|
|
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.
|
|
|
Příprava a charakterizace magnetických nanočástic povrchově modifikovaných surfaktanty
Solnička, Ondřej ; Másilko, Jiří (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Tématem této bakalářské práce byla příprava a charakterizace nanočástic oxdidu železnato-železitého, které byly modifikovány povrchově aktivními látkami. K modifikaci byly použity látky CTAB, TTAB a Septonex. Následně byla u vytvořených nanočástic provedena charakterizace metodami elementární analýzy, termogravimetrie, FTIR spektrometrie, dynamického rozptylu světla, a také byly tyto částice postoupeny i morfologickému zhodnocení metodou transmisní elektronové mikrospkopie (TEM). Výstupy z jednotlivých měření bylo zjištěno, že nanočástice Fe3O4 se surfaktanty dosahovaly v pořadí CTAB, TTAB a Septonex velikostí 85,9 nm, 108,3 nm a 246,6 nm. Připavené modifikované nanočástice vyjma nanočástic modifikovaných Septonexem vykazovaly velmi stabilní chování a nízkou míru agregace, Septonexem obohacené nanočástice měly větší tendenci k agregaci.
|
|
|
Charakterizace huminových látek izolovaných z vermikompostovaného přírodního odpadu
Marková, Kamila ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývá studiem huminových látek (HL) izolovaných z vermikompostovaného přírodního odpadu pomocí spektrometrických metod. Hlavním cílem bakalářské práce je studium fyzikálně-chemických vlastností huminových látek za pomocí moderních instrumentálních technik, jako jsou molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti elektromagnetického záření (UV/Vis), infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR), dále pak elementární analýza (EA), termogravimetrická analýza (TGA) a emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP OES). V teoretické části je vypracována rešerše zaměřená na základní informace o HL, kde je popsáno jejich rozdělení i struktura a v neposlední řadě jejich využití v oblasti medicíny, průmyslu či ekologii. Též jsou popsány některé metody, které jsou využívány za účelem studia HL. Nezbytnou součástí práce byla izolace huminových a fulvinových kyselin z vermikopostovaného přírodního odpadu. Z naměřených UV/Vis spekter byly vypočítány absorpční koeficienty, které sloužily k následné charakterizaci HK a FK. FTIR spektra byla využita k určení funkčních skupin studovaných HL. Využitím elementární analýzy byl stanoven obsah biogenních prvků a na základě termogravimetrické analýzy byl určen celkový obsah vlhkosti a popela. Obsah stopového množství studovaných prvků byl stanoven za pomoci ICP-OES.
|
|
|
Stabilita půdní organické hmoty a huminových látek
Nováková, Šárka ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá změnou stability půdní organické hmoty vlivem extrakce v různých činidlech. Pro posouzení stability byly použity dvě půdy odlišného typu a z nich izolované huminové kyseliny. Na extrakci byla zvolena činidla, která se běžně používají pro extrakci kovů z půdy, a byla pozorována změna struktury organické hmoty. Pro charakterizaci byly zvoleny techniky infračervené spektrometrie s Fourierovou transformací a elementární analýza, výluhy byly proměřeny na UV-VIS spektrometru z jehož výsledků byly určeny absorpční poměry E2/E3, E4/E6 a dynamickém rozptylu světla, kde byla zjištěna distribuce velikosti částic. Další částí práce bylo posouzení změny tepelné stability pomocí metod termogravimetrické analýzy a diferenční skenovací kalorimetrie, kde byly sledovány posuny degradačních teplot u extrahovaných vzorků a byly porovnány s původními vzorky.
|
|
|
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.
|
|
|
Rozklad a stabilita organické hmoty v půdě
Tabaková, Eva ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
V pôde sa rastlinný materiál rozkladá pôsobením viacerých faktorov. Pri tomto procese sa časť uhlíka vracia do atmosféry vo forme oxidu uhličitého a druhá časť sa stabilizuje v pôde. Táto diplomová práca je zameraná na štúdium rozkladu a stability organickej hmoty v pôde, za pomoci jednoduchej a inovatívnej metódy TBI. Použitím metódy bola skúmaná zmena hmotnosti po inkubačnej dobe 90 dní, kedy dochádzalo k degradácii biomasy zeleného čaju v pôde kambizeme. Čajové vrecká nám v tomto prípade poskytli cenné informácie o rozklade a množstve uhlíka v pôde, keďže samotná biomasa má organický pôvod. Prakticky sa tieto informácie opierajú o fakt, že pôda a samotné dekompozičné procesy majú priamy dopad na zmenu klímatických podmienok. Vďaka ďalším analytickým metódam, a to elementárnej analýze, termogravimetrickej analýze a infračervenej spektroskopii s Furierovou transformáciou, boli získané nepostrádateľné informácie o zloženi čajovej biomasy.
|
|
|
Studium a charakterizace organických látek ve vzorku biouhlu
Vojáčková, Beáta ; Kalina, Michal (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce charakterizuje biouhel z fyzikálně-chemického hlediska. Teoretická část pojednává o biouhlu, jakožto půdním kondicionéru, jeho vlasnostech, použití, výrobě a v neposlední řadě jeho vlivu na své okolí. Pro lepší charakterizaci organických a anorganických látek, byl použit fosfátový pufr, jenž zajišťuje jejich specifickou extrakci vlivem neutrálního pH. Druhou cestou je využití dešťové vody, která simuluje podmínky půdního prostředí. V experimentální části jsou diskutovány, jak přečištěné vzorky extrahované pufrem, tak vzorky s dešťovou vodou, které byly podrobeny měření pH a konduktivity, termogravimetrické analýze (TGA), elementární analýze (EA) a infračervené spektrometrii s Fouierovou transformací (FTIR-ATR). Pomocí termogravimetrie byla stanovena vlhkost a obsah popela, který pro nás představuje anorganický nespalitelný podíl. Na základě stanoveného obsahu popela a vlhkosti byly extrakční výtěžky přepočteny na bezpopelové hm. %. Výsledky EA nám poskytly informace o obsahu biogenních prvků a základních fyzikálně-chemických charakteristik v biouhlu. Naproti tomu, metoda FTIR definovala přítomnost jednotlivých funkčních skupin a specifických konstitučních jednotek přítomných v extraktech. Tyto informace nám umožňují lepší pochopení environmentálního vlivu biouhlu na půdní ekosystém.
|
|
|
Spektrometrické metody pro výzkum huminových látek
Enev, Vojtěch ; Maršálek, Roman (oponent) ; Sýkorová, Ivana (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Hlavním cílem disertační práce bylo studium fyzikálně-chemických vlastností huminových látek (HL) prostřednictvím moderních instrumentálních technik. Předmětem studia této disertační práce byly HL izolované z jihomoravského lignitu, jihočeské rašeliny, lesní půdy Humic Podzol a extraktu hnědé mořské řasy Ascophyllum nodosum. S ohledem na poznání struktury a reaktivity těchto unikátních “biokoloidních” sloučenin byly mimo jiné studovány i standardy, které jsou dodávány mezinárodní společností pro výzkum huminových látek tzn. Leonardite HK, Elliott Soil HL a Pahokee Peat HL. Za tímto účelem byly veškeré HL charakterizovány pomocí elementární analýzy (EA), molekulové absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti elektromagnetického záření (UV/Vis), infračervené spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR), spektrometrie nukleární magnetické resonance isotopu uhlíku 13C (LS 13C NMR), ustálené a časově rozlišené fluorescenční spektrometrie. Z naměřených fluorescenčních, UV/Vis a 13C NMR spekter byly vypočteny fluorescenční indexy, absorpční koeficienty, hodnoty specifických absorbancí a strukturní parametry, které byly využity k základní charakterizaci těchto “biokoloidních” sloučenin. Infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací byla použita k identifikaci funkčních skupin a strukturních jednotek studovaných HL. V oblasti “otisku palce” tzv. fingerprintu komplikují identifikaci infračervených spekter HL překrývající se absorpční pásy jednotlivých funkčních skupin. Tento problém byl řešen pomocí Fourierovy autodekonvoluce. Stacionární fluorescenční spektrometrie byla využita k detailnější charakterizaci použitých HL s ohledem na poznání jejich původu, jednotlivých strukturních jednotek, množství substituentů uplatňujících elektron-donorní a elektron-akceptorní efekt, obsahu reaktivních funkčních skupin, “molekulární” heterogenity, stupně humifikace aj. Pomocí upravené Stern-Volmerovy rovnice byly získány parametry komplexace vzorků Elliott Soil s Cu2+, Pb2+ a Hg2+ ionty, které jsou základními kritérii posouzení reaktivity těchto “biokoloidních” sloučenin. Klíčovou oblast celé disertační práce pak tvoří časově rozlišená fluorescenční spektrometrie. Poprvé je zde použita metoda tzv. časově rozlišených přes plochu normalizovaných spekter (TRANES), ze kterých lze určit, zda pozorovaná emise HL pochází ze dvou či více emisních jednotek, nebo pouze z jedné. Z průběhu časově rozlišených emisních spekter (TRES) bylo usuzováno o viskozitě mikroprostředí okolo excitovaných fluoroforů HL.
|
|
|
Izolace uhlíkových nanočástic z jihomoravského lignitu
Drozdová, Miroslava ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o problematice izolace uhlíkových nanočástic z lignitu, který se zdá být jejich levným zdrojem. Cílem práce je vypracovat rešerši na téma využití uhelných matric jako zdroje uhlíkatých nanočástic a také navrhnout a provést další experimenty testující využitelnost jihomoravského lignitu. Na základě literární rešerše byl pro získání uhlíkových nanočástic z lignitu navržen jednoduchý mechanochemický postup. Lignit byl mechanicky namáhán ultrazvukovým dezintegrátorem za současného působení vody nebo peroxidu vodíku. Z lignitu se povedlo izolovat částice fluoreskující v modré oblasti viditelného světla, postup ale bude potřeba dále upravit. Jihomoravský lignit by však mohl být zdrojem uhlíkových nanočástic.
|
|
|
Vliv aplikace kompostu na vlastnosti půdních huminových látek
Enev, Vojtěch ; Pospíšilová, Ľubica (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium vlivu přídavku kompostu na půdní huminové látky extrahované z černozemě luvické. Huminové látky extrahované z půdy a kompostu byly charakterizovány pomocí titrace s potenciometrickou a konduktometrickou indikací, UV-VIS, FT-IR a 3D EEM fluorescenční spektroskopií. Černozem luvická byla obohacena o 124, 239 a 478 t/ha kompostu a tyto dávky byly zapraveny do hloubky 150 mm. Hlavním cílem práce bylo posouzení vlivu přídavku kompostu na fluorescenční chování půdních HL a lokalizace daných fluorescenčních maxim v emisně excitačních spektrech. Další část diplomové práce byla zaměřena na studium spektroskopických vlastností půdních HL a kompostu pomocí UV-VIS a infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací. Huminové látky byly charakterizovány humifikačním indexem E4/E6 a transmisními vibračními spektry. Posledním cílem této práce byla charakterizace výluhů půdních HL a kompostu pomocí acidometrické titrace. Z naměřených titračních křivek byly vypočítány hodnoty látkového množství H+ iontů pro každý vzorek.
|
host ::
