Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.

7. 8. 2008
 |  Vesmír 87, 530, 2008/8
komerční prezentace

Ústav fyzikální chemie a elektrochemie J. Heyrovského ČSAV vznikl r. 1972 sloučením Polarografického ústavu (založeného r. 1950 a do ČSAV začleněného r. 1953) a Ústavu fyzikální chemie, který se vyvinul r. 1955 z Laboratoře fyzikální chemie (založené v ČSAV r. 1953). Současný název „Ústav fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR“ byl přijat r. 1993. Od roku 1988 ústav sídlí v nové budově v areálu Mazanka v Praze 8. Veřejnou výzkumnou institucí ve smyslu zákona č. 341/2005 Sb. se stal 1. ledna 2007. Se svými téměř 200 zaměstnanci, z nichž 104 jsou vysokoškolsky vzdělaní vědečtí a odborní pracovníci, je jedním ze šesti ústavů chemické sekce II. vědní oblasti o živé přírodě a chemických vědách Akademie věd ČR.

Ústav rozvíjí badatelskou činnost ve fyzikální chemii a chemické fyzice se zaměřením na identifikaci a objasňování souvislostí mezi strukturou a interakcemi v molekulárních a biomolekulárních systémech a jejich chemickou, respektive elektrochemickou reaktivitou a fyzikální dynamikou. Základem této činnosti je teoretický i experimentální přístup na atomární, popřípadě molekulární úrovni a jeho aplikace na specifické systémy – atmosférické klastry, polyfunkční katalyzátory, elektrokatalyzátory, sorbenty a živé buňky. Jejím hlavním výsledkem jsou publikace (více než 150 ročně) v mezinárodních impaktovaných časopisech. Vědecký výzkum probíhá v osmi základních směrech (odděleních):

  • Teoretická chemie. Rozvíjí a využívá prediktivní funkce kvantové chemie a molekulárního modelování. Vývoj multireferenční BrillouinovyWignerovy metody spřažených klastrů s aproximativními iteraktivními triexcitacemi umožnil například přesné výpočty potenciálových křivek a spektroskopických konstant základního a excitovaných stavů molekuly O2. Použití kvantověchemických metod vedlo k predikci fyzikálně chemických vlastností CuNO2 a jeho kationradikálu, které pravděpodobně hrají klíčovou roli v selektivní katalytické redukci NO2 na Cuzeolitu.
  • Chemická fyzika. Studuje kinetiku a dynamiku chemických procesů a dále strukturu a vlastnosti molekul a jejich agregátů v plynné fázi. Mezi významné výsledky patří objev a návrh mechanizmu fotodisociace molekul halogenovodíků na volných nanočásticích ledu, které hrají klíčovou úlohu v chemii atmosféry při tvorbě ozonové díry. Obecná metoda přesného výpočtu stopových koncentrací látek ve vzduchu z hmotnostních spekter získaných po reakci s vybranými ionty v proudové trubici (SIFTMS) nalezla využití v diagnostice astmatu.
  • Biofyzikální chemie. Vyvíjí a aplikuje nové metody fluorescenční spektroskopie a elektrochemie ve výzkumu struktury, funkce a dynamiky biomembrán. Tzv. Z-scan fluorescenční korelační spektroskopie umožnila vyhodnocení laterální difuze lipidů v modelových membránách a membránách živých buněk.
  • Syntéza a katalýza. Je zaměřena na přípravu zeolitů, mezoporézních molekulových sít, hierarchických ma teriálů s různou úrovní porozity a organometalických sloučenin přechodových kovů pro katalytické aplikace v petrochemických reakcích a v přípravě speciálních chemikálií. Příkladem je syntéza vysoce aktivních katalyzátorů pro metateze olefinů na bázi oxidů přechodových kovů (Re, Mo).
  • Struktura a dynamika v katalýze. Oddělení řeší základní problém katalýzy kombinací metod kinetických a spektroskopických (in situex situ) i kvantověchemického modelování. Významným praktickým výsledkem je vývoj katalyzátoru na bázi Fe-zeolitu pro odstranění N2O z průmyslových exhalátů jeho rozkladem na molekulární komponenty pro perspektivní technologii likvidace koncových plynů výroby kyseliny dusičné.
  • Elektrochemické materiály. Výzkum v této oblasti je soustředěn na syntézu a vlastnosti materiálů na bázi nanouhlíku a nanokrystalického TiO2. Získání klíčových poznatků o uhlíkových nanostrukturách (uhlíkové nanotrubice, lusky, fullereny) umožnilo vývoj nových typů kompozitních materiálů vycházejících z uhlíkových nanotrubic a polymerů. Nová metoda přípravy nanokrystalického TiO2 vedla k zvýšení účinnosti fotoelektrochemické konverze energie.
  • Elektrokatalýza. Řeší otázky syntézy a charakterizace nanokrystalických elektrokatalyzátorů pro využití v palivových článcích a technické elektrolýze, dále molekulární katalýzy redukce kyslíku na kapalných rozhraních. S využitím metod elektrochemie, hmotové spektrometrie a skenovací elektronové mikroskopie byl dokázán vliv tvarové selektivity na elektrokatalytické vlastnosti nově syntetizovaných nanokrystalických oxidů s rutilovou strukturou pro selektivní vylučování chloru.
  • Molekulární elektrochemie. Využívá moderních metod elektrochemie a spektroskopie k objasnění mechanizmu a kinetiky elektrodových reakcí molekul s více redoxními centry a supramolekulárních komplexů, např. elektrochemické redukce molekulárního dusíku na amoniak zprostředkovanou komplexem fulerenu C60 a γ-cyklodextrinu.
  • Výzkum ve výše uvedených směrech je podporován téměř stovkou projektů tuzemských (GA ČR, GA AV ČR, AV ČR, MŠMT, MPO) a zahraničních (projekty 6. rámcového programu EU) poskytovatelů. Na řešení řady projektů spolupracují vědečtí pracovníci ústavu s vysokými školami, akademickými institucemi a pracovišti aplikační sféry. Ústav každoročně organizuje nebo spoluorganizuje několik konferencí s mezinárodní účastí (např. Heyrovský Discussion, Symposium on Catalysis) a přednášek zahraničních hostů (např. R. Brdička Memorial Lecture).

    Badatelská činnost pracovníků ústavu byla oceněna např. udělením Ceny AV ČR za dosažené vynikající výsledky velkého významu (2006, 2008), Ceny AV ČR za zvláště úspěšné řešení programových a grantových projektů (2004, 2008), Národní ceny Česká hlava (2003), Ceny Doctorandus – Česká hlava (2007) nebo Prémií Otto Wichterleho (2002, 2003, 2005, 2006, 2007).

    KONTAKTY

    Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.

    Dolejškova 2155/3, 182 23 Praha 8

    tel. (+420) 26605 2011 nebo (+420) 28658 3014

    fax (+420) 28658 2307

    e-mail

    IČ/DIČ: 61388955 / CZ61388955

    URL: www.jh-inst.cas.cz

    VEDENÍ ÚSTAVU

    Ředitel: prof. RNDr. Zdeněk Samec, DrSc.

    Zástupce ředitele pro vědu a výzkum: doc. Martin Hof, Dr. rer. nat., DSc.

    Zástupce ředitele pro ekonomiku a technickou správu: prof. Ing. Vladimír Mareček, DrSc.

    Předseda Rady instituce: doc. Martin Hof, Dr. rer. nat., DrSc.

    Předseda dozorčí rady: Ing. Karel Aim, CSc.

    Ke stažení

    OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika

    Doporučujeme

    Přemýšlej, než začneš kreslit

    Přemýšlej, než začneš kreslit

    Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
    Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
    Tajemná „Boží země“ Punt

    Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

    Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
    Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
    Hmyz jako dokonalý létací stroj

    Hmyz jako dokonalý létací stroj

    Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
    Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

    Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

    Tištěná i elektronická
    verze časopisu
    Digitální archiv
    od roku 1994
    Speciální nabídka
    pro školy a studenty

     

    Objednat předplatné