Fakulteta za podiplomski študij

Izbrana poglavja iz molekularnih spektroskopij

Predmet se izvaja v programu:
Podiplomski študijski program Materiali (tretja stopnja)

Cilji in kompetence

Osnovni cilj predmeta je podati študentom teoretična in praktična znanja o modernih molekularnih spektroskopijah in njihovi uporabi pri raziskovanju. Poudarek je na pridobivanju praktičnih znanj iz uporabnih spektroskopij.

Pogoji za vključitev v delo oz.
za opravljanje študijskih obveznosti

/

Vsebina

    Predmet je nadaljevanje predmeta Molekularna spektroskopija iz II. bolonjske stopnje. Izbor izbranih poglavij predstavlja presek modernih tehnik, ki jih uporabljamo pri reševanju problemov iz osnovnih področji znanosti in industrije. Izbor tem se prilagaja vsebini doktorskih tem študentov. Prav tako je predvidena seminarska naloga iz področja doktorskega dela.

    1. Napredne tehnike v infrardeči in ramanski spektroskopiji

    • refleksijska merjenja
    • meritve pri oslabljenem popolnem odboju
    • meritve tankih filmov
    • meritve difuzne refleksije
    • polarizacijske meritve
    • 2-D vibracijska spektroskopija
    • moderne metode reševanja vibracijskega problema
    • VCD spektroskopija
    • ramanska mikroskopija
    • moderna ramanska spektroskopija

    2. Izbrani primeri uporabe vibracijske spektroskopije

    • polimerna kemija
    • kemija barv in premazov
    • karakterizacija materialov v biomedicini, biokemiji (strukturni kemiji), biofiziki in farmaciji
    • karakterizacija vodikove vezi
    • struktura in dinamika proteinov
    • struktura in dinamika DNK molekul
    • kvantitativne in kvalitativne analize
    • uporaba vibracijske spektroskopije v prehrambni industriji

    3. Izbrana poglavja iz UV-VIS in fluorescenčne spektroskopije

Predvideni študijski rezultati

Študenti spoznajo principe različnih molekularnih spektroskopskih metod. Naučijo se dela na spektroskopih od priprave vzorcev, izvedbe meritev in analize ter interpretacije spektrov. Pri praktičnih delu se naučijo uporabe programske opreme za vibracijsko analizo in naprednih kemometrijskih metod. Na primerih iz raziskovalne prakse pridobijo potrebna znanja in kompetence za samostojno analizo in interpretacijo spektrov posnetih z različnimi spektroskopskimi metodami. Naučijo se izbrati, katera spektroskopska metoda in tehnika sta optimalni pri reševanju specifičnega znanstvenega problema.

Temeljna literatura in viri

    • CHALMERS J. M. and GRIFFITHS P.R., Handbook of Vibrational Spectroscopy Vol.I-V, Wiley & Sons, LTD, Chichester, 2002.
    • NAKAMOTO K., Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds, Wiley, New York, 1997.
    • PERKAMPUS H.H., UV-VIS Spectroscopy and Its Applications Springer-Verlag, 2002.
    • LAKOWITZ J. R., Principles of Fluorescent Spectroscopy Kulwer Academic/Plenum Publisher, 1999.
    • DEWEY T.G., Biophysical and Biochemical Aspects of Fluorescencence Spectroscopy Plenum Press, 1991.
    • MIRTIČ, Andreja, GRDADOLNIK, Jože. The structure of poly-L-lysine in different solvents. Biophysical chemistry, 2013, vol. 175-176, str. 47-53.
    • GRDADOLNIK, Jože, MOHAČEK-GROŠEV, Vlasta, BALDWIN, Robert Lesh, AVBELJ, Franc. Populations of the three major backbone conformations in 19 amino acid dipeptides. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2011, vol. 108, no. 5, str. 1794-1798.
    • GROBELNIK, Barbara, GRDADOLNIK, Jože. Calculation of the absorption spectrum from an ATR infrared experiment. Acta chim. slov., 2008, vol. 55, no. 4, str. 978-984.
    • GRDADOLNIK, Jože, GOLIČ GRDADOLNIK, Simona, AVBELJ, Franc. Determination of conformational preferences of dipeptides using vibrational spectroscopy. J. phys. chem., B Condens. mater. surf. interfaces biophys., 2008, vol. 112, no. 9, str. 2712-2718.
    • GRDADOLNIK, Jože. Infrared difference spectroscopy. Part I, Interpretation of the difference spectrum. Vibr. spectrosc., 2003, vol. 31, no. 2, str. 279-288.
    • GRDADOLNIK, Jože. ATR-FTIR spectroscopy: its advantages and limitations. Acta chim. slov., 2002, vol. 49, no. 3, str. 631-642.
    • GRDADOLNIK, Jože, MARÉCHAL, Yves. Bovine serum albumin observed by infrared spectrometry. I, Methodology, structural investigation, and water uptake. Biopolymers, 2001, vol. 62, no. 1, str. 40-53.

Načini ocenjevanja

Ustni izpit in zagovor seminarske naloge (50/50). Ustni izpit je iz področja, obravnavanega na predavanjih. Seminar v pisni obliki študenti ustno zagovarjajo v diskusiji z nosilcem predmeta in ostalimi študenti.

Reference nosilca

Redni profesor za področje materialov na Univerzi v Novi Gorici.

1. MIRTIČ, Andreja, MERZEL, Franci, GRDADOLNIK, Jože. The amide III vibrational circular dichroism band as a probe to detect conformational preferences of alanine dipeptide in water. Biopolymers, ISSN 0006-3525, Jul. 2014, vol. 101, iss. 7, str. 814-818, [COBISS.SI-ID 5482522 ].

2. GRDADOLNIK, Jože, MOHAČEK-GROŠEV, Vlasta, BALDWIN, Robert Lesh, AVBELJ, Franc. Populations of the three major backbone conformations in 19 amino acid dipeptides. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, ISSN 0027-8424, 2011, vol. 108, no. 5, str. 1794-1798, [COBISS.SI-ID 4611098].

3. STARE, Jernej, PANEK, Jaroslaw J., ECKERT, Jürgen, GRDADOLNIK, Jože, MAVRI, Janez, HADŽI, Dušan. Proton dynamics in the strong chelate hydrogen bond of crystalline picolinic acid n-oxide. A new computational approach and infrared, Raman and INS study. The journal of physical chemistry. A, Molecules, spectroscopy, kinetics, environment, & general theory, ISSN 1089-5639, 2008, vol. 112, no. 7, str. 1576-1586. [COBISS.SI-ID 3876890].

4. GRDADOLNIK, Jože, GOLIČ GRDADOLNIK, Simona, AVBELJ, Franc. Determination of conformational preferences of dipeptides using vibrational spectroscopy. The journal of physical chemistry. B, Condensed matter, materials, surfaces, interfaces & biophysical, ISSN 1520-6106, 2008, vol. 112, no. 9, str. 2712-2718. [COBISS.SI-ID 3877146].

5. AVBELJ, Franc, GOLIČ GRDADOLNIK, Simona, GRDADOLNIK, Jože, BALDWIN, Robert Lesh. Intrinsic backbone preferences are fully present in blocked amino acids. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, ISSN 0027-8424, 2006, vol. 103, no. 5, str. 1272-1277. [COBISS.SI-ID 3425306].

Univerzitetna koda predmeta: 3FIi03*

Letnik: 1

Predavatelj:

ECTS: 6

Obseg:

  • Predavanja: 15 ur
  • Vaje: 15 ur
  • Seminar: 15 ur
  • Samostojno delo: 135 ur

Vrsta predmeta: izbirni

Jeziki: angleški

Metode poučevanja in učenja:
predavanja, vaje na programski opremi za analizo vibracijskih spektrov, predstavitve in interpretacija rezultatov projektov ostalim študentom v skupni v seminarski obliki