Detail oboru

Fyzikální chemie

FCHZkratka: DPCPO_FCH_4Ak. rok: 2017/2018Zaměření: -

Program: Fyzikální chemie

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 16.10.2009Akreditace do: 31.5.2024

Profil oboru

Hlavním cílem studia je výchova vysoce vzdělaných odborníků v oboru fyzikální chemie, určených pro samostatnou tvůrčí, vědeckou a výzkumnou, činnost. Student je učen samostatně formulovat vědecký problém, navrhnout hypotézu k jeho řešení a provést experimentální či teoretické pokusy k jejímu potvrzení. Nedílnou součástí je výcvik schopnosti kritického posouzení publikovaných vědeckých informací a schopnosti vyjadřovat se písemně i slovně v anglickém odborném jazyce.

Klíčové výsledky učení

Hlavním cílem studia je výchova vysoce vzdělaných odborníků v oboru fyzikální chemie, určených pro samostatnou tvůrčí, vědeckou a výzkumnou, činnost. Student je učen samostatně formulovat vědecký problém, navrhnout hypotézy a postupy k jeho řešení a provést experimentální či teoretické pokusy k jejímu potvrzení. Nedílnou součástí je výcvik schopnosti kritického posouzení publikovaných vědeckých informací a schopnosti vyjadřovat se písemně i slovně v anglickém odborném jazyce.

Profesní profil absolventů s příklady

V rámci tohoto oboru jsou připravováni odborníci, kteří se budou schopni podílet na vysoce kvalifikované vědecko-výzkumné činnosti založené na fyzikálně-chemických postupech, a to zejména na vysokoškolských pracovištích, pracovištích Akademie věd, ve výzkumných ústavech ale i v průmyslovém výzkumu. Absolvent je schopen samostatné tvůrčí práce v oboru fyzikální chemie. Absolventi se mohou vzhledem k širokému spektru využití fyzikální chemie výborně uplatnit nejen v přímo oblastech fyzikálně-chemického výzkumu, ale prakticky ve všech chemických oborech nebo oborech příbuzných.

Vstupní požadavky

Podmínkou přijetí ke studiu je řádné ukončení magisterského studijního programu chemického nebo příbuzného oboru. Základními předpoklady k přijetí jsou: zájem a schopnosti k vědecké práci, motivace (vyjádřená v motivačním dopise), znalost anglického jazyka a velmi dobré studijní výsledky dosažené v magisterském studijním programu (průměr známek ze všech složených zkoušek zpravidla nepřevýší 2,0). Kladně je hodnocena předchozí vědecká aktivita (publikační a jiné výstupy odborné práce, účast na studentské konferenci apod.). Student se přihlásí na téma navržené školitelem oboru před přijímacím řízením. Pokud se na jedno téma přihlásí více uchazečů, může školitel modifikovat dílčí témata nebo nabídnout uchazeči jiné téma (jiného školitele). Vstupní požadavky a podmínky pro přijetí včetně počtu přijímaných studentů jsou podrobně specifikovány v relevantní směrnici děkana, která je každoročně aktualizována. Směrnice je dostupná na webových stránkách fakulty v sekci Vnitřní předpisy.

Garant oboru

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Elektrochemické vlastnosti tištěných fotoanod s oxidy přechodných kovů

    Příprava fotoanod vyrobených z oxidů přechodných kovů materiálovým tiskem. Studium fyzikálních a elektrochemických vlatností. Využití pro návrh a přípravu fotoelektrochemických článků.

    Školitel: Veselý Michal, prof. Ing., CSc.

  2. Fluorescenční výzkum silně rozptylujících biokoloidů

    Vývoj a optimalizace fluorescenčních technik využuívajících fluorescenční sondy nebo značky pro studium zakalených a sedimentujících koloidních systémů, zejména buněčných suspenzí, popř. jejich modelů. Stacionární i časově rozlišené techniky.

    Školitel: Pekař Miloslav, prof. Ing., CSc.

  3. Fluorescenční výzkum silně rozptylujících biokoloidů

    Vývoj a optimalizace fluorescenčních technik využuívajících fluorescenční sondy nebo značky pro studium zakalených a sedimentujících koloidních systémů, zejména buněčných suspenzí, popř. jejich modelů. Stacionární i časově rozlišené techniky.

    Školitel: Pekař Miloslav, prof. Ing., CSc.

  4. Hydratace biokoloidů

    Náplní práce bude podrobné studium hydratace vybraných biokoloidů (např. chitosan, kyselina hyaluronová, huminové látky) různými metodami vybranými na základě literární rešerše studenta. Součástí bude studium jevů souvisejících s interakcí biokolidů s vodou a vodnými roztoky (rozpouštění, disociace).

    Školitel: Klučáková Martina, prof. Ing., Ph.D.

  5. Charakterizace přírodní organické hmoty termoanalytickými metodami

    DSC, TG a mikrokalorimetrie - typologie termoanalytických křivek, stabilita a hydratační schopnosti přírodní organické hmoty

    Školitel: Pekař Miloslav, prof. Ing., CSc.

  6. Chemická a termická stabilita huminových komplexů

    Nápní práce bude příprava huminových komplexů a testování jejich termické a chemické stability. Cílem je analyzovat vzájemné vztahy mezi těmito dvěma pohledy na stabilitu komplexů.

    Školitel: Klučáková Martina, prof. Ing., Ph.D.

  7. Mikro- a nanoreologie hydrokoloidů

    Rozvoj speciálních reologických technik pro studium malých objemů hydrokoloidů, zejména hydrogelů

    Školitel: Pekař Miloslav, prof. Ing., CSc.

  8. Nerovnovážná termodynamika a chemická kinetika

    Studium omezení kladené nerovnovážnou termodynamikou na kinetiku chemických reakcí a reakcí spojených s difúzí v definovaných materiálových modelech.

    Školitel: Pekař Miloslav, prof. Ing., CSc.

  9. Organokřemičitá pojiva nanočástic

    Studium přípravy a vlastností organokřemičitých oligomerních kondenzátů vycházejících z různých typů alkylalkoxysilanů. Využití těchto materiálů pro dispergaci, mletí a stabilizaci nanočásticových disperzních soustav. Využití pro přípravu tiskových formulací a tisku tenkých vrstev pro tištěné funkcionality.

    Školitel: Veselý Michal, prof. Ing., CSc.

  10. Počítačové modelování fyzikálně-chemických procesů pomocí softwarových nástrojů pro řešení parciálních diferenciálních rovnic

    Dostupné kvalitní softwarové vybavení fakulty (především software COMSOL Multiphysics s řadou specializovaných modulů) bude využito při modelování fyzikálně chemických procesů, popsaných parciálními diferenciálními rovnicemi, s hlavním zaměřením na popis dynamických přírodních systémů, transportu reaktivních látek v nich a možností ovlivnění tohoto transportu. Počítačové modelování bude využito pro přenesení laboratorně stanovených výsledků (např. difúzních koeficientů polutantů v modelových půdních systémech, rychlost uvolňování léčiva z lékové formy apod.) do kontextu fungování reálných systémů.

    Školitel: Klučáková Martina, prof. Ing., Ph.D.

  11. Studium difúze v hydrogelech mikroskopicky

    Studium difúze v hydrogelech pomocí fluorescenční korelační spektroskopie, srovnání s makroskopickými metodami.

    Školitel: Pekař Miloslav, prof. Ing., CSc.

  12. Studium difúze v hydrogelech mikroskopicky

    Studium difúze v hydrogelech pomocí fluorescenční korelační spektroskopie, srovnání s makroskopickými metodami.

    Školitel: Pekař Miloslav, prof. Ing., CSc.

  13. Studium chemických procesů iniciovaných elektrickými výboji a zářením v mimozemských atmosférách

    Cílem práce je chemická analýza produktů, které vznikají v plynných směsích odpovídajících složení atmosfér mimozemských těles v důsledku elektrických výbojů, interakce s fotony a nebo s aktivními částicemi (volné atomy, ionty, radikály). Téma je navázáno na celoevropské projekty COST.

    Školitel: Krčma František, doc. RNDr., Ph.D.

  14. Studium procesů ve výbojích v kapalinách

    Cílem práce je charakterizace chemických procesů iniciovaných elektrickými výboji v kapalinách a v interakci s kapalinami. Práce bude zaměřena jak na vodné roztoky, tak i na roztoky čistě organické. Součástí práce bude kromě studia produktů interakce výbojů s kapalnou fází i diagnostika vlastního plazmatu.

    Školitel: Krčma František, doc. RNDr., Ph.D.

  15. Studium tepelných vlastností PCM materiálů

    Práce bude zaměřena na studium tepelných vlastností materiálů využívaných k akumulaci tepla založené na změně skupenství látek. Experimentální část bude zaměřena na měření akumulovaného tepla v různých látkách pomocí plošných a bodových teplotních snímačů (termočlánek, termokamera). Při práci bude využita nová metoda vycházející z teplotních měření odezev na puls nebo skok dodaného tepla umožňující komplexní hodnocení vlastností uvedených látek. K měření absorpčních a emisních vlastností uvedených PCM materiálů bude využita termokamera. Ke zpracování dat budou využity metody obrazové analýzy.

    Školitel: Zmeškal Oldřich, prof. Ing., CSc.

  16. Tištěné sensory pro UV záření

    Studium fotokatalytických systémů pro vývoj světelných a UV dozimetrů na bázi tenkých vrstev oxidu titaničitého. Součástí práce je studium fotoektrochemických vlastností těchto vrstev, nanášených výhradně materiálovým tiskem.

    Školitel: Veselý Michal, prof. Ing., CSc.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DCA_PFDPokroky ve fyzikální chemiics0zimníPovinnýkolano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DCO_KPDKoloidika pro pokročilécs0celoročníPovinně volitelnýkolano
DCO_EPMElektronové procesy v molekulárních materiálechcs0celoročníPovinně volitelnýdrzk1ano
DCO_NADFotochemiecs0celoročníPovinně volitelnýdrzk1ano
DCO_MEFFyzika a chemie molekulárních materiálůcs0celoročníPovinně volitelnýdrzk1ano
DCO_FNDFyzika a chemie plazmatucs0celoročníPovinně volitelnýdrzk1ano
DCO_SMPokročilé spektroskopické metodycs0celoročníPovinně volitelnýdrzk1ano
DCO_REGReologiecs0celoročníPovinně volitelnýdrzk1ano
DCO_TPDTransportní procesycs0celoročníPovinně volitelnýdrzk1ano
Všechny skupiny volitelných předmětů
Sk. Min. předmětů Předměty
1 1 DCO_EPM, DCO_NAD, DCO_MEF, DCO_FND, DCO_SM, DCO_REG, DCO_TPD