, Ramanovské pinzetě a FT-IR spektrometru v kombinaci s Ramanovým FT-modulem dokázali potvrdit či vyvrátit přítomnost P(3HB) u bakterií. Dále práce popisuje bakterii Cupriavidus necator H16, která je modelovým organismem pro produkci P(3HB), a její mutantní kmen Cupriavidus necator H16/PHB–4. Bakteriální kmen Cupriavidus necator H16 byl kultivován v produkčním minerálním médiu o různém obsahu dusíku, a zároveň kultivace probíhala i v tekutém médiu Nutrient Broth, čímž byla připravena bakteriální biomasa s různým obsahem P(3HB), spektra se následně porovnávala se spektrem bakteriálního kmene Cupriavidus necator H16/PHB–4. Ramanova spektroskopie nachází dobré uplatnění při charakterizaci složení jednotlivých bakteriálních buněk, je rychlým, všestranným a prakticky neinvazivním nástrojem pro studium buněk.
|
|
|
Návrh zdroje atomů uhlíku pro přípravu grafenových vrstev v UHV
Čalkovský, Vojtěch ; Bábor, Petr (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem atomárního zdroje uhlíku pro přípravu grafenových vrstev v podmínkách ultravysokého vakua. V první části je stručně popsána problematika růstu epitaxních vrstev, teorie atomárních svazků a teorie sublimace. Druhá část je věnována grafenu, popisu jeho vlastností, metodám výroby, zejména molekulární svazkovou epitaxí. Ve třetí části jsou stručně popsány různé metody detekce a analýzy atomárních svazků. V praktické části této bakalářské práce byl proveden návrh, příslušné numerické výpočty v programu Simion 8.0 a EOD a následná konstrukce uhlíkového atomárního zdroje. V závěru práce jsou popsány dosažené výsledky.
|
|
|
Metody stanovení obsahu polyhydroxyalkanoátů v bakteriálních buňkách
Černayová, Diana ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá metódami na stanovenie polyhydroxyalkanoátov (PHA) v bunkách baktérie Cupriavidus necator H16. Medzi použité metódy patrí infračervnená spektroskopia s Fourierovou transformáciou (FTIR), Ramanova spektroskopia, turbidimetria a termické analýzy (termogravimetrická analýza a diferenčná skenovacia kalorimetria). Výsledky z metód boli porovnávané s obsahom PHA stanoveného plynovou chromatografiou. Pri infračervenej spektroskopií s Fourierovou transformáciou a Ramanovej spektroskopií sa zistila pozitívna korelácia pomeru charakteristických pásov k obsahu PHA. S použitím FTIR bolo možné okrem kvantitatívneho stanovenia PHA zistiť aj kvalitu vzorky (kryštalickosť /amorfnosť). Ďalej sa použila turbidimetrická analýza, pri ktorej sa sledovala závislosť rozptylu UV-VIS žiarenia na obsahu PHA v bakteriálnych bunkách. Najefektívnejšou technikou sa ukázala byť termogravimetrická analýza. Závislosť úbytku hmotnosti v oblasti spaľovania PHA, na jeho obsahu (zisteného plynovou chromatografiou) bola stanovená s najvyššou koreláciou k plynovej chromatografií. Metóda DSC sa neukázala byť vhodnou alternatívnou náhradou na stanovenie obsahu PHA, ale umožnila stanoviť či sa polymér nachádza v stave kryštalickom, alebo amorfnom.
|
|
|
Complementary analysis of procaryotic cells by electron microscopy and Raman spectroscopy
Ikrényiová, Terézia ; Sedláček, Petr (oponent) ; Hrubanová, Kamila (vedoucí práce)
This master thesis deals with conventional methods of bacterial cell analysis, polyhydroxyalkanoates, Raman spectroscopy and electron microscopy in the theoretical part. The production of polyhydroxybutyrate by selected thermophilic bacteria and their analysis by gas chromatography, cryogenic scanning electron microscopy and Raman spectroscopy is described in the experimental part. The chosen sample was analyzed by a transmission electron microscope. Comparing the results from previous mentioned methods it was found that the bacteria Schlegelella thermodepolymerans accumulated the highest amount of PHB. The lowest amount of PHB was obtained by bacteria Rubrobacter xylanophilus. The assumption that the PHB granules formed so-called needle-like plastic deformations during freeze-fracturing was affirmed by cryo-SEM photos analysis. Moreover, it was found that the bacterial cell characterization deduced from microscopic observation of samples corresponded to the description in the literature. TEM provided better resolution photos and in consequence the cells and PHB are more visible. The thesis is also focused on chemical fingerprint analysis of cells by Raman spectroscopy. Several biomolecules were identified by measured Raman spectra for the particular samples.
|
|
|
Optická mikromanipulace a Ramanova spektroskopie buněk v mikrofluidních systémech
Klementová, Tereza ; Samek, Ota (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá optimalizací procesu měření a analýzou změn indukovaných antibiotiky v buňkách bakterií E.coli prostřednictvím Ramanovy mikrospektroskopie kombinované s optickou mikromanipulací (tzv. Ramanova pinzeta) v mikrofluidních systémech. Ramanova spektroskopie umožňuje nedestruktivní a rychlou analýzu chemických vazeb ve vzorku laserovým svazkem. Optická mikromanipulace dovoluje pomocí zaostřeného laserového paprsku bezkontaktně a neinvazivně manipulovat objekty o rozměrech řádově 10^-5–10^-8 m, například bakteriemi. Mikrofluidní systém složený z kanálků a komůrek v průhledném polymeru slouží k izolaci, pozorování a kultivaci bakterií v definovaném prostředí. Kombinace těchto metod poskytuje efektivní nástroj k pozorování, manipulaci a analýze mikroorganismů. Bakterie E. coli je mikroorganismus příležitostně patogenní pro člověka a rychlejší detekce její odezvy na antibiotika by usnadnila včasnou léčbu vhodnými přípravky. V popsaných experimentech byla měřena spektra čistých bakteriálních kultur a buněk ovlivněných antibiotiky s použitím optické pinzety i konvenční Ramanovou spektroskopií. Získaná spektra a jejich charakteristické znaky byla porovnána s literaturou a bylo ověřeno, jak široce lze tuto metodu aplikovat a zda je měření spolehlivé a opakovatelné.
|
|
|
Selektivní hydrogenace/oxidace CVD grafenu pomocí AFM
Přikryl, Vojtěch ; Švarc, Vojtěch (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
Grafen je perspektivní materiál v elektronice, z důvodu své vysoké pohyblivosti nosičů náboje. Má-li však být aplikovatelný v praxi, je třeba u něj otevřít zakázaný pás. Jedním ze způsobů jak toho dosáhnout, je úprava grafenu hydrogenací nebo oxidací. Tato práce se zabývá možností využití AFM k lokální hydrogenaci/oxidaci grafenu v závislosti na napětí mezi hrotem a vzorkem. Přítomnost hydrogenace/oxidace byla zkoumána pomocí Kelvinovy silové mikroskopie a Ramanovy spektroskopie. Možnost oxidace byla potvrzena, ale hydrogenace potvrzena nebyla.
|
|
|
Studium morfologie vysoce orientovaného pyrolytického grafitu ozářeného ionty argonu
Komínek, Josef ; Kaspar, Pavel (oponent) ; Sobola, Dinara (vedoucí práce)
Hlavním cílem bakalářské práce je studium povrchu vysoce uspořádaného pyrolytického grafitu (HOPG) pomocí mikroskopie atomárních sil a spektroskopie Raman a XPS. HOPG je vrstvený materiál: atomy každé vrstvy mezi sebou mají vazbu mnohem silnější než mezi atomy jiných vrstev. Široké aplikační možnosti HOPG vyžadují další studii. HOPG je široce využíváno v nanotechnologii a nanovýrobě. Vyžívá se v měřicí technice (standart skenovací sondové mikroskopie pro rozměry na atomární úrovni, monochromátory pro rentgenové záření, atd.) a k přípravě nanostrukturovaných vzorků. V rámci bakalářské práce byly vybrány vzorky ZYH-A kvalit. Aby bylo dosaženo skutečných 3D dat představujících informaci o vlastnostech povrchu, provedlo se měření pomocí AFM. Po studii povrchu pomocí AFM metod byl vyšetřen povrch HOPG pomocí polo-kontaktního a kontaktního režimu pro podrobnou analýzu topografie a dosažení nezkreslených dat bez vlivu artefaktu scénovaní. Praktická část ukazuje obrázky, které představují 3D topografii povrchu. Provedlo se skenování pomocí AFM na různých velikostech sledované oblasti. Jsou získávány parametry topografie povrchu. Pro tyto účely byl použit vlastní software mikroskopu. Zobrazuje se výškové rozložení povrchu na grafu. Charakteristika topografie povrchu je důležitá kvůli tomu, že jeho fyzikální a chemické vlastnosti povrchu nezávisí pouze na složení, ale i na jeho struktuře (topografii). Získané parametry drsnosti povrchu by měly být vzaty v úvahu při dalším studiím charakteristik povrchu.
|
|
|
Ramanova spektroskopie pro výuku
Indra, Zdeněk ; Sedlák, Petr (oponent) ; Škarvada, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá principem Ramanova jevu a funkcí Ramanova spektrometru za účelem sestrojení nízkorozpočtové sestavy Ramanova spektrometru pro školní laboratorní výuku. V práci jsou uvedeny jednotlivé důležité části zařízení a jsou popsány jejich klíčové vlastnosti. Následně je diskutován výběr jednotlivých komponent a je proveden základní experiment ověřující princip tohoto spektrometru. Ve finální části je díky získaným poznatkům sestrojen a otestován nízkorozpočtový Ramanův spektrometr.
|
host ::
RSS.