Bakalářská témata materiálové cl materiálové c Doc. RNDr>Pavel Brož, Ph.D. Masarykova univerzita. Přírodovědecká fakulta. Ustav chemie. Kotlářská 2, 611 37 Brno MU, CEITEC, Kamenice 5, 625 00 Brno ova efúzní hmotnostní spektrometr Laboratoř termické analýzy Ústav chemie (http://ustavchemie.sci.muni.cz/) —> Laboratoř termické analýzy a KEMS věda a výzkum Brož Bakalářské práce z fyzikální a materiálové chemie Měření tenze par Měření tenzí par látek za vyšších a vysokých teplot /. w p. (kovy, o>&^)rg. látky) Brož Lze získat: termodynamické a analytické údaj detekce a kvantifikace složek a látek {kvalitativní a kvantitativní analýza) —> hodnoty TD funkcí (x, T) - G, H, S —> difúzí řízené kinetické děje (t) —> studium povrchových dějů Bakalářské práce z ŕyzikální a materiálové chemie Knuů^enoyaef úzní metoda spojená s hmotnostním>pektrometrem - úprava Konstrukční detail přístroje DSC/KC/QMS. Přístroj není vybaven systémem skimmer, ale keramickým diskem umožňujícím nebo znemožňujícím vstup efundujících částic ze studovaného vzorku. 10 m bar 10 mbar 3- 4- 5 6- 7- 8 D fl U B t 03 r2 CO o Spojení přes skimmer. 1. kvadrupólový analyzátor, 2. iontový zdroj. 3. skimmer, 4. otvůrek, 5. vzorek, 6. topení, 7. držák vzorku, 8. odchod plynu Brož Bakalářské práce z fyzikální a materiálové chemie STA 409 CD/3/403/5/G podrobnosti DSC držák fímtový zdroj komůrka Brož Bakalářské práce z fyzikální a materiálové chemie Měření tlaku par složek pro získání termodynařrTieHých údajů (G,H,S) Termická analýza spojená s Knudsenovou efúzní hm. spektrometrií -analýza plynů prostřednictvím MS (DTA/DSC/KEMS-MS) Ion Current [E-08A] T[°C] — 0.00 1—109.00 1—110.00 -111.00 -112.00 -113.00 -114.00 -115.00 -116.00 -117.00 -Temp [DC] izotopy Cd Arrheniuv grafpro výparné 7kJmoľ1 / vzduch teplo pro Cd P. Broz, J. Sopousek, J. Vrestal, J. Pinkas, ECS Transactions 46(1), 69 (2013) AHv(tab.)= 99.8? AHv(exp.} = 704.1 ^ Tlak par vs. teplota pro Cd (časová závislost iontových proudů) P. Broz, F. Zelenka, Int. J. Mass Spectrom. 383,13 (2015) Termická analýza - Měření tenze par - Hmotnostně spektrometrická analýza Mot7crh QTA Af\Q rn/Q/AOQ/f;/n OR .1/100 op _ nrruiHír-í nl\/n íAr\ I cx/ntotir-Ľv/ (do 313 cm^min-1) nebo vakuum (1-105mbar) - rychlost ohřevu 0.1 - 50 °C min1 hmotnostní rozsah m/z 1 - 512 Da Hm. spektrometr - INFICON AG, Balzers I Brož Bakalářské práce z fyzikální a materiálové chemie StucfiuřrrrHfúzí řízených kinetických dějů (termoelektrické materiály) TE Generator Development Subsystems Modeling and Design (withGeneraiEiectric) Heat Exchanger Design: 4 TE Module Design: Identify primary module design variables Examine effect on primary output variables: (1) Power output, (2) Cost, (3) Thermo-mechanical durability Exhaust gas inlet TEG Design: Program metric: $/Watt Cooling blocks TE Modules Hot side heat exchanger Exhaust gas outlet Brož Bakalářské práce z fyzikální a materiálové chemie Studium difúzí řízených kinetických dějů (termoelektrické materiály) KEMS studium termické stability skutteruditÍH)D06Fe31Co09Sb12 0.50000 0.48000 0.46000 0.44000 0.42000 0.40000 0.38000 0.36000 0.34000 0.32000 0.30000 0.28000 0.26000 0.24000 0.22000 0.20000 0.18000 0.16000 0.14000 0.12000 0.10000 0.08000 Ion Current [E-1 OA] OJ I - extrapolace: I = 23%l(ŕn A 529°C 543°C 557°C 572°C 586°C VJ iK VI VI íK VJU — o.oo — 121.00 — Temp [°C] EI+ 41) .-V 8 t[h] Brož Bakalářské práce z fyzikální a materiálové chemie itudium povrchových dějů (nanočástice slitin) KEMS studium syntetizovaných nanočástic Ag-Cu (20nm) o eutektickém složení 125 130 135 140 145 150 1 55 160 165 170 m/z 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 m/z Vybrané části hmotnostních spekter získaných během KEMS ohřevu nano AgCu, (ohřev z 30 na 940°C s rychlostí 5*C min1), odpovídající teplotnímu programu DSC a ukazující hmoty typické pro oktadecény, oleylamin a oktadecenaly Syntéza na mokré cestě ze solí kovů v kyselině oleové v oleylaminu a oktadecénu jako prekurzorů je dobře použitelná pro přípravu sférických a v distribucí homogenních nanočástic Ag-Cu, ale organická rozpouštědla během ohřevu reagují s povrchem nanočástic a tvoří "organokovové sloučeniny" což evidentně znemožňuje spolehlivou detekci snížení bodu tání nanočástic během měře™ metodou DSC. J. Sopousek, J. Pinkas, P. Broz et al., Journal of Nanomaterials, Article Number: 638964 (2014) Bakalářské práce z fyzikální a materiálové chemie c KC and vnitřní korundový kelímek po měření nano AgCu metodou KEMS Brož Témata bakalárskych prací Fyzikální chemie Materiálová chemie měření tlaku par kondenzovaných soustav Studium nanočástic prostřednictvím Knudsenovy efúzní hmotnostní spektrometrie řehled o současných termoelektrických materiálech a jejic fvzikálně chemických vlastnostech Hmotnostní spektrometrie (jarní semestr) Materiálová chemie kovů (jarní semestr) GAČR: GA 17-12844S (2017-2019) Tepelná a fázová stabilita pokročilých TE materiálů Projekty: Brož Bakalářské práce z fyzikální a materiálové chemie RASMUS+ Chemie Fyzikálni chemie Materiálová chemie Anorganická chemie http://www.sci.muni.cz/cz/Akce/Aktuality/ERASMUS— vyberova-rizeni-na-studijni-pobyty-v-roce-20172018) Aix-Marseille University. Science and Technology 1 student - 5 měsíců úroveň magisterská/doktorská obor fyzikální chemie/materiálová chemie C herni stry, Physic s University Wienna. Chemistry / Theoretical Physical Chemistry, Chemistrv / Inorganic Chemistrv. Chemistry / Material Chemistrv: 2 studenti -12 měsíců celkem úroveň bakalářská/magisterská/doktorská obor anorganická chemie/ívzikální chemie/materiálová chemie Online přihlašování: 30.1. - 28.2,2017 na adrese: https:visois.ois.muni.cz/public/application-outgoing/ Brož Bakalářské práce z fyzikální a materiálové chemie