|
Chemie (FCHT)
Doktorský program,
Fakulta chemické technologie
Cílem programu je výchova vysoce kvalifikovaných tvůrčích pracovníků s teoretickými i praktickými znalostmi v oblasti strategie, návrhů a praktického provedení syntéz speciálních anorganických a organických sloučenin, organických polymerů a materiálů. Naším záměrem je prohloubení chemických, fyzikálně-chemických a chemicko-inženýrských poznatků absolventa, který by měl být schopen samostatné tvůrčí činnosti a rozhodování v oblasti výzkumu a vývoje nejen v chemii, ale i v řadě příbuzných či interdisciplinárních oborů. UplatněníAbsolvent bude schopen navrhovat cílené syntézy anorganických, organických a polymerních materiálů a koordinačních sloučenin s předem definovanými fyzikálními, elektrochemickými, katalytickými a biochemických vlastnostmi s využitím ve farmacii, nanotechnologiích, elektronice a katalýze, charakterizovat je a získaná data teoreticky interpretovat. V oblasti makromolekulární chemie bude připraven na řešení problémů spojených se zpracováním, recyklací a využitím polymerů při konzervaci a restaurování objektů kulturního dědictví. Získané znalosti se mohou podle povahy dizertační práce měnit v rozpětí od čistě experimentálně-interpretačních až po znalosti vycházející z kvantové mechaniky, termodynamiky nebo jiných teoretických modelů sloužících k popisu struktury a chování látek. Součástí získaných dovedností je i znalost informačních technologií, schopnost vést vědecký kolektiv, příprava a řízení projektu a publikační dovednosti absolventa.Nezanedbatelnou součástí získaných dovedností je dokonalá znalost informačních technologií, umožňující rychlou orientaci v problematice, stejně jako schopnost komunikovat o daných problémech s neodborníky nebo zástupci jiných vědních oborů. Důraz je také kladen na získání většího mimo-odborného rozhledu absolventa, včetně základních právních a sociálních aspektů vědecké práce. Součástí profilu absolventa, umožňující jeho větší uplatnění na současném dynamicky se měnícím trhu práce, je také schopnost vést vědecký kolektiv, příprava a řízení projektu a v neposlední řadě publikační a komunikační dovednosti absolventa. Detaily programu
Vypsané disertační práce pro rok 2025/26Biodegradabilní materiály na bázi škrobu
Anotace
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha
Biomimetické přístupy k totalní syntéze axinellaminů
AnotaceAxinellaminy patří k nejsložitějším alkaloidům se zajímavými biologickými vlastnostmi. V rámci tohoto projektu budou zkoumány biomimetické přístupy, které umožní krátké totální syntézy přírodních produktů a jejich analogů. Ve spolupráci bude zkoumán jejich biologický profil.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Deformované a chirální nanouhlíkové systémy
AnotaceCílem projektu je vyvinout přípravu nových deformovaných a chirálních nanouhlíkových systémů, jakými jsou helikální pi-konjugované makrocykly, cirkuleny a cykloareny. Chirální látky budou připraveny v opticky čisté formě skrze resoluci racemátů či pomocí asymetrické syntézy. Budou studovány jejich (chir)optické vlastnosti, samoskladba v 2D/3D prostoru, aromatický charakter a jejich konformační či redoxní chování s cílem identifikovat jejich možné aplikace v chemii či nanovědě.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Design a syntéza vyšších calixarenů a jejich analogů pro komplexaci fullerenů
AnotacePráce je zaměřena na studium možností přípravy a vlastností větších calixarenů s pěti a více fenolickými jádry, popřípadě jejich analogů, jež by mohly fungovat jako receptory pro rozpoznání fullerenů. Cílem je dosáhnout selektivní komplexace fullerenů C60 nebo C70 změnou základního skeletu calixarenu s využitím principů supramolekulární chemie (konkávní versus konvexní). Připravené deriváty budou využity nejen jako receptory pro komplexaci fullerenů, ale také pro konstrukci složitějších supramolekulárních systémů (např. self-assembly).
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Display proteinů na DNA
AnotaceBudou navrhovány a syntetizovány nukleotidy nesoucí specifické ligandy nebo reaktivní skupiny, z nichž bude enzymovými metodami syntetizována modifikovaná DNA, na kterou potom budou připojeny cílové proteiny. Mezi aplikace budou patřit soustavy několika enzymů.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Enzymová syntéza oligonukleotidů a DNA nesoucích několik modifikací ve specifických pozicích
AnotaceBudou syntetizovány modifikované 2'-deoxyribonukleosid-trifosfáty a použity při enzymové syntéze oligodeoxyribonukleotidů a DNA nesoucích několik modifikací ve specifických pozicích pomocí nového přístupu zahrnujícího opakované nasedání RNA templátů, prodlužování primerů a digesci RNA. Aplikace budou zahrnovat prostorově definované připojení několika různých biomolekul, zejména proteinů, na DNA.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Fixace CO2 – cesta k udržitelným polymerům
AnotaceZvyšující se produkce skleníkového plynu oxidu uhličitého (CO2) lidskou činností dosáhla v roce 2021 více než 36 Gt a CO2 je tak obecně považován za největší příčinu globální změny klimatu. Současný výzkum se snaží tento problém řešit fixací CO2 a jeho využitím jako suroviny pro syntézu polymerů. Cílem této práce je prozkoumat možnosti přeměny CO2 na polymerní materiály. První možností je reakce CO2 a oxiranového (epoxidového) kruhu, která vede k produkci cyklických karbonátů, které slouží jako monomery pro nové typy polymerních materiálu jako jsou neisokyanátové polyuretany (NIPUs) a epoxidy. Druhým přístupem je přímá přeměna CO2 na polykarbonáty (PC). Třetí způsob zahrnuje kopolymeraci za otevření kruhu epoxidu a CO2 vedoucí k lineárním kopolymerům karbonátu a etheru. Všechny výše uvedené strategie budou přednostně využívat bio-monomery tak, aby výsledné polymerní materiály byly koncipovány jako 100% obnovitelné. Důležitou součástí tohoto doktorského tématu bude nalezení vhodného katalytického systému pro každou syntetickou cestu. Naše předběžné experimenty ukázaly katalytickou účinnost imidazoliových a kovových iontových kapalin (ILs) pro cykloadiční reakci CO2 a epoxidu. Vzhledem k nesčetnému množství kombinacím aniontů a kationtů ILs a jejich výhodným vlastnostem (nízký tlak par, nízká hořlavost, vysoká tepelná a chemická stabilita) se ILs jeví jako univerzální katalyzátory pro cykloadici epoxidu a CO2. umožňující řídit reakci směrem k lineární / cyklické tvorbě karbonátů a etherů. V rámci doktorského projektu se předpokládá několikaměsíční stáž studenta na zahraničním spolupracujícím pracovišti (INSA Lyon, Francie). Uchazeči by měli mít dobré komunikační dovednosti v angličtině (mluvené i psané), měli by být schopni pracovat vtýmu i samostatně. Předpokládá se aktivní účast na zahraničních stážích, školeních a vědeckých konferencích.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Funkční hřebenové polymery pro úpravu a organizaci nanočástic
Anotace
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha
Glycinové alkoxyaminy pro nove metodiky biokonjugace
AnotacePrávě jsme dokončili přístupy ke glycinovým alkoxyaminům, které jsou velkým příslibem v biokonjugaci. V rámci tohoto projektu bude prozkoumán potenciál těchto nepřírodních derivátů aminokyselin pro přístup k novým peptidovým strukturám
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Glykomimetické ligandy pro DC-SIGN receptor
AnotaceDC-SIGN je protein vázající sacharidy, který je exprimován na povrchu imunitních buněk. Jeho cílení by mohlo být využito dvěma způsoby: (1) k vývoji účinnějších vakcín a (2) k vývoji nových léčebných postupů proti některým patogenům. Navzdory potenciálu přírodních sacharidových ligandů se jejich použití k dosažení specifického cílení na buňky exprimující DC-SIGN dosud ukázalo jako neúspěšné. Ve spolupráci s Molecular Drug Targeting Group z Univerzity ve Vídni pracujeme na návrhu a vývoji nových glykomimetických ligandů, které se váží na DC-SIGN s vysokou selektivitou a přiměřenou afinitou. V uplynulých letech jsme identifikovali několik nových strukturních motivů DC-SIGN ligandů. Navrhovaný projekt bude zaměřen na studium vztahu mezi strukturou a aktivitou (structure–activity relationship, SAR) těchto nových ligandů. Hlavní část práce bude založena na syntetické organické chemii. Doktorand se naučí základy chemie sacharidů a glykosylací, stejně jako další organické reakce (využití ortogonálních ochranných skupin, cross-coupling reakce katalyzované přechodnými kovy…). Hodnocení vazebné afinity bude probíhat ve Vídni a doktorand bude mít příležitost naučit se základy těchto metod (buď NMR techniky pro studium interakcí protein–ligand, nebo práce s buněčnými kulturami) během stáže.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Helikálně chirální ligandy pro asymetrickou katalýzu pomocí tranzitních kovů
AnotaceCílem Ph.D. projektu je příprava nových helikálně chirálních komplexů kovů pro využití v enantioselektivní katalýze. Pozornost bude soustředěna na syntézu metallacyklů odvozených od helicenů a helikálních cyklopentadienylových komplexů. Tyto látky budou využity ve vybraných enantioselektivních reakcích katalyzovaných tranzitními kovy jako například cykloisomerizaci alkynů, metathesi olefinů a hydrogenaci.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Katalytická syntéza atropizomerů pomocí substituce
AnotaceNedávno jsme vyvinuli metodu syntézy jinak obtížně dostupných atropizomerů nukleofilní aromatickou substitucí. Jednou z výhod je, že výchozí materiály, N-H heterocykly a fluoroareny, jsou snadno dostupné, a další je, že reakce jsou vysoce účinné a široce použitelné. Metoda však v současné době produkuje racemáty atropisomerů a není katalytická. Doktorandi v naší laboratoři proto budou vyvíjet katalytickou atroposelektivní syntézu těchto a dalších sloučenin. Bude studováno několik možností. Molekuly syntetizované v rámci tohoto projektu budou široce testovány ve screeningu medicinální chemie.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Méně tradiční metody devulkanizace pryže
AnotaceJednou z aktuálních výzev gumárenského průmyslu je zvýšení podílu recyklovaného pryžového odpadu, což je v souladu s principy oběhového hospodářství. Recyklace pryže není vůbec snadná, neboť ji nelze rozpustit ani roztavit, aniž by došlo k její degradaci. Perspektivním způsobem recyklace pryže je její mletí následované částečnou či úplnou devulkanizací. Tu lze provést různými postupy. Práce se bude věnovat devulkanizaci pryže méně tradičními postupy, např. účinkem mikrovlnného záření nebo mikroorganizmů. Bude studován vliv podmínek na průběh devulkanizace, její účinnost a selektivitu. Studovány budou také vlastnosti kaučukových směsí obsahujících získaný devulkanizát.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha
Multifotochromní molekulární stroje
AnotaceProjekt se zaměřuje na vývoj a studium speciálních organických molekul, které lze přepínat světlem a které svou funkcí napodobují biologické systémy. Tyto syntetické „molekulární stroje“ budou sestaveny z různých fotospínačů a molekulárních motorů, přičemž jejich jednotlivé části bude možné selektivně spínat nebo aktivovat pomocí světla o specifické vlnové délce. Hlavním cílem Ph.D. projektu je příprava a detailní studium těchto unikátních molekul, stejně jako jejich potenciální využití při konstrukci funkčních prototypů molekulárních strojů. Důraz bude kladen jak na různé kombinace fotospínačů, tak na způsoby jejich vzájemného propojení (orthogonální vs. neortogonální).
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Nové heterocyklické sloučeniny s potenciálními protirakovinnými účinky
AnotaceV medicinální chemii představují heterocykly ve strukturách biologicky aktivních molekul důležité farmakofory. Cílem projektu je syntéza nových heterocyklických sloučenin s potenciálními protirakovinnými účinky, optimalizace jejich struktury a vyhodnocení jejich biologických vlastností (aktivita, ADME vlastnosti atd.).
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Nové polydentátní fosfanové ligandy - Příprava, komplexační vlastnosti a využití pro separaci vzácných kovů
AnotacePředmětem práce je příprava nových polydentátních fosfanových ligandů. Ligandy budou obsahovat minimálně čtyři fosforová centra. U připravených komplexů budou studovány jejich komplexační vlastnosti. Primární využití připravených ligandů bude spočívat v jejich selektivní izolaci vzácných kovů (Rh, Pd, Au) z přírodních zdrojů a jejich aplikace v cross-coupling reakcích.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Organické tenké filmy pro konverzi energie a katalýzu
AnotaceVodík je považován za klíčový pro naše snahy o dosažení klimaticky neutrální ekonomiky. Nicméně současné technologie produkce vodíku mají ke klimatické neutralitě daleko. Často rovněž využívají velice drahé a vzácné zdroje, které EU musí dovážet ze třetích zemí a jejich dodávky tak podléhají geopolitickým vlivům a tlakům. V tomto projektu rozvineme technologii výroby vodíku pomocí světla (tzv. zelený vodík) a udržitelně vytvořených čistě organických tenkých filmů a konjugovaných polymerů. Projekt zahrnuje organickou syntézu látek a přípravu materiálů z nich, charakterizace širokou škálou technik, až po sestavování prototypů zařízení a jejich testování ve vybraných katalytických transformacích s zřetelem především na fotoelektrochemické články pro produkci zeleného vodíku.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Polymerní materiály a kompozity pro 3D tisk
AnotaceNa polymerní materiály jsou v dnešní době kladeny stále větší nároky, které jsou spojené s jejich novými aplikacemi a technologiemi zpracování. Jako příklad mohou sloužit materiály pro 3D tisk nebo elektricky vodivé polymerní kompozity. Ve většině případů se jedná o systémy s heterogenní fázovou strukturou, která do značné míry ovlivňuje vlastnosti výsledného materiálu. Rozvoj nanotechnologií umožňuje dnes nejen získání nových funkčních vlastností kompozitních materiálů, ale i revoluční řešení závažných materiálových a technologických problémů, jako jsou nedostatečné mechanické vlastnosti nebo hořlavost kompozitů. Cílem práce je vyvinout nové funkční kompozitní materiály relevantní pro vybrané aplikace a zároveň popsat a pochopit vztahy mezi jejich strukturou a vybranými vlastnostmi. Náplní práce bude příprava polymerních materiálů včetně syntézy funkčních nanočástic a studium jejich struktury pomocí pokročilých charakterizačních metod. Dále budou připravené systémy charakterizovány z hlediska jejich mechanického a tokového chování. Studovány budou i zpracovatelské vlastnosti kompozitů včetně analýzy výskytu tokových nestabilit.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Potenciometrický senzor na bázi polymerních vrstev pro detekci markerů zánětů a toxických mikropolutantů
AnotaceCílem dizertační práce je rozvoj konceptu potenciometrického senzoru založeného na polymerních detekčních vrstvách, využitelného pro detekci markerů bakteriálních a sterilních zánětů, přítomnosti endotoxinů, případně vícemocných iontů toxických kovů. Student bude rozvíjet znalosti polymerní syntézy, osvojí si technologie nanášení polymerních senzorických vrstev a jejich charakterizaci instrumentálními metodami, jako jsou potenciometrie a cyklická voltametrie, spektrofluorometrie (steady-state, time-resolved), konfokální mikroskopie, mikroskopie atomárních sil (AFM), rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS) a další. Součástí práce bude testování funkčnosti připravených detekčních vrstev nejdříve na syntetických analytech. Získané výsledky poslouží k optimalizaci polymerních elektrod, které budou následně testovány na reálných biologických, případně environmentálních vzorcích. Nové poznatky student použije k návrhu konceptu multisenzorové elektrody. Téma práce je vysoce interdisciplinární, zahrnuje řadu metodik a může být dále upraveno podle individuálních zájmů studenta. Aplikační potenciál dosažených výsledků bude ověřen v rámci spolupráce s pracovišti fakultních nemocnic.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Příprava a charakterizace nanokompozitů na bázi biomasy pro odstranění vznikajících organických kontaminantů: od syntézy polymerů k environmentálním aplikacím
AnotaceVznikající kontaminanty (ECs) představují v dnešním světě potenciální zdravotní rizika. Tento výzkum se zaměřuje na vývoj nových nanokompozitů odvozených z monomerů na bázi biomasy a biopolymerů k odstranění EC. Vztah mezi strukturou a vlastnostmi materiálů pro adsorpci vznikajících kontaminantů nebyl plně pochopen, což vážně omezuje jejich účinnost. Proto bude provedena kompletní strukturní charakterizace připravených nanokompozitů včetně pórovitosti, stability, mechanických a tepelných vlastností pro vysvětlení účinnosti z hlediska makromolekulární struktury a aktivních míst. Nanokompozity budou hodnoceny z hlediska jejich účinnosti při adsorpci nebo degradaci EC. Bude studována kinetika adsorpce, aby se identifikoval mechanismus a rychlost adsorpčního procesu. Degradační mechanismus a identifikace degradačních produktů budou studovány přibližnými analytickými technikami. Tento projekt nabízí alternativu ke konvenčním metodám, jehož cílem je minimalizovat dopady na životní prostředí.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Přírodní přísady pro směsi s přírodním kaučukem
Anotace
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha
Recyklace polyisokyanurátových pěn
AnotaceOsud plastového odpadu a udržitelné využívání syntetických polymerů je jednou z hlavních ekologických výzev 21. století. Polyisokyanurátové (PIR) pěny jsou vysoce tuhé pěny používané především pro tepelnou izolaci ve stavebnictví, chlazení a dalších průmyslových odvětvích. Vyrábějí se reakcí polyolů (obvykle petrochemického původu) s isokyanáty, což vede k pěně, která má vynikající termo-izolační vlastnosti, tepelnou a požární odolnost. PIR pěny jsou chemicky podobné polyuretanovým pěnám, ale mají vyšší obsah isokyanurátů, což zvyšuje jejich tepelnou stabilitu a požární odolnost. Recyklace PIR pěn je proto náročná, protože jejich kovalentní struktura je vysoce zesítěná a obsahuje hydrolyticky vysoce odolné struktury, které snadno nepodléhají chemické depolymeraci. Cílem doktorského studia je studium degradačního chování PIR pěn s cílem nalézt vhodnou metodu pro jejich chemickou recyklaci (solvolýzu). Doktorandi by měli mít dobré komunikační dovednosti v angličtině (mluvem i písmem), měli by být schopni pracovat v týmu i samostatně. Předpokládá se aktivní účast na zahraničních stážích, školeních a vědeckých konferencích.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Redoxně neaktivní kovy ve fotoredoxní katalýze
AnotaceRedoxně neaktivní kovy byly dlouho dobu využívané ve fotoredoxní katalýze nebo v redoxních reakcích obecně jako Lewisovy kyseliny. Výsledky získané v poslední době však ukazují, že za vhodných podmínek mohou soli takových kovů, například skandité soli, vystupovat jako samostatné fotoaktivní částice vystupující po excitaci jako silná oxidační činidla. Cílem této práce je studium možného využití skanditých solí při oxidativních transformacích s využitím viditelného světla. Jako příklad využití lze uvést C-C a C-heteroatom couplingové reakce. Dalším cílem studia je ověření použitelnosti další iontů kovů s podobnými vlastnostmi ve fotoredoxní katalýze.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Samoopravitelné a recyklovatelné polymerní sítě připravené z obnovitelných zdrojů
AnotaceCílem doktorského tématu je připravit a charakterizovat polymerních materiálů na bázi obnovitelných surovin (karboxylové kyseliny, deriváty vanilinu, furanové sloučeniny, apod.). Připravené materiály budou dynamicky síťovány prostřednictvím reverzibilních kovalentních vazeb a nekovalentních interakcí (vodíkové můstky, koordinační vazby kov-ligand, tvorba komplexů či elektrostatické/iontové interakce), čímž materiál získá samo-opravitelné („selfhealing“) a recyklovatelné vlastnosti. V rámci doktorského projektu je plánována několikaměsíční stáž studenta na zahraničním spolupracujícím pracovišti (Krakovská technická univerzita, Polsko). Uchazeči by měli mít dobré komunikační dovednosti v angličtině (mluvené i psané), měli by být schopni pracovat v týmu i samostatně. Předpokládá se aktivní účast na zahraničních stážích, školeních a vědeckých konferencích.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Stabilita roubovaných polymerních ligandů na nanočásticích zlata: Vliv rozpouštědel a možnosti optimalizace
Anotace
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha
Strukturní analýza molekul pomocí krystalových hub a difrakčních metod
AnotaceNaše laboratoř kombinuje nejnovější experimentální (např. hmotnostní spektrometrie, metabolomika, RNA-seq) a výpočetní (např. bioinformatika, molekulární sítě, strojové učení) přístupy a vyvíjí nové postupy pro objevování a využití bioaktivních molekul odvozených z rostlin. Cílem tohoto projektu bude vývoj postupů pro strukturní analýzu malých molekul izolovaných z rostlin pomocí metody krystalových hyb (crystalline sponge) a rentgenové difrakce. Zájemci o tuto pozici by již měli mít laboratorní zkušenosti s krystalografií malých molekul.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studium fotochemie neklasických elektrofilů a Lewisových kyselin
AnotaceElektrofily a Lewisovy kyseliny patří mezi nejběžnější meziprodukty používané pro katalytické reakce. Existuje mnoho pokusů charakterizovat a klasifikovat sílu a reaktivitu těchto elektronově deficitních částic. Klasický koncept elektrofility a Lewisovy kyselosti se však začíná rozpadat, když uvažujeme o částicích s otevřenou elektronovou slupkou (radikály, radikálové ionty) a excitovaných stavech. Disertační práce se zaměří na vývoj elektrofilních systémů s neklasickou elektronovou strukturou schopných různých specifických interakcí s nukleofily a radikály. Toto jedinečné chování bude využito nejen pro vývoj nových katalytických reakcí, ale bude použito při přeformulování pravidel pro chemickou vazby mezi radikály a elektronicky excitovanými molekulami. Kandidát provede syntézu a charakterizaci organických neklasických elektrofilů a Lewisových kyselin a bude studovat jejich katalytické vlastnosti a nekovalentní interakce. Vysoce motivovaný a zručný uchazeč bude mít možnost rozšířit své absolventské vzdělání v organické chemii o studium elektrochemických, fotochemických a fyzikálně chemických metod.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Studium stability halogenovaných polymerů
AnotaceStabilita halogenovaných polymerů bude sledována TGA spřaženou s potenciometrickou titrací, resp. s dalšími metodami. Hodnocen bude např. vliv změkčovadel a stabilizačních systémů v plastu na míru uvolňování těkavých látek a přesnost stanovení.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha
Syntéza a aplikace kvantových teček na zakládě potaženého oxidu křemičitého v bioinženýrství.
AnotaceKvantové tečky (QD) jsou polovodičové nanočástice s vynikajícími optoelektronickými vlastnostmi. Přesněji řečeno, QD vykazují široká absorpční spektra, úzké světelné pásy a vynikající fotovoltaickou stabilitu, díky čemuž jsou užitečné v biovědě a medicíně, zejména pro snímání, optické zobrazování, separaci buněk a diagnostiku. Obecně se QD během syntézy stabilizují pomocí hydrofobního ligandu, a proto jejich hydrofobní povrchy musí projít hydrofilní modifikací, pokud mají být QD použity v bioaplikacích. Oxid křemičitý je jednou z nejúčinnějších metod pro překonání nevýhod QDs díky fyzikálně-chemické stabilitě, netoxicitě a vynikající biologické dostupnosti oxidu křemičitého. Mikro a nanočástice SiO2 budou pokryty polydopaminem nebo směsí kyseliny citronové a močoviny nebo melaminem. Pokrytá vrstva bude karbonizována v přítomnosti vodivého kovu iontově spojeného s pokrytou vrstvou. Celý SiO2 může být rozpuštěn. Zbytkové duté nabité částice budou zkoumány elektrochemickými, fluorescenčními metodami a dalšími technikami potřebnými pro charakterizaci kvantových teček.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Syntéza a chiroptické vlastnosti luminoforů odvozených od helicenů
AnotaceCílem projektu je příprava nových helikálních TADF a excimerových luminoforů odvozených od helicenů a studovat jejich chiroptické vlastnosti v roztoku a tenkých vrstvách (zejména cirkulárně polarizovanou luminiscenci) za účelem identifikace vhodných materiálů pro budoucí konstrukci CP-OLED.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Syntéza funkcionalizovaných polymerů a polymerních membrán pro elektrochemická zařízení
AnotaceIontovýměnné polymerní membrány mají široké uplatnění v laboratorním i průmyslovém měřítku. K nejvýznamnějším aplikacím patří zejména elektrochemické odsolování mořských a brakických vod, čištění odpadních vod, dělení směsí při výrobě promyslových chemikálií a léčiv, oddělení elektrolytů od neelektrolytů v elektrochemických zařízeních jako jsou elektrolyzéry, palivové články a akumulátory. V poslední době nabývá na významu jejich použití ve vodíkovém hospodářství a při skladování přebytků elektřiny získané z obnovitelných zdrojů. Využívání tzv. zeleného vodíku produkovaného v elektrolyzérech je jednou z cest při přechodu na bezuhlíkovou energetiku. Téma zahrnuje syntézu polymerů a polymerních membrán nesoucích funkční skupiny pro daný účel. Např. sulfo a fosfonoskupiny pro katexy nebo kvartérní amoniové skupiny pro anexy. Dále jsou to polymery využitelné pro konstrukci elektrod, jako nosiče katalyzátorů nebo pro další aplikace. Běžně jsou používány metody preparativní organické chemie a polymerační reakce. Naše oddělení je dostatečně flexibilní na to, aby případný uchazeč měl dostatečný prostor pro uplatnění své invence
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Syntéza nových makrocyklů s využitím konjugované adice a jejich supramolekulární aplikace
AnotacePillar[n]areny lze považovat za relativně nové členy rodiny fenolických makrocyklů. Díky jedinečnému válcovitému tvaru a elektronově bohaté kavitě, našly pillar[n]areny mnoho využití v moderní supramolekulární chemii. Abychom jmenovali alespoň některé, lze zmínit rozpoznávání různých analytů, supramolekulární self-assembly, supramolekulární polymery reagující na vnější podněty, popř. využití jako modelové systémy pro studium různých nekovalentních interakcí. Z chemie calix[n]arenů je dobře známo, že zavedení síry namísto běžných methylenových můstků vede k dramatickým změnám v chemickém a supramolekulárním chování takovýchto systémů. V nedávné době se ukázalo, že tyto systémy lze konstruovat s využitím 1,4-konjugované adice vhodných stavebních kamenů. Cílem tohoto projektu je konstrukce pillararenů a jejich analogů nesoucích heteroatomy jako můstkové jednotky a výzkum těchto nových makrocyklů včetně jejich charakterizace, derivatizace a studia možných supramolekulárních aplikací.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Syntéza polymerních materiálů a polymerních membrán pro separační procesy
AnotacePolymerní membrány jsou široce používány v separačních procesech díky své univerzálnosti, účinnosti a nákladové efektivitě. Tyto membrány jsou navrženy tak, aby selektivně propouštěly určité molekuly nebo ionty a zároveň blokovaly jiné, což je ideální pro aplikace, jako je filtrace vody, separace plynů a dialýza. Polymerní membrány lze přizpůsobit konkrétním separačním úkolům úpravou faktorů, jako je velikost pórů, chemické složení a povrchové vlastnosti. Jejich použití sahá od čištění pitné vody pomocí reverzní osmózy až po separaci plynů v průmyslových procesech. Díky neustálému pokroku hrají polymerní membrány i nadále zásadní roli při zlepšování udržitelnosti a výkonnosti různých separačních technologií. Téma zahrnuje syntézu nových a funcionalizaci komerčních polymerních materiálů použitelných pro dělení směsí chemických látek včetně plynů nebo enantiomerních směsí. Metodicky se bude jednat o polymerační reakce, modifikace polymerů zaváděním funkčních skupin a reakce používané v preparativní organické syntéze. Naše oddělení je dostatečně flexibilní na to, aby případný uchazeč měl dostatečný prostor pro uplatnění své invence.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav makromoleklární chemie AV ČR, v. v. i.
Syntéza sloučenin s potenciálními protivirovými účinky
AnotaceCílem projektu je syntéza nových látek s potenciálními protivirovými účinky, optimalizace jejich struktury a vyhodnocení jejich biologických a farmakokinetických vlastností ve spolupráci s dalšími vědeckými skupinami (např. virologie, biochemická farmakologie). V případě potřeby budou připravena a studována vhodná proléčiva.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Tepelné vlastnosti oxychloridových cementů
AnotaceV 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.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Totální syntézy komplexních indoloterpenových akaloidů a jejich analogů
AnotaceV rámci projektu budou vyvinuty syntézy komplexních indoloterpenových akaloidů a jejich analogů, vykazující různorodé biologické aktivity.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
Využití mechanické vazby jako chránicí skupiny pro syntézu porézních materiálů
AnotacePorézní krystalické materiály jsou využívány pro separaci a skladování plynů, katalýzu či chemické rozpoznávání. Jejich vlastnosti jsou významně ovlivněny jejich porozitou. Jedním z problémů znemožňujících přípravu vysoce porézních materiálů je interpenetrace, tedy vzájemné propletení více krystalických mřížek. Cílem práce bude využít mechanické vazby jako chránicí skupiny pro zabránění interpenetrace, a tedy pro přípravu vysoce porézních materiálů.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Vývoj a technologický transfer iontově-výměnných stacionárních fází pro HPLC: od základního výzkumu k průmyslové praxi
AnotaceVysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) je bezpochyby nejpoužívanější metodou pro separaci směsí chemických látek. Ačkoli tato technologie zaznamenala v posledních letech značný rozvoj, separace ionizovaných a ionizovatelných sloučenin je stále obtížná. Hlavní pokrok v separaci nabitých sloučenin pak zůstává typicky v akademické sféře a nové poznatky nejsou využívány v praxi. Disertační práce zahrnuje komplexní proces výzkumu a vývoje nové rodiny tzv. brush-type stacionárních fází s organickými selektory pracujícími na principu iontové výměny, které jsou určeny pro chirální / achirální separace ionizovaných a ionizovatelných sloučenin. Student/ka připraví nové katexy (CX), anexy (WX) a zwitteriontové ionexy (ZX) odvozené od přírodních látek (chinovníkové alkaloidy, aminokyseliny atd.). Připravené selektory pak následně imobilizuje na silikagel a otestuje jejich účinnost pro separaci různých typů sloučenin (např. aminokyseliny, organické kyseliny, bazická léčiva, krátké peptidy). Ve spolupráci s naší laboratorní spin-off společností Galochrom s.r.o. pak budou zvoleny stacionární fáze s nejlepšími separačními vlastnostmi. Syntéza těchto vybraných stacionárních fází bude převedena do průmyslového měřítka a připravené stacionární fáze budou uvedeny na trh v rámci produktového portfolia Galochrom s.r.o. V případě této disertační práce tak lze předpokládat přímý inovativní dopad na průmysl.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha
Vývoj reverzibilního fotoindukovaného přenosu elektronu
AnotaceFotoindukovaný přenos elektronů a separace náboje je jedním z nejdůležitějších jevů ve vesmíru. Hraje důležitou roli v procesech nezbytných pro život, jako je fotosyntéza, dýchání, skládání proteinů a biokatalýza. Je také vysoce relevantní pro vývoj solárních článků, baterií, molekulární elektroniky a chytrých materiálů. Disertační práce bude zaměřena na vývoj systémů pro reverzibilní přenos náboje mezi dvěma redox-aktivními centry. Přenos náboje bude v obou směrech řízen světlem a oba stavy budou stabilizovány následnou chemickou reakcí (intramolekulární cyklizace, protonace a další). Reverzibilní fotoindukovaný přenos elektronů bude využit pro reorientaci dipólů, řízení nábojů a protiiontů a regulaci elektrostatických interakcí. Tyto unikátní vlastnosti budou dále využity při návrhu nových materiálů a zařízení v molekulární elektronice. Kandidát provede syntézu a charakterizaci organických redoxně aktivních molekul a bude studovat jejich vlastnosti. Vysoce motivovaný a zručný uchazeč bude mít možnost rozšířit si své absolventské vzdělání ve fyzikální a organické chemii o studium elektrochemických, fotochemických a pokročilých spektroskopických metod.
kontaktujte vedoucího práce
Místo výkonu práce:
Ústav organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i.
|
Aktualizováno: 7.1.2022 12:19, Autor: Jan Kříž