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.

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.

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.

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.

prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc.

1. Experimentální studium uvolňování aktivních složek z hydrogelových materiálů na bázi biopolymerů

   Hlavní náplní práce bude optimalizace experimentálních technik pro studium uvolňování aktivních látek z kosmetických a farmaceutických hydrogelových materiálů. Budou navrženy a testovány techniky, které umožní studovat uvolňování látek různého charakteru (hydrofobní vs. hydrofilní) a které budou modelovat různé aplikačně relevantní mechanismy uvolňování (transdermální, intravenozní, perorální aplikace apod.). Bude studován vliv kompozice hydrogelu na rychlost uvolňování aktivních látek.

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

2. Fyzikální hydrogely na bázi biopolymerů a tenzidů

   Studium hydrogelů vytvářených biopolymerními polyelektrolyty, zejména hyaluronanem, a opačně nabitými tenzidy ve schématu příprava-vlastnosti-využití

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

3. Fyzikální hydrogely na bázi biopolymerů a tenzidů

   Studium hydrogelů vytvářených biopolymerními polyelektrolyty, zejména hyaluronanem, a opačně nabitými tenzidy ve schématu příprava-vlastnosti-využití

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

4. Hybridní organicko-anorganické solární články třetí generace

   Práce bude zaměřena na studium elektronových procesů v hybridních organicko-anorganických solárních článcích. Pozornost bude zejména věnována článkům na bázi perovskitové krystalické struktuře. Bude studován vztah mezi strukturou článků, použitými materiály, architekturou článků apod. na procesy fotogenerace, transportu a rekombinace nosičů náboje. Práce zahrnuje charakterizaci nových materiálů, studium energetických interakcí pomocí optických a elektrických metod, konstrukci modelových součástek solárních článků a jejich charakterizaci.

   Školitel: Vala Martin, prof. Mgr., 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. Interakce hyaluronan-aminokyseliny

   Studium interakcí metodami ultrazvukové spektroskopie a titrační kalorimetrie se zvláštním zřetelem na aktivní centra buněčných recpetorů hyaluronanu.

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

8. Nelineárně optické vlastnosti molekulárních materiálů

   Práce je zaměřena na studium vztahu mezi molekulární strukturou a nelineárně optickými vlastnostmi, zejména na multi-fotonovou absorpci. Mezi studované vlastnosti bude patřit absorpce, kvantový výtěžek a doba života fluorescence a dále pak určení multi-fotonového absorpčního průřezu a spekter. Bude využito jak ustálené optické spektroskopie (absorpce, fluorescence, kvantové výtěžky fluorescence apod.), tak časově rozlišených optických metod (fluorescence, transientní absorpce, atd.). Náplní práce bude i studium vlastností látek pro použití v multi-fotonové mikroskopii a 3D tisku pomocí laserové aparatury.

   Školitel: Vala Martin, prof. Mgr., Ph.D.

9. 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.

10. Organická elektronika pro biomedicínské aplikace

    Vývoj biosenzorů na bázi organických tištěných elektronických prvků pro sledování životních projevů buněk v živných roztocích in vitro. Očekávají se elektrické i biochemické změny v živném roztoku i v buňkách samotných, které ovlivní odezvu v organických elektrochemických a polem řízených tranzistorech.

    Školitel: Salyk Ota, doc. Ing., CSc.

11. Pokročilé fluorescenční techniky ve studiu biokoloidů

    Využití časově rozlišených a FCS technik ve studiu chování hydrokoloidů polysacharidů a jejich interakcí především s látkami amfifilní povahy

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

12. Pokročilé fluorescenční techniky ve studiu biokoloidů

    Využití časově rozlišených a FCS technik ve studiu chování hydrokoloidů polysacharidů a jejich interakcí především s látkami amfifilní povahy

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

13. Příprava a pokročilá strukturní charakterizace nových hydrogelových materiálů na bázi biopolymerů

    Náplní práce bude návrh a optimalizace přípravy hydrogelových nosičů na bázi vybraných polymerů. Cílem je připravit jak hydrogely schopné nést a řízeně uvolňovat hydrofilní aktivní látky, tak i hydrogely sloužící jako nosiče nepolárních molekul. V rámci experimentální části práce budou vyvíjené hydrogely podrobně studovány z hlediska materiálového (charakterizace viskoelastických vlastností, stability apod.) i strukturního.

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

14. Příprava a pokročilá strukturní charakterizace nových hydrogelových materiálů na bázi biopolymerů

    Náplní práce bude návrh a optimalizace přípravy hydrogelových nosičů na bázi vybraných polymerů. Cílem je připravit jak hydrogely schopné nést a řízeně uvolňovat hydrofilní aktivní látky, tak i hydrogely sloužící jako nosiče nepolárních molekul. V rámci experimentální části práce budou vyvíjené hydrogely podrobně studovány z hlediska materiálového (charakterizace viskoelastických vlastností, stability apod.) i strukturního.

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

15. Příprava a pokročilá strukturní charakterizace nových hydrogelových materiálů na bázi biopolymerů

    Náplní práce bude návrh a optimalizace přípravy hydrogelových nosičů na bázi vybraných polymerů. Cílem je připravit jak hydrogely schopné nést a řízeně uvolňovat hydrofilní aktivní látky, tak i hydrogely sloužící jako nosiče nepolárních molekul. V rámci experimentální části práce budou vyvíjené hydrogely podrobně studovány z hlediska materiálového (charakterizace viskoelastických vlastností, stability apod.) i strukturního.

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

16. Příprava a pokročilá strukturní charakterizace nových hydrogelových materiálů na bázi biopolymerů

    Náplní práce bude návrh a optimalizace přípravy hydrogelových nosičů na bázi vybraných polymerů. Cílem je připravit jak hydrogely schopné nést a řízeně uvolňovat hydrofilní aktivní látky, tak i hydrogely sloužící jako nosiče nepolárních molekul. V rámci experimentální části práce budou vyvíjené hydrogely podrobně studovány z hlediska materiálového (charakterizace viskoelastických vlastností, stability apod.) i strukturního.

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

17. 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, prof. RNDr., Ph.D.

18. Studium mechanických a tokových vlastností API a jejich vliv na technologické zpracování

    Studium mechanických a tokových vlastností API a jejich vliv na technologické zpracování

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

19. Studium mechanických a tokových vlastností API a jejich vliv na technologické zpracování

    Charakteristika práškových materiálů API (určení modulu pružnosti krystalů pomocí nanoidentace, reologická měření atd...) a určení souvislosti mezi těmito vlastnostmi a technologickým zpracováním (např. mletím).

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

20. 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, prof. RNDr., Ph.D.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. Transport nosičů náboje v organických polovodičích

    Práce se bude zabývat studiem transportu nosičů náboje v různých organických polovodičích. Cílem práce bude určit mechanismy transportu mezi lokalizovanými stavy a jejich vztah k molekulární a nadmolekulární struktuře polovodiče. Transport náboje bude proto studován za různých podmínek, např. charakterizací teplotních závislostí elektrické vodivosti a bude doplněn o poznatky o strukturních vlastnostech polovodičů (krystalická struktura) a modelových zařízení (složení a příprava studovaných vrstev, charakter rozhraní polovodič/elektroda a polovodič dielektrikum, apod.).

    Školitel: Vala Martin, prof. Mgr., Ph.D.