|
|
Ion processes in gases for the trace analysis of volatile compounds in air
Spesyvyi, Anatolii ; Španěl, Patrik (vedoucí práce) ; Matejčík, Štefan (oponent) ; Tichý, Milan (oponent)
Tato práce popisuje vývoj nové techniky hmotnostní spektrometrie v proudově- driftové trubice s vybranými ionty, SIFDT-MS, pro on-line kvantifikaci těkavých organických sloučenin, VOC, založené na ion-molekulových reakcí v plynné fázi. SIFDT-MS představuje novou generaci úspěšně používané analytické metody hmotnostní spektrometrie v proudové trubici s vybranými ionty, SIFT-MS. Hlavní rozšíření SIFDT-MS spočívá v aplikaci homogenního elektrického pole E podél průtokové trubice, která se tak stává proudově-driftovou trubicí, kde mohou být iontové procesy řízeny intenzitou pole E. Nově zavedená Hadamardova modulace pomocí hradloví čočky před proudově-driftovou trubicí umožňuje přímé měření rezidenčního času iontů a odpovídajících dob ion-molekulových reakcí, které je nezbytné pro přesné výpočty koncentrací za proměnlivých podmínek. Podrobná experimentální studie těchto procesů byla provedena a výsledky posloužily jako základ analytické metody. Známý problém SIFT-MS, překryv izobarických iontů na hmotnostních spektrech izobarických směsí, byl řešen pomocí maticové pseudoinverze. Na závěr dva přístupy pomocí data-minig metod byly úspěšně testovány na datech získaných v SIFT-MS pomocí fragmentace iontů sedmi monoterpenových izomerů.
|
|
|
Laboratory studies of ion-molecule reactions with molecular and atomic hydrogen at temperatures relevant to astrochemistry
Mulin, Dmytro ; Glosík, Juraj (vedoucí práce) ; Kotrík, Tomáš (oponent) ; Španěl, Patrik (oponent)
V této práci jsou prezentovány výsledky laboratorního výzkumu ion-molekulových reakcí při nízkých teplotách, kde jedním z reaktantů byl atomární nebo molekulární vodík anebo molekulární deuterium. U reakcí atomárních iontů N+ a H+ s molekulárním vodíkem byl studován vliv konfigurace jaderných spinů a rotační excitace na rychlostní koeficienty těchto reakcí a jejich závislost na teplotě. Studium reakcí aniontů bylo spojeno s výzkumem reakcí izotopické výměny a izotopického efektu. Byla provedena měření rychlostních koeficientů tvorby molekul H2O a D2O v reakcích O- s H2 a D2, reakcí izotopické výměny OH- + D2 a OD- + H2 a také byly studovány reakční kanály asociativního odtržení a přenosu náboje v reakci D- + H. Experimenty byly prováděny na aparatuře AB-22PT s iontovou pastí. Tato aparatura zahrnuje systémy pro tvorbu, vedení, záchyt a detekci iontů a také samostatný zdroj atomárního H. Chladící systém umožnil měření teplotních závislostí rychlostních koeficientů při teplotách relevantních pro astrochemii (10 K - 300 K).
|
|
|
Identifikace a kvantifikace biomarkerů chorob zažívacího traktu pomocí hmotnostní spektrometrie
Pospíšilová, Veronika ; Španěl, Patrik (vedoucí práce) ; Jelínek, Ivan (oponent)
7 Abstrakt Tématem této diplomové práce je identifikace a stanovení těkavých metabolitů v dechu, jež by mohly sloužit jako biomarkery refluxní choroby jícnu. Byl proveden experiment, kdy zvířecí tkáň byla vystavena podmínkám napodobujícím prostředí žaludku za účelem identifikace specifických těkavých látek, které by byly dále vybrány pro stanovení v reálném čase v dechu pacientu trpících gastroezofageálním refluxem a to za použití hmotnostní spektrometrie v proudové trubici s vybranými ionty. Headspace vzorku bylo analyzováno technikou mikroextrakce na tuhé fázi a plynovou chromatografií s hmotnostně spektrometrickou detekci. Byla pozorována zvýšená hladina koncentrace kyseliny octové, která byla vybrána jako potencionální biomarker. Její koncentrace byla stanovena pomocí SIFT-MS v dechu pacientu s GERD a v dechu kontrolní skupiny pro zjištění jejího fyziologického rozsahu v dechu. Medián koncentrace kyseliny octové v dechu pacientu (85 ppbv) byl výrazně vyšší v porovnání s kontrolní skupinou (31 ppbv), což poukazuje na to, že by kyselina octová mohla sloužit jako užitečný marker při diagnostice a monitoringu refluxní choroby jícnu.
|
|
|
Selected ion flow tube mass spectrometry, SIFT-MS
Sovová, Kristýna ; Španěl, Patrik (vedoucí práce) ; Glosík, Juraj (oponent) ; Matejčík, Štefan (oponent)
Tato práce shrnuje experimenty, na nichž jsem pracovala během svého postgraduálního studia zaměřeného na aplikaci hmotnostní spekrometrie v proudové trubici s vybranými ionty (SIFT-MS) v interdisciplinárním výzkumu. SIFT-MS je metoda, která v reálném čase umožňuje stanovení stopových koncentrací plynných látek a par v okolní atmosféře a lidském dechu. Disertace je rozdělena do několika částí. Úvodní dvě kapitoly stručně shrnují historii hmotnostní spektrometrie a vymezují kvantitativní metody PTR-MS a SIFT-MS. Třetí část práce se detailně věnuje historii vzniku SIFT-MS počínaje principy techniky proudové trubice (SIFT), která byla používána ke studiu reakcí iontů s molekulami v plynné fázi a která rovněž tvoří základ metody SIFT-MS. V následující kapitole jsou shrnuty základy iontové chemie tří prekurzorů H3O+ , NO+ a O2 + , které jsou používány k ionizaci neutrálních molekul vzorku v hmotnostním spektrometru Profile 3 SIFT-MS. Čtvrtá kapitola je zaměřena na těkavé organické látky a jejich různorodý původ: bakteriální, rostlinný a metabolity lidského dechu, jež mohou být analyzovány v reálném čase pomocí SIFT-MS. Kapitola "Výsledky a Diskuse" je rozdělena do několika podkapitol, které jsou koncipovány jako komentáře již publikovaných výsledků v impaktovaných časopisech. První podkapitola se...
|
|
|
Study of state selected interactions of ions with molecular hydrogen at temperatures relevant to astrochemistry
Zymak, Illia ; Glosík, Juraj (vedoucí práce) ; Bánó, Gregor (oponent) ; Španěl, Patrik (oponent)
V práci jsou prezentovány výsledky experimentálního výzkumu reakcí s rozlišením kvantových H+ + H2(J) a N+(3PJa) + H2(J) při teplotách v rozsahu 10 - 100 K s použitím aparatury s 22-pólovou pastí. Uvedené reakce jsou důležité pro tvorbu H3+ a amoniaku v mezihvězdném prostoru. Pro zjištění teploty zachycených iontů byla provedena kalibrační měření Dopplerova rozšíření spektrálních čar pomocí laserem indukované reakce N2+ + Ar Ar+ + N2 a měření rychlostní konstanty ternární asociace He+ + 2He He2+ + He. Byl studován ternární i radiativní kanál reakce H+ + H2(J) při koncentraci vodíku 1012 - 1014 cm-3 a 1011 - 1012 cm-3. Teplotní závislosti změřené při teplotách 11 - 33 K ukazují značnou roli rotační energie H2. Výsledky nemohou být vysvětleny pomocí existující teorie stabilizace srážkových komplexů. Z měření rychlostní konstanty reakce N+(3PJa) + H2(J) pří různých hodnotách frakcí H2 v jaderně-spinovém stavu ortho je viditelná závislost na vnitřní energii obou reaktantů. Byly vyhodnoceny specifické rychlostní konstanty reakce N+ s molekulárním vodíkem pro různé kvantové stavy. Byl navržen adiabatický a srážkový model stabilizace jemné struktury iontů N+(3PJa). Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Tvorba a spektroskopická charakterizace chladných molekul a molekulárních radikálů v supersonické plazmatické trysce
Mašát, Milan ; Votava, Ondřej (vedoucí práce) ; Glosík, Juraj (oponent) ; Španěl, Patrik (oponent) ; Kania, Patrik (oponent)
Název práce: Tvorba a spektroskopická charakterizace chladných molekul a molekulárních radikálů v supersonické plazmatické trysce Autor: Milan Mašát Katedra / Ústav: Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v.v.i. (32-UFCHAV) Vedoucí disertační práce: Mgr. Ondřej Votava, Ph. D., Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v.v.i. (32-UFCHAV) Abstrakt: Cílem této práce je vývoj a charakterizace experimentálního zařízení pro studium expanzí chlazených molekulárních radikálů a stabilních molekul v blízké infračervené oblasti a příslušných metodik. Toto zařízení se sestává z výbojového zdroje chladných molekulárních radikálů a systému pro jejich spektroskopickou analýzu. Charakterizaci vyvíjeného zdroje a příslušné metodiky jsem testoval na modelovém OH radikálu. Měřením za různých experimentálních podmínek ukazuji změnu ve vlastnostech produkovaného radikálu se změnou stagnačního tlaku, napětí na elektrodách a změnou geometrie jak expanzní trysky, tak použitých elektrod. Metodika spektroskopického měření byla vyvíjena na molekule methanu v nepřiřazené části spektra, takzvané ikosádě. Klíčová slova: supersonická expanze, zdroj molekulárních radikálů, spektroskopie s vysokým rozlišením
|
|
| |
|
| |
|
|
Teoretické studium difúze iontů dúležitých pro analýzu dechu metodou SIFT-MS
Dryahina, K. ; Španěl, Patrik
Přesnost analýzy metodou hmotnostní spektrometrie v proudové trubici s vybranými ionty (SIFT-MS) je přímo závislá na správném započtení efektu diferenciální difúze při analýze dat. Difúzní ztráty iontových produktů mohou být až třikrát menší ve srovnáním s difúzními ztrátami prekurzorových iontů. Výpočet difúzních koeficientů iontů významných pro analýzu amoniaku, acetonu, izoprénu, acetaldehydu a etanolu metodou SIFT-MS byl proveden za použití interakčního potenciálu určeného z geometrických srážkových průřezů pro jejich srážky s atomy helia. Stopová analýza plynů v dechu přitahuje v současné době značnou pozornost protože múže být použita pro neinvazivní výzkum metabolických procesů. Tato analýza je technicky komplikovaná, protože většina takových látek je přítomna v dechu v koncentracích menších než jedna miliontina.
|
host ::
RSS.