Skupina fotoemisní spektroskopie kapalin

Naše výzkumná skupina se zaměřuje na rozvoj a aplikaci pokročilé fotoemisní spektroskopie kapalin pomocí kapalinových mikrotrysek ve vakuu (Liquid-Jet Photoemission Spectroscopy). Tato metoda je v mnoha ohledech unikátní. Jako jediná dokáže poskytnout kompletní elektronovou strukturu molekul přímo v roztoku a zároveň vykazuje vysokou povrchovou citlivost. Vedle toho zachycuje děje na ultrarychlé časové škále a umožňuje mapovat specifické elektronové relaxační procesy, které se vyskytují výhradně v kapalinách.

Jádrem naší práce je synergie mezi špičkovým experimentem a teoretickým modelováním. Vzhledem k nutnosti využívat vysoce kvalitní měkké rentgenové záření realizujeme naše experimenty na předních evropských synchrotronových pracovištích, jako jsou BESSY II a DESY v Německu, MAX IV ve Švédsku či SOLEIL ve Francii. Získaná experimentální data následně úzce propojujeme s kvantově-chemickými výpočty. Ty nám pomáhají detailně interpretovat základní mikroskopické procesy nebo chování studovaných systémů přímo předpovídat.

Tento komplexní metodický přístup nám otevírá dveře ke studiu široké škály chemicky významných fenoménů. Zaměřujeme se například na iontové párování a strukturu solvatačních vrstev, což má zásadní význam v oblastech od biologických receptorů až po vývoj pokročilých iontových baterií. Využitím elektronových relaxačních procesů Augerova typu analyzujeme specifické nekovalentní interakce a zkoumáme biochemické interakce v roztocích. Sledujeme také acidobazické procesy v biologicky relevantních systémech (např. v enzymatických drahách citrátového cyklu), kde díky ultrarychlé povaze fotoionizace studujeme sdílení a (de)lokalizaci protonů v závislosti na pH. Náš výzkum se dále prolíná do atmosférické chemie a jaderných separací, kde určujeme povrchovou koncentraci a orientaci molekul na rozhraní kapalina–vzduch nebo kapalina–kapalina.