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. RNDr. František Krčma, Ph.D.

1. Advanced materials for organic photonics

   Advanced organic materials represent a very interesting alternative to traditional inorganic substances used in photonic applications. Organic materials provide a number of potential advantages such as flexibility, low weight, preparation with low-cost material printing techniques, wide range of parameter tuning, low environmental impact, etc. This work will deal with the study of the relationship between (especially) optical properties and the chemical structure of organic pi-conjugated molecules (dyes, pigments). One of the target applications will be organic solid-state lasers. Part of the work will be the preparation and study of such model structures. In particular, properties related to radiative and non-radiative processes after photoexcitation will be studied. Typical methods of study will include absorption and fluorescence spectroscopy, determination of fluorescence lifetime and quantum yields, and determination of threshold excitation energy to induce amplified spontaneous emission (ASE) and other parameters affecting their function. The work will take place within the Laboratory of Organic Electronics and Photonics (https://www.fch.vut.cz/vav/cmv/laboratore/elektro) at the Center for Materials Research at the Faculty of Chemistry, Brno University of Technology. Within this team, we have more than 20 years of experience in this field, evidenced by almost 200 publications cited more than 1000 times. FCH BUT is a proud holder of the HR Excellence in Research Award by the European Commission (https://www.vut.cz/en/but/hr-award).

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

2. Fluorescence spectroscopy in the study of properties of associative colloidal systems

   This work is focused on the use of stationary, time resolved and microscopic fluorescence techniques in research of physical properties of associative colloids. The information obtained will be correlated with technological parameters of associative colloids such as solubilization and solubilization capacity, stability, size distribution, etc. The study will acquire not only skills in various techniques of fluorescence spectroscopy, but also in comparative techniques such as light scattering techniques.

   Školitel: Mravec Filip, doc. Ing., Ph.D.

3. Non-equilibrium thermodynamics and the theory of chemical kinetics

   The results, which have been obtained within the area of macroscopic non-equilibrium thermodynamics, show tighter links between chemical thermodynamics and kinetics than usually supposed. Thermodynamics delineates the general framework which determines, among other, also the form of rate equations and puts some restrictions on coefficients occurring in these equations. The corresponding thermodynamic theory has been elaborated only for the linear fluids to date and even here some interesting questions remain to be answered. During this PhD study, following problems will be solved successively: • kinetics in non-ideal fluid mixtures, applicability of activity in kinetic equations; • application of the thermodynamic theory on reaction mechanisms with activated complex, study of relationships to the corresponding microscopic theory (of activated complex) and to the preceding problem; • application of the theory on several selected published mechanisms, comparison of thus obtained kinetic equations with the published equations, discussion of the contribution of the novel theory to the praxis of reaction kinetics; • extension of the theory outside the linear fluid model, focused particularly on reacting systems with significant effect of diffusion and on the relationship between the rate of reaction and diffusion.

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

4. Studium bioakumulace vybraných kontaminantů v rostlinách metodou spektroskopie laserem buzeného plazmatu

   V současné době dochází k velkému rozvoji nanomateriálů, které nachází využití v průmyslu. S jejich masovým využitím se zvyšuje riziko průniku do životního prostředí, a proto je nutné monitorovat jejich vliv na různé ekosystémy. Spektroskopie laserem buzeného plazmatu (LIBS) je optická emisní metoda vhodná mimo jiné pro prvkové mapování povrchu velkých vzorků. Informace o biodistribuci a bioakumulaci materiálu v organismu je velmi důležitá pro správné vyhodnocení jeho toxického efektu. Metoda LIBS dokáže s dostatečným rozlišením detekovat kontaminanty v rostlinách. Cílem této práce je stanovení bioakumulace a translokace vybraných nanomateriálů v rostlinách a studium vlivu plazmatem aktivované vody na bioakumulaci.

   Školitel: Pořízka Pavel, doc. Ing., Ph.D.