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). The findings will be useful in applications such as light-emitting devices (OLED), solar cells, organic solid-state lasers, fluorescent markers for the study of biological systems, etc. Part of the work will be the preparation and study of model devices for selected applications. 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. FCH VUT 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. Carbonitride-based photocatalytic layers and their plasmochemical treatment

   Příprava nanočástic karbonitridů a nanášení do tenkých vrstev s využitím materiálového tisku. Plazmochemické úpravy připravených vrstev s cílem dosažení vysoké fotokatalytické účinnosti a citlivosti v UVA a v modré oblasti viditelného spektra. Upscaling procesů přípravy vrstev a in-line plazmochemické opracování. Optimalizace procesů a studium vlivu proměnných veličin. Dizertace je podpořena projektem GAČR.

   Školitel: Dzik Petr, 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. Photocatalytic oxide semiconductor layers with hierarchical porosity

   Příprava krystalických nanočástic a pojivových systémů k použití při tvorbě tenkých vrstev. Výběr vhodných templátovacích činidel a návrh kapalných tiskových formulací poskytující vrstvy s řízenou velikostí pórů od mikropórů k mezopórům. Optimalizace finalizace vrstev a studium jejich fyzikálně-chemických vlastností.

   Školitel: Dzik Petr, doc. Ing., Ph.D.

5. Study of plasma interaction with soil environment

   The recent research focusing on non-thermal plasma application in agriculture is aimed mostly on the influence of direct plasma effects or indirect effects of plasma activated water on plant materials. However, effects on the soil environment are still less examined, both from the physical-chemical and microbiological point of view. Therefore, the thesis will be focused on the study of both direct and indirect low temperature plasma interaction with the soil environment. The low temperature plasma will be generated by different electrical discharges. The goal of the work will be a description of plasma effects on the soil physical-chemical properties as well as on the soil microorganisms. Besides methods for plasma diagnostics, various biological and chemical analyses will be employed for the study.

   Školitel: Kozáková Zdenka, doc. Ing., Ph.D.