Studium Ramanova rozptylu široce používaných herbicidů: Bentazon

• Název práce v češtině: Studium Ramanova rozptylu široce používaných herbicidů: Bentazon
• Název v anglickém jazyce: Raman scattering study of widely used herbicides: Bentazone
• Klíčová slova: Ramanův rozptyl|kvantově mechanické simulace|bentazon
• Klíčová slova anglicky: Raman scattering|quantum mechanical simulations|bentazone
• Akademický rok vypsání: 2023/2024
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Fyzikální ústav UK (32-FUUK)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Václav Profant, Ph.D.
• Řešitel: Daniel Fousek - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 12.11.2023
• Datum zadání: 15.11.2023
• Datum potvrzení stud. oddělením: 15.11.2023
• Datum a čas obhajoby: 03.09.2025 09:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 17.07.2025
• Datum proběhlé obhajoby: 03.09.2025
• Oponenti: Mgr. Filip Šebesta, Ph.D.
• Konzultanti: Mgr. Alžbeta Kuižová

Zásady pro vypracování

1. Vypracovat rešerši pokrývající řešenou problematiku – struktura bentazonu, jeho biologický účinek, toxicita, spektroskopické vlastnosti atd.
2. Seznámit se se základy kvantově mechanických simulací molekul a jejich vlastností.
3. Seznámit se se základy vibrační spektroskopie a zvládnout měření na Ramanovském spektrometru a mikrospektrometru.
4. Změřit, zpracovat a analyzovat IR a Ramanovská spektra bentazonu v různých fázích a za různého pH.
5. Provést kvantově mechanické simulace vibračních spekter bentazonu.
6. Na základě porovnání experimentálních a teoretických dat provést detailní interpretaci naměřených spekter a jejich vibrační analýzu. Kvantifikovat přesnost simulací v závislosti na různých výpočetních parametrech.

Seznam odborné literatury

1. P. R. Carey, Biochemical Applications of Raman and Resonance Raman Spectroscopies, Academic Press, Inc., 1982, New York.
2. Kuižová A. Diplomová práce. MFF UK, 2019.
3. Jílek Š. Bakalářská práce. MFF UK, 2019.
4. Valášková M. Bakalářská práce. MFF UK, 2022.
5. Vybraný soubor původních prací.

Předběžná náplň práce

Pro výzkum a charakterizaci chemických sloučenin s biologickými účinky je využívána celá řada fyzikálních metod. Jednou z nich je vibrační spektroskopie, nedestruktivní metoda založená na interakci elektromagnetického záření se vzorkem, která umožňuje velice přesnou identifikaci studované látky (kvalitativní analýza) i stanovení množství této látky ve vzorku (kvantitativní analýza). Nezbytnou součástí kvalitativní analýzy jsou i kvantově mechanické simulace, které umožňují detailní interpretaci naměřených spekter.

Náplní bakalářské práce bude studium široce používaného herbicidu bentazonu metodou Ramanova rozptylu. Experimentální přístup přitom bude kombinován s kvantově mechanickými simulacemi, aby bylo možné provést detailní vibrační analýzu a přiřazení jednotlivých spektrálních pásů. Práce je materiálně i metodicky zajištěna. Student během jejího řešení získá řadu dovedností experimentálního i teoretického rázu.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

A number of physical methods are used for the research and characterization of chemical compounds with biological effects. One of them is vibrational spectroscopy, a non-destructive method based on the interaction of electromagnetic radiation with the sample, which enables very precise identification of the studied substance (qualitative analysis) and determination of the amount of this substance in the sample (quantitative analysis). Quantum mechanical simulations, which enable a detailed interpretation of the measured spectra, are also an essential part of the qualitative analysis.

The content of the bachelor's thesis will be the study of the widely used herbicide picloram by the Raman scattering method. The experimental approach will be combined with quantum mechanical simulations in order to perform a detailed vibrational analysis and assignment of individual spectral bands. The work is materially and methodologically secured. During its solution, the student acquires a number of experimental and theoretical skills.