Účinnosť vybraných sorbentov na elimináciu PCB z pôdy
Polychlórované bifenyly (PCB) sú fyzikálne a chemicky veľmi stabilné látky so závažný negatívnym dopadom na zdravie ľudského organizmu, ako aj na okolité prostredie. Okrem akútnych príznakov v podobe dermatóz či nevoľnosti, je závažná najmä toxicita chronická, vo forme hepato-, nefro-, neuro-, imuno- a iných toxicít, vrátane hormonálnych porúch a porúch vylučovacieho systému. Vzhľadom na ich optimálne fyzikálno-chemické vlastnosti boli masívne vyrábané po celom svete. Významným producentom týchto látok bol aj závod na východe Slovenska – Chemko Strážske. Postupne po identifikácii závažných toxických účinkov na zdravie a životné prostredie, bola výroba PCB celosvetovo pozastavovaná (v Československu ako v jednej z posledných krajín v roku 1984). Avšak v dôsledku zákazu výroby a distribúcie veľké množstvo týchto látok zostalo v priestoroch bývalého závodu a jeho okolí spolu s vedľajšími produktmi ich produkcie, ako významné toxikologické riziko. Po čiastočnej eliminácii tuhých odpadov z priestorov bývalého závodu, prichádza na rad aj otázka dočisťovania environmentu v širšom okolí. Jedná sa hlavne o vodu a pôdu z okolia.
Vedúci práce: Ing. J. Maroszová, PhD., jaroslava.maroszova@stuba.sk
Štúdium spinových prechodov pomocou Monte-Carlo simulácií
Štúdium spinových prechodov (angl. spin crossover, SCO), ktoré vznikajú v dôsledku bistability elektrónovej štruktúry v niektorých komplexoch prechodných prvkov, je atraktívnou oblasťou výskumu na pomedzí anorganickej chémie, materiálového inžinierstva a fyziky tuhej fázy. V súčasnosti sa stávajú dostupnými pokročilé výpočtové metódy, ktoré otvárajú dvere k lepšiemu pochopeniu javu SCO. Metódy DFT napríklad dovoľujú nahliadnuť do elektrónovej štruktúry molekúl, zväčša sú však limitované použitými aproximáciami akými sú nulová absolútna teplota alebo umiestnenie molekuly vo vákuu. Na druhej strane Monte-Carlo simulácie umožňujú opísať aj správanie sa makroskopického množstva častíc pri nenulovej teplote, avšak vstupné parametre musia byť do modelu poskytnuté z experimentu alebo výpočtu. Tento projekt sa zameriava na druhý zo spomenutých prístupov. Študent sa pri jej riešení bude zaoberať rozvíjaním počítačového programu pre simulácie spinových prechodov v kubických kryštáloch metódou Monte-Carlo Metropolis. V rámci tejto teoretickej témy si osvojí základy kvantovej chémie, štatistickej termodynamiky a programovania v jazyku Fortran.
Vedúci práce: Doc. Ing. J. Pavlik, PhD., jan.pavlik@stuba.sk
Meďnaté komplexy s potenciálnou bioaktivitou
Realizácia rešerše a následná syntéza spojená so štúdiom vlastností pripravených koordinačných zlúčenín. Spektrálna a štruktúrna charakterizácia získaných produktov s cieľom pripraviť nové komplexné zlúčeniny s potenciálnymi biologickými vlastnosťami. Štúdium interakcie s DNA a katecholoxidáze podobnej aktivity.
Vedúci práce: Ing. M. Puchoňová, PhD., miroslava.puchonova@stuba.sk
Využitie práškovej difrakčnej analýzy pre charakterizáciu a štúdium koordinačných zlúčenín
Prášková difrakcia je nazameniteľnou nedeštruktívnou metódou pre kvalitatívnu a kvantitatívnu analýzu tuhých kryštalických zmesí a štruktúrnu charakterizáciu polykryštalických látok. Vo výskume a štúdiu koordinačných zlúčenín sa na našom oddelení najviac uplatňuje pri zisťovaní ich fázovej čistoty a zhody kryštálovej štruktúry vyriešenej z monokryštálu s väčším objemom zostávajúcej resp. znovu pripravenej práškovej vzorky. Je to potrebné napr. pre následné analýzy nepriamymi metódami alebo biochemické experimenty vyžadujúce väčšie množstvo komplexu. V súčasnosti je možné s moderným difraktometrom vyriešiť kryštálovú štruktúru z práškovej vzorky tam, kde sa nedarí pripraviť vhodný monokryštál.
Vedúci práce: Ing. M. Puchoňová, PhD., miroslava.puchonova@stuba.sk
Príprava a štúdium potenciálnych mimetík enzýmov
Jednou z veľkých výziev súčasnej bioanorganickej chémie je príprava a štúdium komplexov prechodných kovov napodobňujúcich niektorú z enzymatických funkcií. Zlúčeniny s takýmto správaním sa nazývajú mimetiká enzýmov. Medzi enzýmy, ktorých biologická aktivita je často napodobňovaná, patria napríklad superoxiddizmutáza SOD; katalyzujúca disproporcionáciu superoxidu alebo kataláza; katalyzujúca rozklad peroxidu vodíka. Cieľom diplomovej práce bude literárna rešerš zameraná na vhodný výber ligandov pre prípravu komplexov s potenciálnou enzymatickou aktivitou, syntéza a charakterizácia takýchto komplexov.
Vedúci práce: Doc. Ing. J. Švorec, PhD., jozef.svorec@stuba.sk
