Počkejte prosím chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFCHI  → Věda a výzkum → Výzkumná pracoviště → Fyzikální chemie
iduzel: 24497
idvazba: 30867
šablona: stranka
čas: 26.9.2017 09:23:40
verze: 3813
uzivatel:
remoteAPIs:
branch: trunk
Obnovit | RAW

Fyzikální chemie

 

Stavové chování vodných roztoků

Y Doc. Ing. Ivan Cibulka, CSc.

b ivan.cibulka@vscht.cz

e 220444063, 220443782

→ webové stránky


Jsou prováděna velmi přesná měření hustoty a rychlosti zvuku zředěných vodných roztoků organických látek na dvou aparaturách: automatizovaný průtočný vibrační hustoměr vlastní konstrukce (hustota v teplotním intervalu 298-573 K a tlacích do 30 MPa) a komerční přístroj DSA 5000 (hustota a rychlost zvuku v teplotním intervalu 278-343 K při atmosférickém tlaku). Z experimentálních dat jsou vyhodnocovány parciální molární objemy a parciální isentropická stlačení při nekonečném zředění, které jsou pak analyzovány z hlediska vztahů mezi strukturou a vlastností. Jsou vyvíjeny skupinově-příspěvkové metody pro odhad těchto dvou veličin.

 

Laboratoř experimentální termodynamiky: Fázové a chemické rovnováhy a vlastnosti roztoků

Y Doc. Ing. Vladimír Dohnal, CSc.
b dohnalv@vscht.cz

e 220444297

→ webové stránky


Skupina se zabývá experimentálním studiem rovnovah ve vícesložkových systémech s fluidními fázemi a souvisejících termodynamických a termofyzikálních vlastností zejména zředěných vodných i nevodných roztoků různých organických látek.  K tomuto studiu využíváme celou řadu postupů experimentální termodynamiky, zahrnující měření fázových rovnovah (kapalina-pára, kapalina-kapalina, kapalina-pevná fáze), kalorimetrická měření (směšovací, rozpouštěcí a reakční entalpie), volumetrická měření, měření viskozit a optických vlastností. V současné době se zaměřujeme hlavně na technologicky zajímavé systémy s iontovými kapalinami (IL) a farmaceuticky aktivními látkami (API), hluboce eutektická rozpouštědla (DES) a zředěné vodné roztoky těkavých organických látek (VOC) environmentálního a senzorického významu. V těchto systémech studujeme také tvorbu inklusních komplexů s makrocyklickými látkami, acidobazické rovnováhy případně micelizaci surfaktantů. Skupina se také dlouhodobě věnuje metodickému vývoji experimentálních technik a postupů. Výsledkem našeho úsilí v tomto směru jsou např. nové metody ke stanovení limitních aktivitních koeficientů, selektivity netěkavých separačních činidel, směšovacích tepel nebo rozpustností.

 

Laboratoř membránových separačních procesů

Y Doc. Ing. Karel Friess, Ph.D.
b karel.friess@vscht.cz
e 220 444 029

→ webové stránky (v angličtině)

Laboratoř se specializuje na studium transportu plynů, par a jejich směsí skrze ploché polymerní membrány. Ke stanovení koeficientu propustnosti a difuze se používají permeametry zkonstruované vlastními silami. Difuzní koeficienty plynů a par v polymerech se stanovují rovněž i z kinetiky sorpce měřené pomocí Mc Bainových spirálních vážek. Tyto vážky se používají také ke stanovení sorpčních izoterem a sorpčních koeficientů plynů a par v polymerech.

 

Počítačové modelování komplexních systémů

Y RNDr. Mgr. Jan Heyda, Ph.D.
b Jan.Heyda@vscht.cz
e 220444257
→ webové stránky

Počítačovými simulacemi studujeme chování biomolekul ve vodných roztocích, jejich termodynamiku a kinetiku, vliv solí a osmolytů. Ze znalosti silového působení mezi molekulami tak můžeme například pochopit stabilitu nativního stavu proteinu, určit rozpustnost, nebo vypočítat elektroforetickou mobilitu. Pro rychlý kvalitativní popis termodynamiky polymerů a proteinů pak lze pomocí počítačových experimentů získat parametry pro termodynamické modely. Naše práce sestává z navržení simulace pro optimální vzorkování klíčových vlastností sytému a následného statistického zpracování napočítaných dat.
 

Povrchové a mezifázové jevy

Y Ing. Štěpán Hovorka, Ph.D.
b hovorkas@vscht.cz
e 220444163

→ webové stránky

Výzkum skupiny spočívá v teoretickém a experimentálním studiu fázových rozhraní (kapalina-pára, kapalina-kapalina a kapalina-tuhá fáze) a koloidních systémů. Konkrétně se jedná o
a) Rozšiřování dostupných údajů o koncentrační a teplotní závislosti povrchových a mezifázových napětí vlastními experimentálními daty (např. pro roztoky organických látek ve vodě a vodných roztocích anorganických solí a denaturantů bílkovin)
b) Hledání korelační rovnice (založené na fyzikálně-chemicky podložené modelové představě), která umožní popsat fyzikálně-chemické vztahy mezi vlastnostmi mobilního fázového rozhraní (povrchové a mezifázové napětí) a objemové kapalné fáze (aktivitní koeficienty složek roztoku)
c) Studium smáčivosti tuhých materiálů kapalinami se zaměřením na farmaceuticky zajímavé systémy
d) Spolupráce na projektu zabývajícím se rozdělováním racemických směsí na jednotlivé enantiomery (zastřešuje ÚCHP AV ČR)
e)Experimentální studium vlastností polymerních membrán ponořených do kapalných roztoků. Jedná se o měření permeabilitních a difúzních koeficientů (kinetika transportu hmoty membránou), celkové sorpce roztoku v membráně i preferenční sorpce jednotlivých složek v ní (fyzikální rovnováha) a objemové roztažnosti membrán. Výzkum uvedený v tomto bodě je rozšířením (ne duplikací) výzkumu Laboratoře membránových separačních procesů doc. Friesse, která se zabývá membránami ve styku s plyny a párami
f) Experimentální studium fyzikálních vlastností roztoků surfaktantů

 

Statistická termodynamika a molekulové simulace

Y Prof. RNDr. Jiří Kolafa, CSc.
b Jiri.Kolafa@vscht.cz
e 220444257

Ve skupině statistické termodynamiky a molekulových simulací studujeme systémy mnoha molekul metodami klasické statistické termodynamiky teoreticky i pseudoexperimentálně. Při aplikaci teoretických postupů jako jsou diagramové techniky (např. viriálový rozvoj) a integrální rovnice využíváme moderních metod počítačové algebry. Pseudoexperiment zahrnuje simulace metodami molekulové dynamiky a Monte Carlo. Studované systémy sahají od mřížkových (např. model ledu) přes jednoduché molekulové (tuhé koule) až po atomistické (voda a led, soli, roztoky). Věnujeme pozornost i vývoji simulační metodologie a nastavování parametrů silových polí.
 

Statistická teorie nehomogenních kapalin

Y Mgr. Alexandr Malijevský, Ph.D.
b Alexandr.Malijevsky@vscht.cz
e 220444093

→ webové stránky

Metodami statistické mechaniky studujeme strukturu a fázové chování modelových tekutin, které jsou vystaveny působení pevné inertní stěny. V případě rovinné stěny může dojít na rozhraní stěna-plyn k fázovému přechodu smáčení. Naším hlavním zájmem je studium vlivu geometrie stěny na adsorpčním chování jednoduchých tekutin, a to, zda tato změna geometrie oproti rovinné stěně může indukovat nové povrchové fázové přechody. Zajímá nás speciálně řád těchto fázových přechodů a případně hodnoty kritických koeficientů. Zabýváme se i dynamikou nerovnovážných systémů a jejich mikroskopickými vlastnostmi.  

 

Laboratoř zesílených spektroskopií a mikroskopií blízkého pole

Y Prof. Dr. RNDr. Pavel Matějka
b Pavel.Matejka@vscht.cz
e 220443687

→ webové stránky

Laboratoř se věnuje plasmonickým nanomateriálům a jejich využití v oblasti plasmonicky zesílených optických spektroskopií a mikroskopií blízkého pole. Zabýváme se novými metodami přípravy kovových (Au, Ag a Cu) nanostrukturovaných systémů za využití různých postupů (od klasické chemická redukce, přes elektrochemické pokovování, vakuové naprašování, až po „green“ syntézu za využití přírodních látek). Vyvíjíme metodiky pro využití povrchem a hrotem zesílených vibračně spektroskopických technik (SEVS, TERS, SNIM) pro charakterizaci nanostrukturovaných povrchů, studium fyzikálně-chemických dějů odehrávající se v molekulární vrstvě na plasmonických anténách, např. v přítomnosti záření (povrchové fotokatalytické reakce). V mikronovém a submikronovém měřítku se zabýváme studiem různých uspořádaných systémů, a to od modelových monovrstev malých organických molekul, přes biologicky významné látky, až po reálné vzorky – tkáně, extrakty přírodních materiálů. Disponujeme přístrojovým vybavením, které nám umožňuje kombinovat optické spektroskopie s mikroskopickými technikami od optické mikroskopie až po nanoskopické techniky (AFM, STM apod.).

 

Laboratoř fázových rovnováh: Měření a predikace rozpustností látek

Y Doc. Ing. Karel Řehák, CSc.
b karel.rehak@vscht.cz
e 220 444 039

Hlavní zaměření skupiny je orientováno na experimentální stanovení rozpustností pevných, kapalných i plynných látek a na výpočetním zpracování dat, které zahrnuje korelace a predikce rozpustností pomocí stavových rovnic a jiných termodynamických modelů. Pro měření fázových rovnováh je laboratoř je vybavena experimentálními zařízeními (převážně vlastní konstrukce) a komerčními analytickými přístroji (GC, UV-Vis spektrofotometr, KF coulometr, vibrační hustoměr). V laboratoři je v provozu aparatura pro měření rovnováhy kapalina–pára za nízkých tlaků, aparatura pro měření rozpustnosti plynů (tlakové rozmezí 0,1–5 MPa) a různé aparáty pro stanovení rovnováhy kapalina–kapalina a kapalina–pevná fáze.    
Korelace a predikce rozpustností látek je prováděna za využití modelů pro dodatkovou Gibbsovu energii (Wilsonova rovnice, NRTL, UNIQUAC, UNIFAC, NRTL-SAC) a stavovými rovnicemi typu PC SAFT. Výpočetní zpracování dat je obvykle prováděno vlastními programy.
 

Aplikovaná termodynamika

Y Doc. Ing. Květoslav Růžička, CSc.
Y Doc. Ing. Michal Fulem, Ph.D.
b ruzickak@vscht.cz, fulemm@vscht.cz
e 220 444 116

→ webové stránky

Popis fázových rovnováh kapalina-pára a tuhá látka-pára pro i) vysokomolekulární látky klasifikované jako potenciální kontaminanty; ii) organokovové sloučeniny sloužící jako MOVPE prekurzory; iii) biogenní látky (terpeny, fragrance, látky s vodíkovými můstky, infochemikálie). To zahrnuje a) experimentální stanovení tlaku nasycených par v nízkotenzní oblasti (pod 1 kPa); b) kalorimetrické stanovení tepelných kapacit a tepel fázových přechodů v teplotním rozsahu od 2 do 600 K; c) pokročilé ab initio výpočty vlastností látek ve stavu ideálního plynu; d)  simultánní korelaci (SimCor) tlaku nasycených par a odvozených termálních veličin, která umožňuje vyhodnocení tlaků nasycených par a výparných/sublimačních entalpií v oblasti extrémně nízkých tlaků, kde přímé experimentální stanovení není možné.
Sublimační entalpie získané pomocí SimCor slouží pro ověřování nově vyvíjených metodologií, vedoucích k realistickým ab initio výpočtům mřížkových energií a sublimační rovnováhy.Kalorimetrie je rovněž využívána ke studiu nových anorganických sloučenin používaných při výrobě polovodičů, polyaromatických uhlovodíků a bitumenů a také farmakologicky významných látek.

 

Laboratoř teoretické fotodynamiky

Y Prof. RNDr. Petr Slavíček, Ph.D.
b petr.slavicek@vscht.cz
e 220444064

→ webové stránky (v angličtině)

Skupina teoretické fotodynamiky se zabývá především teoretickým modelováním dějů vyvolaných v molekulách a materiálech pomocí světla. Díky laserovým technologiím je možné s bezprecedentní přesností řídit elektromagnetické záření z pohledu času, energie nebo polohy. Naším úkolem je porozumět, jak je možné řídit s pomocí světla molekuly. V naší práci se tak zabýváme velmi širokým spektrem problémů, věnujeme se např. fotostabilitě biomolekul, atmosférickým fotochemickým reakcím s přesahem do astrochemie, interakcím molekul s vysokoenergetickým rentgenovým zářením nebo například fotoionizací a přenosem náboje. Značná část práce skupiny je věnována taktéž vývoji nových teoretických method pro výpočty elektronických spekter, nových kvantově chemických přístupů nebo nových přístupů, které umožňují provádět realistické simulace v solvatovaných systémech.

Aktualizováno: 12.12.2015 12:41, Autor: fchi

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi