|
| |
|
|
Analýza pevných vzorků pomocí metody bezkalibrační spektroskopie laserem indukovaného průrazu - aplikace pro stanovení metalurgie meteoritů
Petera, Lukáš ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Krůs, Miroslav (oponent)
Cílem práce byl vývoj a aplikace metody bezkalibrační analýzy (CF) spektroskopie laserem indukovaného průrazu (LIBS). Metoda CF-LIBS je používána k rychlé analýze vzorků jakékoliv velikosti, tvaru bez jejich povrchové úpravy za účelem zjištění jejich prvkového složení. Algoritmus CF je navíc použitelný pro studium emisních spekter atomárního plazmatu a horkých plynů rovněž za účelem stanovení jejich prvkového složení. Z tohoto pohledu se jeví velice zajímavá ablační analýza tak komplikovaných matric, jakými jsou meteority a možné porovnávání se spektrální analýzou meteorů. V rámci předkládané bakalářské práce byla naměřena experimentální ablační spektra vzorků meteoritů Porangaba (L4), Čeljabinsk (LL5), Northwest Africa (869) a Dhofaru1994 (CM2). Na základě naměřených spekter těchto meteoritů byl vytvořen atlas emisních linií a jim přiřazených parametrů spektroskopických přechodů prvků, typicky se vyskytujících v meteoritech. Tento atlas bude dále sloužit jako zdrojová databáze pro automatické programy Ablator (automaticky vyhodnocující ablační emisní spektra) a MeteorMaster (automatický program pro interpretaci emisních spekter meteorů). Databáze bude použita pro CF-LIBS analýzu meteoritu Porangaba. Databáze je nutná zejména z hlediska dobře známého ovlivnění ablačních spekter matricí vzorků - pro...
|
|
|
Experimental study of chemical evolution of biomolecules under early Earth conditions
Knížek, Antonín ; Ferus, Martin (vedoucí práce) ; Adam, Vojtěch (oponent)
Vznik života na Zemi je jedním z prázdných míst lidského vědění. Tato práce je zaměřena na odhalení několika dílků této skládačky. Prezentujeme současný stav poznání zejména ve spojení se syntézou biomolekul za prebiotických podmínek. V této práci jsou předloženy výsledky experimentů, jež naznačují, že neutrální planetární atmosféra obsahující představitele vulkanických plynů (CO2, N2, H2O) může být působením měkkého UV záření v přítomnosti minerálních katalyzátorů přeměněna na relativně reaktivní směs redukovaných plynů (CH4, CO). Ty mohou být dále transformovány vysoce energetickými procesy za vzniku biomolekul. Směs CH4, CO + N2 představuje prototyp běžné redukční atmosféry, jíž podobné lze nalézt např. na Titanu, největším Saturnově měsíci, nebo také v minulosti na naší planetě coby tzv. sekundární atmosféru. V následných experimentech byla ekvimolární směs CH4 : CO : N2 v přítomnosti vodní páry exponována vysoce energetickému plazmatu, jež simuluje dopad asteroidu - jednu ze série impaktních událostí, kterým byla raná Země vystavena během prvních 600 milionů let své existence. Po dodání celkové energie 3250 J v laserových pulzech byla zjištěna přítomnost organických molekul důležitých pro prebiotickou chemii. Mezi nimi jsou např. báze ribonukleové kyseliny (adenin, uracil, guanin, cytosin),...
|
|
| |
|
|
High resolution infrared spectroscopy as diagnostic tool for combustion and plasma chemistry
Zelinger, Zdeněk ; Nevrlý, Václav ; Grigorová, Eva ; Bitala, P. ; Dostál, Michal ; Suchánek, Jan ; Kubát, Pavel ; Engst, Pavel ; Ferus, Martin ; Kubelík, Petr ; Civiš, Svatopluk
Monitoring of transient species within combustion experiments (laminar flames, shock-tubes, flow reactors, etc.) is still relatively challenging task especially if application of non-invasive, i.e. optical detection methods is required. High resolution infrared spectroscopy is based on observation of the fine rotation structure that accompanies vibration transitions and thus provides direct information essential to characterization of both molecular structure and reaction dynamics. Thanks to its outstanding advantage enabling unambiguous assignment of specific molecular system according to its spectral feature, it can serve as a helpful tool for exploring complex reaction mechanisms as well as chemical reactivity of individual species present in laboratory flames or plasmas.\nPrevious studies gaining new insights into combustion and plasma chemistry as well as our recent advances targeted towards application of high resolution infrared spectroscopy for species concentration measurement in laminar flames are summarized here below.
|
|
|
Wavelength modulation spectroscopy for multicomponent ana-lytics of biomass burning tracers
Dostál, Michal ; Válek, V. ; Suchánek, Jan ; Kristlová, E. ; Roupcová, P. ; Zelinger, Zdeněk ; Nevrlý, Václav ; Bitala, P. ; Vašinek, M. ; Kubát, Pavel ; Ferus, Martin ; Civiš, Svatopluk
The potential of Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) for monitoring of several species produced by biomass burning is in focus of this work. The infrared spectra of selected molecules (HCOOH, C2H2, CH3CN, N2O, CH3OH, CH3COCH3) are measured in laboratory conditions and the selectivity and of this method is demonstrated.
|
|
| |
|
|
Studium nestabilních částic a prekurzorů biomolekul pomocí spektroskopických technik
Ferus, Martin ; Civiš, Svatopluk (vedoucí práce) ; Šponerová, Judit E. (oponent) ; Wild, Jan (oponent)
Předložená dizertační práce je složena ze studií zaměřených na spektroskopický popis, kinetiku a dynamiku molekul, radikálů a iontů v plazmě výboje a laserové jiskry. Výzkum těchto fragmentů je rozšířen o vznik biomolekul z těchto jednoduchých specií včetně vlivu látek s katalytickým účinkem. Dynamika radikálů, iontů a nestabilních molekul byla studována pomocí časově rozlišené spektrometrie s Fourierovou transformací. Byla měřena časově rozlišená emisní spektra výbojů v CH4, HCONH2, BrCN, CH3CN, CF3Br, (CF3)2CHBr a dalších plynech. Následně byl výboj simulován pomocí modelu zahrnujícího molekulární dynamiku, kolizní, chemické a radiační procesy. Modely byly porovnány s experimentálními výsledky a byla vysvětlena získaná emisní časově rozlišená spektra. Fitem na komplexní mechanismus byla experimentálně zjištěna hodnota rychlostní konstanty konverze HCN na HNC kolizí s excitovaným atomem vodíku. V rámci studia prekurzorů biomolekul bylo pomocí vysoce rozlišené infračervené absorpční spektrometrie s Fourierovou transformací analyzováno složení plynných látek vznikajících po expozici par formamidu a plynné směsi oxidu uhelnatého s dusíkem a izotopově značenou vodou laserové jiskře generované vysoce výkonným pražským laserovým systémem Asterix (PALS). Pomocí chemického modelu byla studována dynamika...
|
|
| |
|
|
Catalytic and photocatalytic processes on 18O-labeled TiO2
Kavan, Ladislav ; Zukalová, Markéta ; Ferus, Martin ; Kürti, J. ; Koltai, J. ; Civiš, Svatopluk
18O-isotope labelled titania (anatase, rutile) was synthesized. The products were characterized by Raman spectra together with their quantum chemical modelling. The interaction with carbon dioxide was investigated using high-resolution FTIR spectroscopy, in dark and upon UV-excitation. The oxygen isotope exchange at the Ti18O2/C16O2 interface was elucidated. The C18O2 was formed as the dominating final product with a minor content of C16O18O. The rate of oxygen-isotope exchange is highly sensitive to the conditions of the titania pretreatment. The vacuum-annealed Ti18O2 at 450 C exhibited a very high spontaneous oxygen exchange activity with gaseous C16O2. A mechanism for the 18O/16O exchange process is discussed at the molecular level. The photocatalytic formation of methane, acetylene and C16O released from the Ti18O2 surface was triggered by an XeCl excimer laser irradiation.
|
host ::
RSS.