Umělá světlosběrná anténa pro biohybridní aplikace
| Název práce v češtině: | Umělá světlosběrná anténa pro biohybridní aplikace |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Artificial light-harvesting antenna for biohybrid applications |
| Klíčová slova: | Umělá fotosyntéza|světlosběrné antény|přenos excitační energie |
| Klíčová slova anglicky: | Artificial photosynthesis|light-harvesting|excitation energy transfer |
| Akademický rok vypsání: | 2023/2024 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Jakub Pšenčík, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 09.02.2024 |
| Datum zadání: | 23.02.2024 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 23.02.2024 |
| Konzultanti: | Mgr. Tomáš Malina |
| Zásady pro vypracování |
| Postup práce je stanoven následovně:
1. Pochopení základů problematiky a používaných metod 2. Studium agregace a vlastností připravených komplexů Další postup bude odvozen od průběžných výsledků. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Blankenship RE: Molecular Mechanisms of Photosynthesis (2002) Blackwell Science, Oxford
2. Amesz J, Hoff AJ (eds.): Biophysical Techniques in Photosynthesis (1996) Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 3. Lakowicz JR: Principles of Fluorescence Spectroscopy (2006) Springer, New York 4. El-Khouly E, El-Mohsnawy E, Fukuzumi S: Solar energy conversion: From natural to artificial photosynthesis. Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 31 (2017) 36–83 5. odborné články a internet |
| Předběžná náplň práce |
| Výsledky získané při studiu primárních procesů fotosyntézy je možné využít pro vývoj umělých systémů na zachycení sluneční energie a její převedení do jiné formy, např. elektrické v nových typech fotovoltaických článků, nebo chemické v biohybridních zařízeních pro produkci biopaliv a jiných produktů. Takovéto systémy budou stejně jako ty fotosyntetické vyžadovat přísun excitační energie. Napodobit funkci přírodních světlosběrných komplexů, založených většinou na pigment-proteinových komplexech, by bylo obtížné. Výjimku tvoří světlosběrné systémy zelených fotosyntetických bakterií, tzv. chlorosomy, jejichž vnitřní uspořádání je důsledkem samoorganizace a nikoli vazby na protein. Tisíce bakteriochlorofylových molekul se díky své unikátní chemické struktuře samovolně organizují do agregátů se zajímavými vlastnostmi. Komplexy s velmi podobnými vlastnostmi mohou být připraveny také uměle a představují perspektivní systémy pro umělou fotosyntézu a molekulární elektroniku.
Tato práce je zaměřena na přípravu s bakteriochlorofylových agregátů s příměsí molekul rozšiřujících absorpční spektrum výsledné antény o zelenou a žlutou část spektra, kde bakteriochlorofylové molekuly neabsorbují. Alternativou k tomuto postup je využití nanočástic, které budou absorbovanou energii předávat agregátům nebo přímo komplexům, ve kterých bude docházet k převedení excitační energie do jiné formy. Cílem této práce je příprava umělé antény skládající se z několika komponent umožňujících absorpci fotonů z různých částí viditelného spektra a účinný přenos excitační energie na místo jejího dalšího využití. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Artificial light-harvesting antenna for biohybrid applications |