velikost textu

Studium nestabilních částic a prekurzorů biomolekul pomocí spektroskopických technik

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Studium nestabilních částic a prekurzorů biomolekul pomocí spektroskopických technik
Název v angličtině:
The Study of Transient Species and Precursors of Biomolecules using Spectroscopic Techniques
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Martin Ferus, Ph.D.
Školitel:
prof. RNDr. Svatopluk Civiš, CSc.
Oponenti:
Judit E. Šponerová, Ph.D. et Ph.D.
doc. RNDr. Jan Wild, CSc.
Id práce:
83231
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
Program studia:
Fyzikální chemie (P1404)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
9. 7. 2012
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
Spektrometrie s Fourierovou transformací (FTS), emisní spektrometrie, LIDB, doutnavý výboj, časově rozlišená spektrometrie, radikály, ionty, biomolekuly
Klíčová slova v angličtině:
Fourier transform spectrometry (FTS), emission spectrometry, LIDB, glow discharge, time resolved spectrometry, radicals, ions, biomolecules
Abstrakt:
Abstrakt Předložená dizertační práce je složena ze studií zaměřených na spektroskopický popis, kinetiku a dynamiku molekul, radikálů a iontů v plazmě výboje a laserové jiskry. Výzkum těchto fragmentů je rozšířen o vznik biomolekul z těchto jednoduchých specií včetně vlivu látek s katalytickým účinkem. Dynamika radikálů, iontů a nestabilních molekul byla studována pomocí časově rozlišené spektrometrie s Fourierovou transformací. Byla měřena časově rozlišená emisní spektra výbojů v CH4, HCONH2, BrCN, CH3CN, CF3Br, (CF3)2CHBr a dalších plynech. Následně byl výboj simulován pomocí modelu zahrnujícího molekulární dynamiku, kolizní, chemické a radiační procesy. Modely byly porovnány s experimentálními výsledky a byla vysvětlena získaná emisní časově rozlišená spektra. Fitem na komplexní mechanismus byla experimentálně zjištěna hodnota rychlostní konstanty konverze HCN na HNC kolizí s excitovaným atomem vodíku. V rámci studia prekurzorů biomolekul bylo pomocí vysoce rozlišené infračervené absorpční spektrometrie s Fourierovou transformací analyzováno složení plynných látek vznikajících po expozici par formamidu a plynné směsi oxidu uhelnatého s dusíkem a izotopově značenou vodou laserové jiskře generované vysoce výkonným pražským laserovým systémem Asterix (PALS). Pomocí chemického modelu byla studována dynamika rozkladu těchto látek. Dosud nepublikované výsledky naznačují, že v laserové jiskře ve formamidu vznikají nukleové báze a aminokyseliny. Vzhledem k použití vody značené kyslíkem 18O a katalyticky působícího Ti16O2 a Ti18O2 byla následně pomocí infračervené absorpční spektrometrie s Fourierovou transformací studována izotopová výměna mezi pevným vzorkem Ti18O2 a oxidem uhličitým, kyselinou mravenčí a katalytické působení tohoto materiálu. Izotopová výměna mezi C16O2 a Ti18O2 je spontánním procesem, avšak aktivní místa na povrchu Ti18O2 mohou být blokována vodou či HCOOH. Bylo zjištěno, že při ozařování vzorků dochází k fotochemickému vzniku methanu a acetylenu, rozkladu kyseliny mravenčí a opětovné výměně kyslíkových atomů mezi pevnou fází a oxidem uhličitým.
Abstract v angličtině:
Abstract The presented thesis is focused on a spectroscopic study of unstable radicals, ions and molecules in a positive column glow discharge and laser plasma. The research of these fragments is supplemented by a study of biomolecules formation from these species and influence of catalysts. Molecular dynamics of radicals, ions and unstable molecules has been studied using a time resolved Fourier transform infrared spectroscopy. Time resolved spectra of CH4, HCONH2, BrCN, CH3CN, CF3Br, (CF3)2CHBr positive column glow discharges have been measured and simulated using a kinetic model including molecular dynamics, collisions and chemical and radiation transfer processes. The model has been compared with our experimental results and time resolved spectra were described in details. Fit to a complex reaction mechanism has been used to estimate a rate constant of a HCN conversion to HNC by a collision with H radical. The study of precursors of biomolecules was focused on chemical consequences of a laser induced dielectric breakdown in formamide vapor and gaseous carbon monooxide with 18O labeled water. Dissociation products have been detected using the Fourier transform absorption spectroscopy. The experimental results have been explained by a help of a chemical laser spark dynamics model. Additionally, our the most recent unpublished results suggest formation of nucleic bases in samples of high power laser irradiated formamide ices. Since the isotopic labeled water and catalytic Ti16O2 and Ti18O2 were used, an isotopic exchange between CO2 and Ti18O2 has been studied using the high resolution Fourier transform spectrometry. This metal oxide is an important catalyst and the isotopic exchange effect suggests that oxygen can be released from the crystal surface, however, these active centers can be blocked by water or HCOOH. Additionally, after an irradiation, formation of methane and acetylene from carbon monoxide and decomposition of HCOOH photocatalyzed by TiO2 has been observed.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Martin Ferus, Ph.D. 15.02 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Martin Ferus, Ph.D. 62 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Martin Ferus, Ph.D. 58 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Martin Ferus, Ph.D. 527 kB
Stáhnout Posudek vedoucího prof. RNDr. Svatopluk Civiš, CSc. 111 kB
Stáhnout Posudek oponenta Judit E. Šponerová, Ph.D. et Ph.D. 116 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Jan Wild, CSc. 117 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 696 kB