Nové elektrodové materiály na bázi fosforem dopovaného diamantu: Charakterizace a prozkoumání aplikačních možností v elektrochemii

• Název práce v češtině: Nové elektrodové materiály na bázi fosforem dopovaného diamantu: Charakterizace a prozkoumání aplikačních možností v elektrochemii
• Název v anglickém jazyce: Novel electrode materials based on phosphorus-doped diamond: Characterization and investigation of possible applications in electrochemistry
• Klíčová slova: fosforem dopovaný diamant; elektrochemie; elektroanalýza organických látek
• Klíčová slova anglicky: phosphorus-doped diamond; electrochemistry; electroanalysis of organic compounds
• Akademický rok vypsání: 2025/2026
• Typ práce: bakalářská práce
• Ústav: Katedra analytické chemie (31-230)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Simona Baluchová, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Vysoko fosforem dopovaný diamant (v angličtině phosphorus-doped diamond; PDD) představuje nový, dosud neprozkoumaný typ elektrodového materiálu, který však vykazuje zajímavé vlastnosti a perspektivy využití v různých oblastech elektrochemického výzkumu (např. elektroanalytické stanovení různých skupin látek, konstrukce elektrochemických kondenzátorů, elektrochemická degradace organických polutantů). Tento výzkum probíhá ve spolupráci s Fyzikálním ústavem AV ČR (skupina A. Taylora), který disponuje technologickým vybavením pro přípravu fosforem dopovaných diamantových materiálů.
Podle zájmu studenta/studentky je možné zaměřit konkrétní téma práce na:
i) Materiálový výzkum – především elektrochemická charakterizace fosforem dopovaných diamantů připravených za různých podmínek; zkoumání vztahů mezi strukturou a elektrochemickou odezvou.
ii) Elektroanalýza – voltametrické a amperometrické stanovení biologicky významných organických látek a těžkých kovů.
iii) Degradace environmentálních polutantů v důsledku generování radikálů. iv) Porovnání nových fosforem-dopovaných diamantových elektrod s elektrodami na bázi bor-dopovaného diamantu (BDD), který je předmětem studia naší skupiny již několik let.
Projekt bude realizován v rámci elektroanalytického týmu na Katedře analytické chemie, který garantuje jeho finanční zabezpečení. Projekt může být dále rozšířen do diplomové nebo doktorské práce.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Highly phosphorus-doped diamond (PDD) represents a new, yet unexplored type of electrode material, which, however, exhibits interesting properties and prospects for use in various areas of electrochemical research (e.g., electroanalytical determination of various groups of substances, construction of electrochemical capacitors, electrochemical degradation of organic pollutants). This research is conducted in collaboration with the Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences (A. Taylor's group), which has the technological equipment for the preparation of phosphorus-doped diamond materials.
Depending on the interest of the student, the specific topic of the thesis can be focused on:
i) Material research – primarily electrochemical characterization of phosphorus-doped diamonds prepared under various conditions; studying the relationships between structure and electrochemical response.
ii) Electroanalysis – voltammetric and amperometric determination of biologically significant organic substances and heavy metals.
iii) Degradation of environmental pollutants due to the generation of radicals.
iv) Comparison of new phosphorus-doped diamond electrodes with electrodes based on boron-doped diamond (BDD), which has been the subject of our group's study for several years.
The project will be carried out within the electroanalytical team at the Department of Analytical Chemistry, which guarantees its financial support. The project may be further expanded into a master's or doctoral thesis.