Studium vlivu vodní páry na elektrickým výbojem iniciované procesy v prebiotických atmosférách
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Cílem diplomové práce bylo studium vlivu molekul vody na chemické procesy iniciované elektrickými výboji v probiotických atmosférách. Tato diplomová práce je zaměřena na simulaci dusíkaté atmosféry a atmosféry oxidu uhličitého. Tyto plyny byli vybrány, protože představují hlavní složky některých známých atmosfér (N2 měsíc Titan, CO2 planeta Mars). Pro simulaci byl využit doutnavý výboj generovaný ve speciálním reaktoru za atmosférického tlaku a průtoku čistého N2 nebo CO2. Část měření probíhala pouze v čistém plynu, do kterého byl postupně zavedena vodní pára o průtoku 0, 5, 10, 15 a 20 sccm. V druhé časti měření se studoval vliv příměsí. V případě atmosféry s N2 se použil metan o průtoku 2 a 4 sccm. U atmosféry s CO2 pak průtok dusíku o velikosti 2 a 4 sccm. Opět proběhla analýza vlivu vody pro všechny vytvořené atmosféry. Vytvořené produkty se analyzovaly pomocí hmotnostní spektrometrie s protonovou ionizací a analyzátorem doby letu. Byly detekovány jednoduché alifatické uhlovodíky, alkoholy, aldehydy a ketony. Se zvyšujícím se množstvím příměsí docházelo k tvorbě i složitějších aromatických látek. Současně probíhala i diagnostika plazmatu pomocí optické emisní spektroskopie.
The aim of this work is to study the influence of water molecules on chemical processes initiated by electrical discharges in probiotic atmospheres. This work is focused on the simulation of nitrogen atmosphere and carbon dioxide atmosphere. These gases were chosen because they represent the main components of some known atmospheres (N2 the moon Titan, CO2 the planet Mars). A glow discharge generated in a special reactor at atmospheric pressure and a flow of pure N2 or CO2 was used for the simulation. Part of the measurement took place only in pure gas, into which water vapor with a flow rate of 0, 5, 10, 15 and 20 sccm was gradually introduced. In the second part of the measurement, the influence of admixtures was studied. In the case of an N2 atmosphere, methane flow rates of 2 and 4 sccm were used. In the case of an atmosphere with CO2, the nitrogen flow is 2 and 4 sccm. Again, the analysis of the effect of water was carried out for all created atmospheres. The products formed were analysed using proton ionization mass spectrometry and a time-of-flight analyser. Simple aliphatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes and ketones were detected. As the number of additives increased, more complex aromatic substances were also formed. At the same time, plasma diagnostics was carried out using optical emission spectroscopy.
The aim of this work is to study the influence of water molecules on chemical processes initiated by electrical discharges in probiotic atmospheres. This work is focused on the simulation of nitrogen atmosphere and carbon dioxide atmosphere. These gases were chosen because they represent the main components of some known atmospheres (N2 the moon Titan, CO2 the planet Mars). A glow discharge generated in a special reactor at atmospheric pressure and a flow of pure N2 or CO2 was used for the simulation. Part of the measurement took place only in pure gas, into which water vapor with a flow rate of 0, 5, 10, 15 and 20 sccm was gradually introduced. In the second part of the measurement, the influence of admixtures was studied. In the case of an N2 atmosphere, methane flow rates of 2 and 4 sccm were used. In the case of an atmosphere with CO2, the nitrogen flow is 2 and 4 sccm. Again, the analysis of the effect of water was carried out for all created atmospheres. The products formed were analysed using proton ionization mass spectrometry and a time-of-flight analyser. Simple aliphatic hydrocarbons, alcohols, aldehydes and ketones were detected. As the number of additives increased, more complex aromatic substances were also formed. At the same time, plasma diagnostics was carried out using optical emission spectroscopy.
Description
Keywords
Plazma, elektrický doutnavý výboj za atmosférického tlaku, vliv vodní páry, hmotnostní spektrometrie, PTR-TOF, optická emisní spektroskopie, dusík, oxid uhličitý, Plasma, atmospheric pressure glow discharge, influence of water vapor, mass spectrometry, PTR-TOF, optical emission spectroscopy, nitrogen, carbon dioxide
Citation
MORAVČÍK, M. Studium vlivu vodní páry na elektrickým výbojem iniciované procesy v prebiotických atmosférách [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Zdenka Kozáková, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Dzik, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Čeppan, CSc. (člen)
Date of acceptance
2023-05-29
Defence
Obhajoba diplomové práce proběhla podle následujícího schématu: prezentace studenta-vyjádření vedoucí/ho-oponentský posudek-reakce na posudek-diskuse s komisí. Student přednesl výborný výtah výsledků své práce, řádně zodpověděl všechny dotazy oponentské i členů komise, pohotově reagoval na připomínky. V diskusi tak student prokázal výbornou schopnost orientace v teoretických i praktických základech problematiky práce. Komise zhodnotila jeho práci celkově jako výbornou.
Pekař: Můžete popsat experimentální aparaturu?
Veselý: Byla zjišťována koncentrace vody v plynné směsi? Jakou jednotku má relativní veličina?
Kozáková: Jaká byla teplota experimentů? Byla měřena reálná teplota v reaktoru? Jaké napětí se použilo pro generaci doutnavého výboje?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení