VVáážžeennéé ššttuuddeennttkkyy aa ššttuuddeennttii 33.. rrooččnnííkkaa

ÚÚSSTTAAVV FFYYZZIIKKÁÁLLNNEEJJ CCHHÉÉMMIIEE AA CCHHEEMMIICCKKEEJJ FFYYZZIIKKYY

vvyyppiissuujjee vv aakkaaddeemmiicckkoomm rrookkuu 22000099//22001100 nnaasslleeddoovvnnéé ttéémmyy bbaakkaalláárrsskkyycchh pprráácc nnaa uukkoonnččeenniiee VVááššhhoo bbaakkaalláárrsskkeehhoo ššttúúddiiaa nnaa FFCCHHPPTT SSTTUU::

Elektrónová štruktúra vysokoteplotných supravodičov Vedúci práce: doc. Ing. Martin Breza, CSc.

Anotácia: Obsahom práce je usporiadavanie a vyhodnocovanie výsledkov kvantovo-chemických výpočtov elektrónovej štruktúry vysokoteplotných supravodičov. Práca nie je náročná na matematické a fyzikálne vedomosti, vyžaduje len základné znalosti práce s PC, a preto je vhodná aj pre slabších študentov.

Teoretické štúdium parametrov vibronickej interakcie Vedúci práce: doc. Ing. Martin Breza, CSc.

Anotácia: Obsahom práce je hľadanie vzájomných závislostí medzi parametrami, ktoré sa vyskytujú v matematických vzťahoch, ktoré opisujú závislosť energie komplexov prechodných prvkov od súradníc jednotlivých atómov (tieto boli získané z kvantovo-chemických výpočtov). Bakalár získa skúsenosti z práce so softvérom na vyhodnocovanie funkčných závislostí pomocou metódy najmenších štvorcov na PC.

Teoretické štúdium hydroxokomplexov ťažkých kovov v roztoku Vedúci práce: doc. Ing. Martin Breza, CSc.

Anotácia: Práca sa zameriava na štúdium možných štruktúr hydroxo-komplexov Pb(II) vo vodných roztokoch, ktoré nie je možné stanoviť experimentálnymi technikami. Na modelovanie študovaných komplexov sa využíva program Gaussian, ktorý je adaptovaný na výkonných počítačoch. Bakalár sa naučí základom práce v operačnom systéme Linux, molekulového modelovania a zobrazovania štruktúry molekúl. Len pre náročných!

EPR štúdium radikálových medziproduktov v suspenziách oxidu titaničitého Vedúca práce: prof. Ing. Vlasta Brezová, DrSc.

Anotácia: Práca sa orientuje na aplikáciu elektrónovej paramagnetickej rezonancie (EPR) pri štúdiu radikálových medziproduktov organických zlú-čenín vznikajúcich počas UVA expozície v suspenziách TiO2.

Spektroskopické štúdium fotoindukovaných procesov derivátov chinolónov Vedúca práce: prof. Ing. Vlasta Brezová, DrSc.

Anotácia: Práca sa orientuje na aplikáciu elektrónovej spektroskopie (UV/Vis) pri štúdiu tautomérnych rovnováh derivátov chinolónov v organických rozpúšťadlách a na využitie elektrónovej paramagnetickej rezonancie (EPR) pri sledovaní radikálových medziproduktov vznikajúcich počas ožarovania chinolónov UVA žiarením.

Vývoj a implementácia ab-initio výpočtov EPR a NMR spektier Vedúci práce: Ing. Lukáš Bučinský, PhD., prof. Ing. Stanislav Biskupič, DrSc.

Anotácia: Boom v oblasti výpočtovej techniky umožňuje uskutočňovať výpočty, ktoré môžu veľmi pomôcť pri interpretácií experimentálnych výsledkov v oblasti NMR a EPR spektier, obe experimentálne techniky majú na našej škole dlhoročnú tradíciu. Práca popri oboznámení sa s programovacím jazy-kom Fortran, resp. objektovo orientovaný Fortran, oboznámení sa s prostredím príkazového riadku (linux prompt), prehĺbení znalostí v oblasti základov kvantovej mechaniky zameraných na pochopenie Hartree-Fockovych rovníc, Pauliho a interakčného (pole – látka) Hamiltoniánu, kvázi-relativistických prístupov, problému kalibračnej invariancie magnetického poľa a vplyvu prostredia (rozpúšťadla) by mala byť skôr ladená ako literárna rešerš. Pred-poklady: vzťah k počítaču a programovaniu, solídny matematické a fyzikálne pozadie, dobrá angličtina vítaná. Práca dáva uchádzačovi perspektívnu možnosť pokračovať v danej problematike či už na teoretickej alebo na experimentálnej úrovni v rámci inžinierskeho štúdia na ÚFCHCHF.

Kvázi-relativistický popis molekulových kryštálov prechodných kovov Vedúci práce: Ing. Lukáš Bučinský, PhD., prof. Ing. Stanislav Biskupič, DrSc.

Anotácia: Práca je zameraná na Hartree-Fockov prístup s X-ray obmedzením a kvázi-relativistický popis komplexov prechodných prvkov. Práca popri oboznámení sa s programovacím jazykom Fortran, resp. objektovo orientovaný Fortran, oboznámení sa s prostredím príkazového riadku (linux prompt), prehĺbení znalostí v oblasti základov kvantovej mechaniky zameraných na pochopenie Hartree-Fockových rovníc, Hartree-Fockových rovníc s X-ray ob-medzením, kvázi-relativistických prístupov a oboznámení sa so základmi matematického aparátu tuhej fázy, by mala byť skôr ladená ako literárna rešerš. Predpoklady: vzťah k počítaču a programovaniu, solídny matematické a fyzikálne pozadie, dobrá angličtina vítaná. Práca dáva uchádzačovi per-spektívnu možnosť pokračovať v danej problematike, či už na teoretickej alebo na experimentálnej úrovni v rámci inžinierskeho štúdia na ÚFCHCHF.

Štúdium fotochemických reakcií biologicky aktívnych látok pomocou spektroskopických techník Vedúca práce: doc. Ing. Dana Dvoranová, PhD.

Anotácia: Viaceré biologicky aktívne látky vykazujú vďaka svojej štruktúre fotochemické správanie. EPR a UV/Vis spektroskopia predstavujú vhodné techniky na sledovanie radikálov vznikajúcich pri fotoindukovaných procesoch v týchto systémoch. Práca sa orientuje na meranie EPR a UV/Vis spektier ako aj na simuláciu EPR spektier radikálových medziproduktov, ktoré vznikajú počas ožiarenia biologicky aktívnych látok.

Elektrická konduktivita vodivých polymérov a sietí z uhlíkových nanotrubíc Vedúci práce: doc. Ing. Pavol Fedorko, CSc.

Anotácia: Vodivé polyméry a uhlíkové nanotrubice sú nové netradičné materiály s vysokou konduktivitou, ktorá môže dosahovať hodnoty typické pre kovy. V navrhovanej práci sa budú na počítači analyzovať (fitovať) niektoré namerané teplotné závislosti konduktivity uvedených materiálov pomocou funkcií vyplývajúcich z teoretických modelov. Práca bude príspevkom k objasneniu mechanizmu prenosu náboja v týchto materiáloch. Poznámka: ponúkanú bakalársku prácu možno rozdeliť na dve nezávislé práce.

Štúdium konformačnej analýzy push–pull zlúčenín využitím infračervenej a Ramanovej spektros-kopie a ab initio výpočtov

Vedúci práce: doc. Ing. Anton Gatial, CSc. Anotácia: Push–pull zlúčeniny sú látky všeobecného vzorca R1R2C=CR3R4, v ktorých sa z jednej strany násobnej väzby nachádzajú elektrón–donorné skupiny (R1 = –OCH3, –OC2H5, –NH2, –NHCH3, –N(CH3)2, R2 = H, –CH3) a z druhej strany elektrón–akceptorné skupiny (R3, R4= –CN, –COCH3, –COOCH3). V dôsledku rôznej orientácie týchto skupín môžu tieto látky existovať vo viacerých konforméroch. Porovnaním infračervených a Ramanových spektier v roztokoch s rozpúšťadlami s rôznou polaritou pri rôznych teplotách so spektrami v tuhej fáze je možné v roztokoch identifikovať konforméry študovanej zlúčeniny a potvrdiť ich pomocou kvantovo–mechanických ab initio výpočtov.

Ionizujúce žiarenie v medicíne Vedúca práce: doc. RNDr. Oľga Holá, PhD.

Anotácia: Objav röntgenového žiarenia sa takmer okamžite začal využívať v medicíne. Prenikavosť tohto žiarenia pre zobrazenie vnútorných častí ľuds-kého tela má obrovský význam pre medicínu. Vytvoril sa nový medicínsky odbor – röntgenológia. Prírodné rádionuklidy a ich využitie ako rádioaktívne indikátory v chemických a biologických stopovacích metódach, ako aj objavy prípravy umelých rádionuklidov, viedlo postupne k ďalšiemu využívaniu vlastností ionizujúceho žiarenia v medicíne. Ionizujúce žiarenie v medicíne sa dnes používa tak na diagnostické, ako aj na terapeutické účely. Pre diagnostické účely sa ionizujúce žiarenie využíva pri všetkých druhoch ochorení, sledovaných pomocou moderných zobrazovacích metód – v rádio-logickej diagnostike a v nukleárnej medicíne. Pre terapeutické účely sa ionizujúce žiarenie využíva v podobe uzavretých žiaričov v odbore rádioterapia a v podobe otvorených žiaričov v nukleárnej medicíne. V práci sa predpokladá spracovanie prehľadu využitia rôznych druhov ionizujúceho žiarenia v me-dicíne, analýza fyzikálnych a chemických dejov, prebiehajúcich pri ich aplikácii a špecifikácia radiačnej ochrany v medicíne pri práci s ionizujúcim žiarením.

Röntgenoštruktúrny výskum organických a koordinačných zlúčenín Vedúci práce: doc. Ing. Jozef Kožíšek, CSc., Ing. Marek Fronc

Anotácia: Výber vhodného monokryštálu. Riešenie kryštálovej štruktúry z monokryštálových difrakčných údajov. Interpretácia získaných výsledkov. Vizualizácia kryštálovej štruktúry. Práca s literatúrou a Cambridge Structural Database. Porovnanie vyriešenej kryštálovej štruktúry s podobnými známymi zlúčeninami. Príprava časti publikácie pozostávajúca z riešenia kryštálovej štruktúry.

Štúdium transportných vlastností van der Waalsových komplexov kovov IIb skupiny Vedúci práce: Ing. Michal Ilčin, PhD., doc. Ing. Vladimír Lukeš, PhD.

Anotácia: Predkladaná práca sa venuje molekulovej dynamike van der Waalsových komplexov (vdW), ktoré sú tvorené kovmi IIb skupiny (napr. Hg2, HgCd, HgXe). Tieto komplexy sa vyskytujú v atmosfére, v rôznych katalytických systémoch, excimérnych laseroch alebo vo výbojkách. Ciele bakalárskej práce možno rozdeliť do troch základných úrovní: a) oboznámenie sa s aktuálnym stavom riešenia študovanej problematiky; b) práca s programom Tinker a Viewmol; c) realizácia simulácií a ich vyhodnotenie vzhľadom na experiment. Viac informácii nájdete na www stránke http://www.chtf.stuba.sk/kchf/index.php.

Štúdium slabých medzimolekulových interakcií metódami kvantovej chémie Vedúci práce: doc. RNDr. Viliam Laurinc, CSc., doc. Ing. Vladimír Lukeš, PhD.

Anotácia: Predkladaná práca sa venuje teoretickému štúdiu slabých medzimolekulových interakcií, ktoré sú zodpovedné za stabilitu van der Waalsových komplexov (vdW). Ciele bakalárskej práce možno rozdeliť do dvoch základných úrovní: a) oboznámenie sa s aktuálnym stavom riešenia študovanej problematiky; b) teoretické štúdium vytypovaných van der Waalsových komplexov, t. j. oboznámenie sa s prácou a prípravou dát pre ab initio programové balíky vytvorené na oddelení na báze programu Gaussian, príprava dát a spracovanie výsledkov výpočtov, porovnanie s experimen-tom. Viac informácii nájdete na www stránke http://www.chtf.stuba.sk/kchf/index.php.

Štúdium antioxidantov a ich účinkov pri stabilizácii polymérov Vedúci práce: doc. Ing. Vladimír Lukeš, PhD., doc. Ing. Erik Klein, PhD.

Anotácia: Vybrané skupiny antioxidantov, prípadne látok s potenciálnymi stabilizačnými účinkami sú teoreticky študované metódami kvantovej chémie. Na základe získaných energetických a geometrických parametrov sa hľadajú v porovnaní s experimentálnymi dátami (termoanalytické metódy, kinetické merania) priame vzťahy poukazujúce na stabilizačné vlastnosti študovaných látok. Na základe navrhnutého modelu sa realizuje výber nových látok, ktoré sa ďalej syntetizujú a experimentálne študujú. Viac informácii nájdete na www stránke http://www.chtf.stuba.sk/kchf/index.php.

Štúdium optických a elektrických vlastností aromatických molekúl Vedúci práce: doc. Ing. Vladimír Lukeš, PhD.

Anotácia: Pochopenie vzťahov medzi štruktúrou a mikroskopickými vlastnosťami umožňuje efektívne optimalizovanie materiálových vlastností, čo môže viesť až k širokému uplatneniu v technologickej praxi. Ciele bakalárskej práce možno rozdeliť do troch základných úrovní: a) práca s odbornou literatúrou; b) teoretické modelovanie fyzikálno-chemicky zaujímavých štruktúr (oligomérne alebo dendrimérne deriváty fenolu, tiofénu; dopované a nedopované fulerény, deriváty retinalu); c) vyhodnotenie napočítaných dát. V prípade záujmu študenta možno ciele práce rozšíriť aj o aktivity v oblasti výpočtovej techniky (práca s operačným systémom Windows, Unix, Linux), organickej syntézy a spektroskopického experimentu. Viac informácii nájdete na www stránke http://www.chtf.stuba.sk/kchf/index.php.

Kvantitatívna EPR spektroskopia – zdroje chýb Vedúci práce: doc. RNDr. Milan Mazúr, DrSc.

Anotácia: Na presnosť a reprodukovateľnosť experimentov v kvantitatívnej EPR spektroskopii vplýva množstvo zdrojov chýb. Preštuduje sa odozva mikrovlnnej dutiny na zmenu veľkosti a tvaru vzorky a na zmenu jej umiestnenia v dutine. Prediskutujú sa zdroje chýb, ktoré sú spôsobené zmenou týchto parametrov a navrhnú sa opatrenia na minimalizáciu pôsobenia takýchto zdrojov chýb.

UV/Vis spektroelektrochémia prírodných antioxidantov vo vodných a nevodných prostrediach Vedúci práce: doc. Ing. Peter Rapta, DrSc.

Anotácia: Zameranie práce spadá do oblasti využitia kombinácie elektrochémie spolu s optickou (UV-Vis) spektroskopiou, ktorá je veľmi dobre využiteľná na pochopenie podstaty redoxných procesov a získanie významných informácií pre zložité redoxné reakcie. UV-Vis spektroskopia poskytuje dôležité informácie o chemických entitách, ktoré nie je možné sledovať len voltampérometrickými technikami. Kombináciou hore uvedených techník využitím novo prepracovanej in situ UV-Vis cyklickej voltampérometrie je možné detailne študovať oxidačno-redukčné deje, prebiehajúce počas oxidácie vzoriek prírodných antioxidantov, čo je následne možné využiť napr. pri interpretácii ich účinku za rôznych podmienok. V nevodných prostrediach sa očakáva zvýšená stabilita medziproduktov.

Sledovanie synergických účinkov antioxidantov na potraviny pomocou UV/Vis/NIR spektroskopie Vedúci práce: doc. Ing. Peter Rapta, DrSc.

Anotácia: Antioxidačná aktivita prírodných antioxidantov sa mení v závislosti od ich celkového zloženia, preto je potrebné použiť špeciálne metódy na meranie ich antioxidačných účinkov zakladajúcich sa na rôznych princípoch. Štúdium antioxidačnej kapacity pomocou látok ABTS a DPPH je pomerne jednoduché a vzhľadom na absorpčné maximum katiónového radikálu ABTS a radikálu DPPH vo viditeľnej oblasti je možné pokles koncentrácie ABTS+• a DPPH po pridaní antioxidantu sledovať pomocou UV/VIS/NIR spektroskopie. UV/VIS/NIR spektroskopia je vhodná aj pre jednoduché sledovanie zmien napr. v prírodných olejoch počas technologického spracovania. V tejto práci je hlavné zameranie na aplikáciu UV/VIS/NIR spektroskopie na sledovanie zmien obsahu minoritných komponentov v olejoch v závislosti od pridaných prírodných antioxidantov.

Predikcia životnosti organických materiálov metódami termickej analýzy Vedúci práce: prof. Ing. Peter Šimon, DrSc.

Anotácia: V práci bude aplikovaná teória popisu kinetiky reakcií prebiehajúcich s indukčnou periódou, vyvinutá na našom pracovisku, na predikciu termooxidačnej stability materiálov. Zrýchlené termooxidačné testy sa budú vykonávať pomocou termoanalytických metód (diferenčná kompenzačná kalorimetria, diferenčná termická analýza, termogravimetria). Sledovaním závislosti teploty nábehu oxidačného píku od rýchlosti ohrevu vzorky je možné získať kinetické parametre opisujúce termickú oxidáciu a použiť ich na predikciu vysokoteplotnej aj nízkoteplotnej stability materiálov. Na predikciu budú použité Arrheniova aj nearrheniovské teplotné funkcie.

Rovnovážna geometria interaromatických interakcií báz DNA Vedúci práce: prof. Ing. Fedor Valach, DrSc.

Anotácia: Práca sa venuje stanoveniu štruktúrnych parametrov rovnovážnych geometrií stohových usporiadaní štruktúrnych jednotiek báz DNA. Parametre riešiteľ stanoví štatistickým vyhodnotením korelácií medzi vybranými geometrickými veličinami kryštálových štruktúr z údajov počítačových databáz koordinačných zlúčenín (Cambridge Structural Database) a proteínov (Relibase+). Predpokladá sa použitie lineárneho regresného modelu. Rieši-teľ sa oboznámi so štruktúrami a väzbovými vlastnosťami báz DNA.

Rovnovážna geometria interaromatických interakcií alkaloidov Vedúci práce: prof. Ing. Fedor Valach, DrSc.

Anotácia: Práca sa venuje stanoveniu štruktúrnych parametrov rovnovážnych geometrií stohových usporiadaní štruktúrnych jednotiek vybraných alkaloidov. Parametre riešiteľ stanoví štatistickým vyhodnotením štruktúrnych korelácií z údajov počítačových databáz kryštálových štruktúr koordinačných zlúčenín (Cambridge Structural Database) a proteínov (Relibase+). Predpokladá sa použitie lineárneho regresného modelu. Riešiteľ sa oboznámi so štruktúrami a väzbovými vlastnosťami kofeínu a nikotínu.

Zobrazovacie techniky v magnetickej rezonancii Vedúci práce: doc. Ing. Marián Valko, DrSc.

Anotácia: Cieľom práce bude sa oboznámiť so základnými zobrazovacími technikami magnetickej rezonancie. Pozornosť bude venovaná pochopeniu fyzikálnych princípov magnetickej rezonancie a základom merania.

Prosíme študentov, ktorí majú záujem vypracovať bakalársku prácu na Ústave fyzikálnej chémie a chemickej fyziky (Oddelenie fyzikálnej chémie a Oddelenie chemickej fyziky),

aby písomné prihlášky odovzdali do

13. novembra 2009

doc. Dvoranovej (2. poschodie SB, č. m. 270) alebo na sekretariáte ÚFCHFCH (2. poschodie SB č. m. 271).

Pred odovzdaním prihlášky odporúčame študentom sa skontaktovať s vedúcimi prác

osobne alebo prostredníctvom e-mailu (meno.priezvisko@stuba.sk).

Bratislava 22. októbra 2009 doc. Ing. Dana Dvoranová, PhD.