Teoretické práce

Pokusnice – responzivní databáze chemických pokusů

Chemická kuchařka pokusniec.cz nabízí učitelům sadu experimentů, které lze v rámci výuky chemie realizovat. Učitel může vybírat z tematických okruhů jednotlivé experimenty u kterých následně najde jednoduchý a stručný popis jak je realizovat. Dalším tématem pro rozšíření pokusnice.cz je vytvoření sady jednoduchých a bezpečných pokusů "na doma", které si můžou vyzkoušet jak děti tak rodiče doma. Tato práce je tak z části teoretická, tak experimentální protože náplní práce bude nej příprava seznamu samotných experimentů, tak také jejich provedení a záznamu ve formě videa obrazového materiálu.

Mgr. Ing. Václav Bazgier, Ph.D.

Validace molekulárně dokovacích algoritmů ve vztahu ke kanabiodním receptorům

Přehled dostupných molekulárně dokovacích algoritmů. Experimentální část spočívá ve validaci jednotlivých programů na nově navržených látkách ve vztahu k CB1/CB receptorům. Vyhodnocen a vytvoření závěru.

Mgr. Ing. Václav Bazgier, Ph.D.

AI v molekulárním dokování

Cílem této bakalářské práce je sestavit přehled dostupných dokovacích algoritmů, které využívají prvky AI. Dokovací algoritmy následně porovnat na cvičném datasetu a analyzovat možnosti použití např. při screeningu rozsáhlejších knihoven nebo při reverzním dokování, kdy se pomocí ligandu hledají nejvhodnější cíle (receptory).

Mgr. Ing. Václav Bazgier, Ph.D.

Atlas mediciální chemie

Objevy chemických látek jsou spojeny s lokalitou, kde k jejich objevu došlo. V uplynulých letech se nám podařilo porovnat výkon výzkumu v chemické biologii v jednotlivých zemích dle databáze ChEMBL, ale šlo převážně o akademický výzkum. Ale zjištění jak velká část akademického výzkumu se vlastně přetaví do aplikací a patentů vyžaduje podobnou analýzu patentů a schvalovaných léčiv. Cílem práce je zmapování cest, jak se v dnešní době proměnila léčiva.

doc. RNDr. Karel Berka, Ph.D.

Simulace biologických membrán

doc. RNDr. Karel Berka, Ph.D.

Penetrace látek biologickými membránami

doc. RNDr. Karel Berka, Ph.D.

Wikipokusy a wikichemikálie – otevřené chemické informace

doc. RNDr. Karel Berka, Ph.D.

Analýza struktury chemických databází

doc. RNDr. Karel Berka, Ph.D.

Chemický prostor látek interagujících s membránou

doc. RNDr. Karel Berka, Ph.D.

Nekanonické motivy vlásenkových struktur v RNA

doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Interakce proteinů s DNA

doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Neobvyklé konformační stavy DNA

doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Teoretické studium funkčních motivů v nekódující RNA

doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Teoretické studium mezimolekulových interakcí v nukleových kyselinách

doc. RNDr. Petr Jurečka, Ph.D.

Analýza integrovaných chemických dat z bioinformatických databází

Chemický a biologický výzkum produkuje velké množství množství dat použitelných pro další teoretický výzkum. Tato data bývají zpřístupněna v bioinformatických databázích, které mohou být obecné se širokým záběrem (PubChem, ChEMBL) či úžeji specializované (MolMeDB, SwissLipids). Integrace informací z různých databází byla považována za problematickou vzhledem k různorodosti databázových schémat a nejednoznačnosti terminologie, ale v současnosti je snaha vytvořit propojený ekosystém, kde by se dalo pracovat s databázemi jako jednotným celkem (např. IDSM). Cílem práce je aby student provedl analýzu chemických dat na vybrané téma, při které ukáže možnosti propojení bioinformatických databází. Za tímto účelem může využít technologií sémantického webu jako RDF a SPARQL, nebo některé volně dostupné nástroje pro data mining a sjednocování dat. Základní znalost programování je výhodou.

Mgr. Dominik Martinát

Teoretické studium konjugovaných molekul

Organické molekuly a nanomateriály jsou slibnými kandidáty pro vývoj nových technologií bez použití drahých a toxických těžkých kovů. Cílem této práce bude osvojit si základní techniky výpočetní chemie, zejména teorii funkcionálu hustoty, a v nich dostupné techniky popisu elektronické struktury molekulárních struktur.

Mgr. Adam Matěj, Ph.D.

Studium reakčních cest pomocí výpočetní chemie

Syntéza je neodmyslitelnou součástí chemie. K požadované a efektivní chemické reakci je ale třeba znát, jakým mechanismem probíhá. Studium reakčních mechanismů za využití výpočetní chemie nabízí fundamentální vhled do efektů, které ovlivňují, jak bude reakce probíhat. Cílem této práce bude osvojit si techniky studia reakčních mechanismů vybraných systémů.

Mgr. Adam Matěj, Ph.D.

2) Využití strojového učení při vyhodnocování DFT výpočtů

Už velmi dlouho se projevují snahy o pochopení vztahu mezi strukturou materiálu a jeho vlastnostmi. Pomocí metod výpočetní chemie je možné spočítat vlastnosti daného materiálu při znalosti jeho struktury, ale vysvětlení těchto vlastností nemusí být vždy jednoduché. Pro úplné pochopení dané problematiky je často nezbytné provést mnoho výpočtů na podobných materiálech a sledovat, jak se zkoumané vlastnosti mění. Při vyhodnocování velkého množství dat je ale velmi obtížné pouhým okem správně vypozorovat všechny závislosti. Proto se využívá metod strojového učení, které celý tento proces značně zjednodušují. Student se při řešení této práce naučí provádět základní DFT výpočty a také se naučí pracovat s metodami strojového učení, které je možné použít při zpracování velkého množství dat nejen v teoretické chemii.

Mgr. Jan Navrátil

Tvorba softwaru pro zjednodušení teoretických výpočtů

Většina teoretických výpočtů je v současné době zadávána i exportována v textových souborech, až následně je možné pomocí dalšího softwaru provádět vyhodnocení, například zobrazení struktury. Každý výpočetní chemik si našel svůj způsob, jak si tuto práci co nejvíce usnadnit, ale většinou i poté zůstávají všechny tyto úkony zbytečně dlouhé. Cílem této práce je odhalení kroků, které by bylo možné optimalizovat, a jejich následné překonání pomocí tvorby vlastního softwaru. Student pochopí základní principy výpočtů ve výpočetní chemii a naučí se skriptovat a programovat aplikaci pro automatické zpracovávání dat, čehož může v budoucnu využít nejen ve výpočetní chemii.

Mgr. Jan Navrátil

Data mining chemických databází

Chemické databáze jsou nenahraditelným zdrojem informací pro chemika. Největší z nich obsahují dnes miliony molekul, pro které jsou v nich dostupné všechny možné informace, např. strukturní informace, fyzikálně chemické vlastnosti, interakce s makromolekulami apod. V rámci KFC vznikla databáze MolMeDB, která je zaměřena na interakce malých molekul s membránami a membránovými proteiny. Cílem této práce je strojovým způsobem získat data o interakcích malých molekul membránami z databází PubChem a ChEMBL. Následně o tato data rozšířit databázi MolMeDB a provést jejich analýzu. K práci není nutná žádná znalost programovacích jazyků ani databází. Práci je možné realizovat pomocí “no-code” platformy KNIME.

Mgr. Kateřina Storchmannová

Výpočetní procesy pro chemii

Výpočetní procesy hrají v moderní chemii velkou roli, neboť i do prostředí chemie postupně proniká robotizace, automatizace a využití počítačového modelování. Výpočetní procesy (workflows) jsou realizovány pomocí řetězení programů psaných v programovacích či skriptovacích jazycích (dnes nejčastěji Python ve formátu Jupyter Notebook), nicméně poslední dobou jsou na vzestupu „low-code“ nebo „no-code“ přístupy. Ty umožňují realizovat tyto procesy bez znalosti programovacího/skriptovacího jazyka ve vizuálním editoru. Typickým zástupcem je analytická platforma KNIME. Výpočetní procesy se používají k automatizaci analýz - ať už pro analýzu struktur nebo vlastností molekul - a jsou proto hojně vytvářeny a využívány nejen akademickou sférou, ale také firmami. Tomu také odpovídá neustále narůstající množství publikací, které se výpočetních procesů týkají. Cílem práce je shromáždit a analyzovat dostupné výpočetní procesy na základě literární rešerše a upravit je pro praktické použití. Pro realizaci této práce je vhodná alespoň základní znalost jazyka Python nebo R. Práci je rovněž možné realizovat pomocí „no-code“ platformy KNIME.

Mgr. Kateřina Storchmannová

Validace chemických dat

Chemické databáze jsou nenahraditelným zdrojem informací pro chemika. Největší z nich obsahují přes miliardu molekul, pro které jsou v nich dostupné všechny možné informace, např. strukturní informace, fyzikálně chemické vlastnosti, interakce s makromolekulami apod. Na UP vznikla databáze MolMeDB, která je zaměřena na interakce malých molekul s membránami a membránovými proteiny. Tato databáze je neustále rozšiřována o nová data. Nová data jsou přidávaná jak manuálně z literatury, tak strojovým vytěžování jiných databází a datasetů. Prudký rozvoj databáze ale nese řadu možných problémů, které se řeší během procesu validace. Cílem této práce je provést kontrolu a případnou opravu dat v databázi MolMeDB. K této práci není nutná žádná znalost programovacích jazyků ani databází. Práci je možné realizovat pomocí analytické „no-code“ platformy KNIME nebo i v Excelu.

Mgr. Kateřina Storchmannová

Analýza tunelů v proteinech

Proteiny mohou interagovat s ostatními látkami v organismech ve specifických částech proteinů, ty se nazývají aktivní místa. Taková aktivní místa mohou být na povrchu makromolekuly nebo ukrytá uvnitř složeného proteinu, část struktury spojující ukryté aktivní místo s vnějším prostorem proteinu se nazývá tunel. Z hlediska vývoje nových léčiv hrají tunely významnou roli, neboť jejich fyzikálně chemické vlastnosti předurčují, které molekuly jimi mohou procházet. Jde o přirozené síto molekul, k aktivnímu místu se dostanou pouze takové molekuly, které splňují určité vlastnosti vzhledem k tunelu. Ve spolupráci s týmem z MUNI vznikl nástroj MOLE (https://mole.upol.cz/), sloužící k identifikaci tunelů v proteinových strukturách. Následně pak databáze ChannelsDB (https://channelsdb2.biodata.ceitec.cz/), která uchovává informace o vypočítaných tunelech. Cílem práce by bylo dopočítávání a doplňování proteinových tunelů do databáze, a predikce významu daných proteinových tunelů pomocí dokování. Pro realizaci práce je vhodné mít alespoň základní dovednosti programovacího jazyka a příkazového řádku, ale není to nutné.

Mgr. Anna Špačková

Struktura a dynamika nukleových kyselin

Téma se zabývá studiem nukleových kyselin s využitím prostředků počítačového modelování, zejména pak metody molekulové dynamiky. Molekulová dynamika poskytuje detailní pohled na strukturu biomolekul a může přispět k lepšímu porozumění biologických procesů, kterých se tyto molekuly účastní. Zajímají nás jak kanonické struktury nukleových kyselin (B-DNA), tak i méně obvyklé (tzv. nekanonické), ale o to zajímavější struktury (např. guaninové kvadruplexy, Z-DNA, i-motiv DNA). Konkrétní molekuly jsou vybrány po konzultaci se studentem. Téma souvisí s jedním z vědeckých záměrů skupiny, a to s vývojem parametrů pro molekulární dynamiku nukleových kyselin, označovaných zkratkou "OL" podle Olomouce, kde byly vyvinuty (více informací o našich parametrech: http://ffol.upol.cz).

Mgr. Marie Zgarbová, Ph.D.

Teoretické výpočty konformačních stavů biomolekul

Téma se zabývá využitím kvantově-mechanických a molekulově-mechanických výpočtů na fragmentech nukleových kyselin a proteinů. Konkrétní skupina struktur je vybrána po konzultaci se studentem.

Mgr. Marie Zgarbová, Ph.D.

Studium dynamiky protein-DNA komplexů

Téma se zabývá studiem komplexů protein-DNA s využitím prostředků počítačového modelování, zejména pak metody molekulové dynamiky. Tato metoda dovoluje studovat interakce mezi proteinem a nukleovou kyselinou na atomární úrovni, poskytuje detailní pohled na strukturu biomolekul a může přispět k lepšímu porozumění biologických procesů. Konkrétní protein-DNA komplexy jsou vybrány po konzultaci se studentem.

Mgr. Marie Zgarbová, Ph.D.

Využití polarizovatelných silových polí v dynamice nukleových kyselin

Téma se zaměřuje na aplikaci polarizovatelných silových polí v molekulové dynamice nukleových kyselin. Tato pokročilá silové pole, která explicitně zohledňují elektronickou polarizaci, se v posledních letech stávají slibným nástrojem pro modelování nukleových kyselin. S využitím těchto silových polí v metodě molekulové dynamiky můžeme detailně studovat konformační změny, interakce a vlastnosti nukleových kyselin v různých prostředích.

Mgr. Marie Zgarbová, Ph.D.

Vliv empirického potenciálu na strukturní dynamiku nukleových kyselin

Téma souvisí s jedním z vědeckých záměrů skupiny, a to s vývojem parametrů pro molekulární dynamiku nukleových kyselin, označovaných zkratkou "OL" podle Olomouce, kde byly vyvinuty (více informací o našich parametrech: http://ffol.upol.cz). Téma se zabývá studiem struktury a dynamiky nukleových kyselin (kanonických, i méně běžných – nekanonických) s využitím prostředků počítačového modelování, zejména pak metody molekulové dynamiky. Metoda molekulové dynamiky umožňuje detailní zkoumání struktury biomolekul a přispívá k hlubšímu pochopení procesů, kterých se tyto molekuly účastní. Konkrétní molekuly jsou vybrány po konzultaci se studentem.

Mgr. Marie Zgarbová, Ph.D.

Využití molekulového modelování ve výuce chemie (pro učitelské kombinace)

Téma se zabývá začleňováním molekulového modelování do výuky chemie na středních školách. Cílem je vytvořit ukázkové úlohy a materiály, které umožní učitelům lépe ilustrovat a vysvětlit vybraná témata (např. molekulové orbitaly, struktura biomolekul).

Mgr. Marie Zgarbová, Ph.D.

Experimentální práce

Studium přípravy nanočástic pomocí rostlinných extraktů

Téma zaměřené na přípravu nanočástic redukční metodou za využití extraktů z rostlin. Studium redukčních podmínek na charakteristiky (tvar, velikost, stabilita či optické vlastnosti) syntetizovaných disperzí nanočástic. Jako redukční činidlo lze použít extrakty z různých částí rostlin obsahující fotochemikálie zodpovědné za redukční schopnosti jako jsou alkaloidy, terpenoidy, fenoly a jiné. Lze využít extrakty běžně dostupných rostlin, např. listy Zeleného čaje, listy Rýmovníku citronového, plody Papriky seté, květy Měsíčku lékařského.

Mgr. Aneta Bužková

Studium stability nanočástic v bujonech a jejich osudu v trávicím traktu in vitro

Cílem této práce bude připravit nanočástice stříbra vhodné pro perorální podání. Takové nanočástice by si měli svoji stabilitu udržovat nejen ve vodném prostředí, bakteriálních bujonech, buněčných médiích, ale i v dalších o něco komplexnějších prostředích. V rámci této práce bude pozornost zaměřena převážně na prostředí trávicího traktu, jímž částice po perorálním podání prochází. Složení a pH bude simulováno in vitro a bude studován vliv složení jednotlivých částí trávicího traktu na stabilitu připravených nanočástic. Tato práce přispěje k lepšímu porozumění vlivu fyzikálně-chemických vlastností nanočástic a stabilizačních činidel na stabilitu nanočástic stříbra po perorálním podání, jež bude mít vliv na jejich potenciální využití v léčbě bakteriálních infekcí trávicího traktu.

Mgr. Lucie Hochvaldová, Ph.D.

Návrh a optimalizace SERS substrátů pro detekci B-laktamových antibiotik a diagnostiku rezistentních bakteriálních kmenů

V rámci této práce budou připravovány a optimalizovány SERS (Surface-Enhanced Raman Scattering) substráty, jež budou zesilovat Ramanův rozptyl a umožní nám tak detekci molekul v extrémně nízkých koncentracích. Práce se nejprve bude soustředit na přípravu SERS substrátů s anizotropními částicemi stříbra a optimalizaci postupů pro jejich přípravu. V rámci výzkumu budou zkoumány různé faktory, jako je velikost, tvar a chemická povaha částic, stejně jako použité substráty (sklíčka, destičky) a různé polymery pro navázání částic na substrát a zvýšení tak jejich stability. Krom základních analytů pak bude pozornost zaměřena na β-laktamová antibiotika, jež budou sloužit k optimalizaci SERS substrátů a získání důležitých informací o jejich citlivosti a detekčním limitu. Druhá část práce bude využívat této metody v boji proti narůstající bakteriální rezistenci, a to konkrétně k rozlišení mezi bakterií citlivou/rezistentní k účinkům antibiotik. Výsledky této práce budou moci přispět k vývoji nových, citlivějších a spolehlivějších SERS substrátů pro analytické účely a využití v diagnostice bakteriálních infekcí, kde rychlá detekce rezistence vůči antibiotikům může znamenat průlomový krok v léčbě bakteriálních onemocnění. Efektivní a přesná diagnostika může přispět k rychlému zahájení adekvátní léčby a snížení rizika spojeného s narůstající rezistencí vůči účinkům antibiotik, jež patří mezi jedny z hlavních globálních výzev současnosti.

Mgr. Lucie Hochvaldová, Ph.D.

Příprava nanočástic stříbra a jejich transformace do aerosolové formy pro potencionální aplikaci v inhalační antibakteriální terapii

Výskyt bakterií rezistentních na celou řadu v současnosti používaných antibiotik se zvyšuje, a proto je velmi důležité studovat alternativní antimikrobiální látky, které by mohly nahradit, nebo alespoň doplnit současnou léčbu bakteriálních infekcí. Možnou alternativou by pak mohlo být využití nanočástic, jež jsou známy svým víceúrovňovým způsobem účinku a silnou antimikrobiální aktivitou. Jedním z hojně studovaných materiálů s vysokou antibakteriální aktivitou jsou pak nanočástice stříbra, jejichž toxicita vůči bakteriím výrazně převyšuje jejich toxicitu vůči eukaryotickým buňkám. Syntéza nanočástic stříbra byla v literatuře, i v rámci naší skupiny, široce studována, a proto bude výzkum vycházet z již existujících metod, a zaměří se spíše na jejich modifikaci (stabilizaci) a na následnou transformaci nanočástic do aerosolové formy. Připravené částice budou charakterizovány, což nám poskytne více informací o velikosti, tvaru, koncentraci, náboji, stabilitě, jejich optických a povrchových vlastnostech, které jsou při popisu interakce nanomateriálů s buňkami nezbytné. Účinnost léčby bakteriálních pneumonií způsobenou rezistentními bakteriálními kmeny je v současné době zvyšována inhalačním působením antibiotik. S ohledem na vysokou antibakteriální aktivitu nanočástic stříbra a jejich synergický účinek s antibiotiky bychom do budoucna rádi otestovali účinnost inhalovaných nanočástic stříbra a nanočástic v kombinaci s antibiotiky. Prvním krokem v tomto výzkumu je nebulizace nanočástic, a tedy jejich převedení do formy aerosolu, což bude předmětem právě tohoto vypsaného tématu.

Mgr. Lucie Hochvaldová, Ph.D.

Studium přípravy a stabilizace nanočástic kovů

prof. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Studium přípravy a stabilizace nanočástic nerozpustných sloučenin kovů

prof. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Studium přípravy a stabilizace kompozitů s obsahem nanočástic kovů

prof. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Studium katalytické aktivity nanomateriálů na bázi kovů a jejich sloučenin

prof. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Studium přípravy povrchových vrstev s obsahem nanomateriálů

prof. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Studium smáčivosti pevných povrchů

prof. RNDr. Libor Kvítek, CSc.

Využití reometrie pro analýzu a charakterizaci roztokových vlastností biopolymerů

prof. Ing. Lubomír Lapčík, Ph.D.

Měření a charakterizace pevnostního chování materiálů

prof. Ing. Lubomír Lapčík, Ph.D.

Sledování termodynamických parametrů fermentace vybraných potravinářských produktů.

Fermentace potravin je klíčový proces pro výrobu potravinářských produktů, jako je chléb, pivo, víno a jogurt. Mikrokalorimetrie je užitečnou metodou pro sledování této fermentace, která měří tepelný signál a umožňuje stanovit termodynamické a kinetické parametry procesů. Tato technika poskytuje cenné informace pro optimalizaci výroby a kontrolu kvality potravin. Studium fermentace zahrnuje měření entalpie, entropie a Gibbsovy volné energie, což pomáhá porozumět metabolickým procesům mikroorganismů. Tato práce se zaměřuje na sledování fermentace různých potravin pomocí mikrokalorimetrie na systému TAM III, což poskytuje stabilní a spolehlivá data pro analýzu procesů.

doc. Mgr. Barbora Lapčíková, Ph.D.

Syntéza nanočástic a nanokompozitních materiálů na bázi ušlechtilých kovů pro katalytické aplikace

doc. RNDr. Aleš Panáček, Ph.D.

Syntéza nanočástic stříbra a nanokompozitních materiálů na bázi stříbra pro biologické aplikace

doc. RNDr. Aleš Panáček, Ph.D.

Světlem indukovaná protinádorová fototermální terapie pomocí nanočástic kovů s laditelnými plazmonickými vlastnostmi

doc. RNDr. Aleš Panáček, Ph.D.

Syntéza nanočástic ušlechtilých kovů pro plasmonickou fotokatalýzu

doc. RNDr. Aleš Panáček, Ph.D.

Aplikace nanokompozitů nitridu uhlíku ve fotokatalýze.

V posledních letech si heterogenní fotokatalýza využívající polovodičovou a solární energii získala velkou pozornost díky svým potenciálním aplikacím v mnoha oblastech, jako je výroba obnovitelného a udržitelného vodíkového paliva, degradace organických polutantů a fotoredukce CO2. Díky své fotochemické stabilitě, fascinujícím strukturám elektronických pásů a efektivnímu sběru světla s energií bandgapu 2,7 eV je grafitický nitrid uhlíku (g-C3N4) považován za slibný bezkovový fotokatalyzátor pro řešení energetické krize a problémů životního prostředí. Kvůli nízké mobilitě nosiče náboje a malé ploše povrchu je jeho fotokatalytická účinnost omezená. Díky své jedinečné pásové struktuře nabízí spojení s polovodičem s velkou mezerou v pásmu za účelem vytvoření hetero-přechodového kompozitu slibný způsob, jak zlepšit separaci náboje, rozšířit povrchovou plochu a zvýšit absorpci světla. Za tímto účelem byl ukázán g-C3N4 jako robustní fotokatalyzátor a pomocí syntetických metod jsou připravovány základní nanokompozity na bázi g-C3N4, např. s oxidy kovů, sulfidy a ferity. Tato práce vede k studiu jedné z nejnovějších aplikací g-C3N4/nanokompozitů pro přeměnu sluneční energie a sanaci životního prostředí.

Ing. Mgr. Radka Pocklanová

Fotokatalytické využití nanokompozitů na bázi grafen oxidu.

Grafen oxid (GO), který obsahuje funkční skupiny obsahující kyslík (hydroxyl-, karboxyl-), je ohromným derivátem grafenu a dvourozměrnou molekulou uhlíku. Věří se, že je to vynikající katalyzátorový nosič pro svůj velký specifický povrch, mobilitu nosiče a vysokou optickou propustnost. Výzkum napříč různými obory soustředí velkou pozornost na tuto grafenovou problematiku díky jeho jedinečným fyzikálně-chemickým vlastnostem. Hybridy oxidu grafenu slibují uplatnění jako katalyzátory a fotokatalyzátory, díky jejich flexibilním vlastnostem a velkému počtu syntéz, lze získat mnoho modifikací. Nedávný vývoj potvrdil, že fotokatalyzátory na bázi polovodičů podporované GO lze označit jako nejnadějnější nové fotokatalyzátory ve fotokatalytických aplikacích, jako je odstraňování kontaminantů, vývoj H2 a snižování CO2. Tato práce je zaměřena na výzkum a zkoumání nových hybridních polovodičových fotokatalyzátorů na bázi GO.

Ing. Mgr. Radka Pocklanová

Studium přípravy core@shell nanočástic a jejich modifikace.

Nanočástice typu Core/shell postupně přitahují stále více pozornosti. Často se objevují na hranici mezi materiálovou chemií a dalšími obory, jako je elektronika, biomedicína, farmacie, optika a katalýza. „Jádro/plášť“-typ nanočástic je vysoce funkční materiál se specifickými vlastnostmi. Někdy mohou být vlastnosti vycházející z materiálů jádra nebo pláště zcela odlišné. Vlastnosti mohou být modifikovány změnou buď konstitučních materiálů nebo poměru jádra k obalu. Díky povlaku materiálu obalu mohou být vlastnosti jádrové částice, jako je snížení reaktivity nebo tepelná stabilita, modifikovány tak, aby se zvýšila celková stabilita částic a jejich dispergovatelnost. Nakonec částice vykazují charakteristické vlastnosti různých materiálů používaných společně. To platí zejména pro inherentní schopnost variovat s funkcemi povrchu tak, aby byly splněny požadavky různých aplikací. Téma této bakalářské práce je směřováno na přípravu tohoto typu nanočástic a podle vybrané aplikace jsou dále modifikovány.

Ing. Mgr. Radka Pocklanová

Příprava substrátů na bázi stříbra a zlata pro účely povrchem zesílené Ramanovy spektroskopie

doc. RNDr. Robert Prucek, Ph.D.

Příprava kompozitů oxidů kovů a nanočástic vzácných kovů pro katalytické aplikace

doc. RNDr. Robert Prucek, Ph.D.

Aplikace materiálů na bázi železa pro čištění vod

doc. RNDr. Robert Prucek, Ph.D.

Studium vlivu alotropické modifikace ZrO2 na jeho aktivitu jakožto nosiče katalyzátorů

Příprava ZrO2 v různých alotropických modifikacích (se zaměřením na jejich směsi v různých poměrech) a jejich využití jakožto podpůrných materiálů pro katalyzátory. Po depozici katalyzátorů budou připravené katalyzátory testovány na reakci hydrogenace oxidu uhličitého.

Mgr. Tomáš Stryšovský

Příprava směsných oxidů na bázi ZrO2 pro aplikace v katalýze

Příprava směsných oxidů Zr s dalšími kovy (např. Mg, Zn, Ti) a jejich využití jakožto podpůrných materiálů pro katalyzátory. Po depozici katalyzátorů budou připravené katalyzátory testovány na reakci hydrogenace oxidu uhličitého.

Mgr. Tomáš Stryšovský