Ústav anorganické chemie

Garantující pracoviště:	Ústav anorganické chemie
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Kateřina Rubešová, Ph.D.

Anotace

Téma práce bude zaměřeno na přípravu, čištění a růst monokrystalů podvojných alkalicko-olovnatých halogenidů, především RbPb₂Cl₅, KPb₂Cl₅, ad. vertikální Bridgmanovou metodou a metodou micro-pulling-down. Cílem je zvýšit koncentraci prvků vzácných zemin, např. Nd, Tb, Dy, etc. (použité jako aktivátor), v matrici a stabilizovat ji, aby bylo možné dosáhnout jejich stimulované emise pro pevnolátkové lasery operující v blízké infračervené oblasti. Z tohoto hlediska budou testovány různá složení včetně přípravy směsných krystalů uvedených sloučeniny. Na připravených monokrystalech budou studovány jejich fyzikální, strukturní, termální, optické a luminiscenční vlastnosti.

Garantující pracoviště:	Ústav anorganické chemie
Studijní program/specializace:	Anorganická chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. Zdeněk Sofer, Ph.D.

Anotace

Výzkumná práce je zaměřena na vývoj nových postupů pro transportní růst z par vrstvených dichalkogenidů přechodových kovů se zaměřením na řízení složení a snížení hustoty defektů. Dále se práce zaměřuje na vývoj metod depozice CVD pro heterostrukturní přípravu vrstvených chalkogenidů.

Garantující pracoviště:	Ústav anorganické chemie
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	prof. Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D.

Anotace

V této práci bude připraven a analyzován hořečnatý oxychloridový cement (MOC) a zinečnatý oxychloridový cement (ZOC). Bude studováno jejich chemické a fázové složení a také morfologie. Nízkoteplotní tepelná kapacita čistých fází bude studována systémem měření fyzikálních vlastností (PPMS). Hlavní důraz bude kladen na tepelné vlastnosti mezi pokojovou teplotou a 1000°C, které budou studovány simultánní termickou analýzou kombinovanou s hmotnostní spektroskopií (STA-MS) za různých podmínek. Na základě těchto výsledků bude navržen mechanismus tepelné recyklace, kde lze odpadní oxychloridový cement plně znovu využít v další generaci oxychloridových kompozitů ve stavebnictví.

Ústav anorganické chemie AV ČR, v. v. i.

Garantující pracoviště:	Ústav anorganické chemie Ústav anorganické chemie AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Mgr. Jan Hynek, Ph.D.

Anotace

Neustále narůstající světová spotřeba energie a s tím spojené problémy v oblasti životního prostředí vede k nutnosti zavedení nových, ekologických zdrojů energie, což zahrnuje širší využití palivových článků a baterií. Důležitou součástí těchto zařízení jsou protonově vodivé membrány oddělující prostor obou elektrodových poloreakcí, avšak umožňující přenos protonů. Prozatím jsou pro tento účel využívány především vodivé polymery, které mají ovšem řadu nedostatků, např. vysokou výrobní cenu, propustnost pro některé druhy paliv či amorfní povahu, která znemožňuje hlubší pochopení mechanismu přenosu protonů. Metal-organické sítě (Metal-Organic Frameworks, MOF) jsou krystalické porézní koordinační polymery sestávající se z metalických center vzájemně propojených dvou- či vícevaznými organickými ligandy. Pravidelná struktura obsahující póry a možnost ladění jejich velikosti, fyzikálních a chemických vlastností činí tyto materiály vhodnými pro přenos protonů v rámci membrán ve vodíkových palivových článcích. Práce je zaměřena na přípravu zirkonočitých MOF obsahujících tetrakis(4-karboxyfenyl)porfyrin a jeho deriváty se snahou maximalizovat jejich protonovou vodivost. Připravované materiály budou odvozeny již známých struktur PCN-222 a MOF-525, které se vyznačují měrným povrchem v rozmezí 2200 – 2600 m2/g, mezoporézním charakterem a v porovnání s ostatními MOF nadprůměrnou chemickou stabilitou. Pomocí metod substituce porfyrinového ligandu a postsyntetických modifikací budou do struktur zavedeny skupiny s funkcí donorů (fosfonáty, fosfináty, sulfonáty) či akceptorů (aminy) protonů. Bude bude studován vliv těchto modifikací na protonovou vodivost výsledných materiálů.

Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i.

Garantující pracoviště:	Ústav anorganické chemie Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Jan Mrázek, Ph.D.

Anotace

Aktivní optická vlákna jsou klíčovou součástkou vláknové lasery a distribuované luminiscenční senzory. S jejich rostoucím výkonem a jejich využití v extrémeních podmínkách, včetně jaderných reaktorů, vyžaduje nové materiály se zvýšenou luminiscenční účinností a teplotní stabilitou. Nanokrystalické materiály dopované prvky vzácných zemin jsou vhodnou alternativou k tradičním sklům a monokrystalům. Práce bude zaměřena na přípravu a charakterizaci transparentních nanokrystalických materiálů vycházejících ze systému Y2O3-Al2O3-SiO2 dopovaného prvky vzácných zemin. Bude studován vliv složení a podmínek přípravy na reakční a růstové mechanismy vzniku nanokrystalů rovnoměrně distribuovaných v amorfní matrici. Složení studovaného systému bude modifikováno za účelem snížení fononové energie nanokrystalů a zvýšení luminiscenční účinnosti v infračervené oblasti a pro konverzi vysokoenergetického záření. Bude vypracován teoretický model přenosu energie v iontech vzácných zemin a výsledky budou porovnány s experimentálními výsledky luminiscenčních měřeních. Vybrané materiály budou využity pro přípravu aktivních optických vláken, které budou využity pro přípravu vláknových laserů a distribuovaných scintilátorů.

Garantující pracoviště:	Ústav anorganické chemie Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i.
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Dr.Ing. Ivan Kašík

Anotace

Vláknové lasery jsou předmětem intenzivního výzkumu díky své vysoké účinnosti, kvalitnímu výstupnímu svazku, vysokému průměrnému výkonu a dalším výhodám, ze kterých profituje stále rostoucí okruh aplikací. Jejich srdcem jsou křemenná optická vlákna dopovaná ionty prvků vzácných zemin. Pro jejich využívání jsou důležité znalosti o stabilitě jejich optických vlastností. V rámci práce bude pozornost zaměřena na výzkum skelných materiálů o různých matricích dopovaných thuliem emitujících v oblasti okolo 2 um. Bude studována sklotvornost systémů, jejich index lomu, spektroskopické a mechanické vlastnosti. Nové poznatky vedoucí k výběru vhodného materiálového složení a metod jeho přípravy v podobě optických vláken budou následně ověřovány ve vláknových laserech.