Počkejte prosím...
Chemie a technologie materiálů

Chemie a technologie materiálů

Doktorský program, Fakulta chemické technologie
CHYBI CHARAKTERISTIKA PROGRAMU

Cílem studia doktorského studijního programu Chemie a technologie materiálů je příprava špičkových odborníků s širokými znalostmi v oblasti kovových, anorganických nekovových a polymerních materiálů. Studenti budou mít teoretický i praktický přehled o souvislostech mezi přípravou, chemickým složením a užitnými vlastnostmi materiálů. Program má silný teoretický základ vycházející z chemie a fyziky materiálů, fyzikálněchemických a chemicko-inženýrských principů popisu materiálů a materiálových technologií. Při řešení svých disertačních prací se prakticky seznámí s řadou moderních metod pro přípravu, analýzu a charakterizaci různých typů materiálů včetně nanostrukturovaných materiálů a biomateriálů pro medicínu.

Uplatnění

Absolventi studia budou experty v oblasti materiálů a materiálových technologií. Uplatní se především ve vědecké oblasti, ale i v řídící sféře ve státních i průmyslových organizacích zaměřených na materiály a materiálové technologie.

Detaily programu

Jazyk výuky Český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia Prezenční
Garant studia prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch
Kód programu D102
Místo studia Praha
Kapacita 20 studentů
Počet vypsaných prací 56

Vypsané disertační práce

2D nanomateriály pro detekci polutantů v životním prostředí

Garantující pracoviště: Ústav anorganické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Práce se soustředí na přípravu 2D materiálů, které budou sloužit k odstraňování škodlivin ze životního prostředí. Cílem je vyvinout účinný materiál/katalyzátor k odstranění nitroaromatických a pesticidních látek v podzemních vodách pomocí elektrochemických a fotoelektrochemických metod. Více na www.nanorobots.cz

3D tisk keramiky a biokeramiky metodou SLA

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Jan Macháček, Ph.D.

Anotace

Práce se zabývá 3D tiskem keramiky a biokeramiky pomocí metody stereolitografie (SLA). Těžištěm práce bude příprava a charakterizace suspenzí keramických částic a fotosenzitivní pryskyřice. Pro přípravu keramických částic se plánuje využití metody koloidního mletí a metody sol-gel. Kvalita 3D výtisků bude posouzena z hlediska mikrostruktury, mechanických vlastností, případně bioaktivity.

3D-tisk pro přípravu 3D grafenových elektrod pro detekci dekontaminaci polutantů v životním prostředí

Garantující pracoviště: Ústav anorganické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Práce je soustředěna na přípravu 3D tištěných elektrod pro odstanění škodlivin ze životního prostředí. Cílem bude vyvinout účinný systém k odstranění nitroaromatických a pesticidních látek znečišťujících podzemní vody. Více na www.nanorobots.cz

Analýza procesu přeměny kmene na sklo

Garantující pracoviště: Laboratoř anorganických materiálů, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials
Vedoucí práce: Ing. Richard Pokorný, Ph.D.

Anotace

Hlavním cílem práce je analýza jednoho z kritických procesů při přeměně kmene, a to vývinem a kolapsem primární pěny na rozhraní kmen-tavenina. Primární pěna, která působí jako izolační vrstva zabraňující přenosu tepla do reagujícího kmene, je výsledkem mnoha různých reakcí uvolňujících plyny, které jsou zachyceny ve vrstvě primární taveniny na rozhraní kmene a skla. Bude studována morfologie pěny a chemické reakce uvolňující plyny.

Atomární modelování struktury křemičitého skla

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials

Anotace

Skelnou strukturu lze popisovat pomocí různých strukturních kvantifikátorů (radiální distribuční funkce, časovo-prostorové korelační funkce, kooordinace, Q-motivy, cykly atd.). Uvedené kvantifikátory lze získat pomocí atomárních simulací, např. molekulovou dynamikou. Cílem práce bude teoretický popis struktury skla s důrazem na středně-dosahové uspořádání a srovnání objemové a povrchové struktury.

Biodostupnost antimonu v oblastech zatížených dopravou

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Antimon (Sb) - dnes poměrně neznámý a málo citovaný toxický prvek, se stává nebezpečným pro životní prostředí. Jeho sloučeniny se používají jako nehořlavé příměsi v řadě průmyslových výrob (automobilový průmysl, výroba PET lahví atd.); stále se zvyšující koncentrace tohoto prvku je výzvou pro geochemický a materiálový výzkum. Cílem disertační práce bude studovat stabilitu sloučenin Sb vstupujícího do prostředí (otěr z brzdových destiček) a jeho následné chování v systému půda - podzemní a povrchová voda. Budou porovnány geochemické vlastnosti antimonu a arsenu z hlediska stability v prostředí a dostupnosti pro lidský organismus (dýchací trakt). Další část bude věnována monitoringu vybrané zatížené lokality.

Chirální plazmonika a její použití

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.

Anotace

Chirální plazmonika poskytuje specifickou interakci nanostruktur ušlechtilých kovů s chirálním světlem a je v současností jednou z nejzajímavějších otázek moderní vědy o materiálech. Taro problematika může najít potenciální uplatnění v různých velmi atraktivních oblastech, od chirální detekce léčiv až po přímou přeměnu světelné energie v mechanický pohyb. Příprava chirálních plazmonových nanostruktur ve velkém měřítku je však ve skutečnosti nemožná a to kvůli komplikovaným technologickým postupům (elektronová litografie a/nebo nanotisk). Naše skupina nedávno navrhla alternativní metodu, založenou na několika teoretických předpovědích. V podstatě jsme použili běžné (nechirální) kovové nanočástice a helikální (opticky rotující) okolní médium. Tyto hybridní struktury vykazují dostatečnou plazmonovou chiralitu a mohou být připraveny velmi snadným způsobem. Navrhovaná práce bude zaměřena na další zkoumání této koncepce a její využití v různých praktických a teoretických oblastech.

Elastické, dielektrické a piezoelektrické vlastnosti keramiky a kompozitů

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Elektrické, dielektrické a piezoelektrické vlastnosti jsou zásadně důležité pro mnoho druhů funkční keramiky a kompozitů. Měřítkem kvality těchto materiálů, jako je např. keramika pro hydrofony, je obvykle dán komplexní souhrou těchto tří vlastností. Toto téma disertační práce se zaměřuje na studium závislosti efektivní elastických, dielektrických a piezoelektrických vlastností materiálu na mikrostruktuře, a to především na pórovitosti, tvaru pórů a velikosti zrn (v případě kompozitů také na objemové frakci). Po studentovi je vyžadována znalost materiálové vědy (ne nutně zaměřené na keramiku) a zájem o náročnou teorii (kompletní tenzorový formalismus pro tenzory druhého, třetího a čtvrtého řádu), počítačové modelování a experimentální práci s reálnými materiály.

Elektrochemické chování kovových biomateriálů

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie

Anotace

Interakce kovový materiál – tělní prostředí hraje klíčovou roli v procesu integrace implantátu. Povrchové vlastnosti materiálu ovlivňují nejen primární interakci implantátu s organizmem, ale též jeho životnost z dlouhodobého hlediska. Pochopení elektrochemických dějů na fázovém rozhraní je nezbytné pro vývoj nových materiálů i pro úpravy stávajících slitin. V rámci práce budou detailně studovány interakce pasivní kov-simulované tělní prostředí pomocí elektrochemických a spektroskopických technik.

Glazury s řízenou odrazivostí

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Povrchy keramických výrobků bývají upravovány nanášením různých vrstev, nejpoužívanějšími povrchovými úpravami jsou glazury - stabilní skelné povlaky. Použitím vhodných přísad/pigmentů do glazur lze upravit konečné vlastnosti keramického výrobku např. střešní krytiny. Disertační práce bude zaměřena na přípravu glazur s řízenou odrazivostí tzv. „cool roof“ systémů.

Inteligentní materiály a povrchy – přepínání mezi „ultra“-stavy

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.

Anotace

„Inteligentní“ povrchy a materiály, schopné reagovat na vnější nebo vnitřní podněty představují jednu z nejzajímavějších oblastí vědeckého zájmu se širokou škálou potenciálních aplikací. Navržená práce bude věnována vývoji modifikačních metod pro funkcionalizaci povrchů vybraných polymerních a kovových materiálů. Tyto povrchy budou přepínat své vlastnosti při vystavení vnějším podnětům (např. elektrickému poli nebo osvícení). Zvláštní pozornost bude věnována spínání mezi "špičkovými" stavy, např. mezi superhydrofobicitou/superhydrofilicitou nebo ultra adhezivitou (kapka kapaliny “drží“ na povrch a neklouzá) a ultra odpudivostí (kapka sklouzne při minimálním naklonění vzorku). Očekává se, že takové inteligentní povrchy a materiály naleznou široké uplatnění v mnoha oblastech, od mikrofluidiky a až po samočistící povrchy pro elektronická zařízení (např. inteligentní sklo na obrazovce mobilního telefonu). Práce se zaměří na získávání a testování inteligentních povrchů s přepínatelnými vlastnostmi a jejich potenciální uplatnění.

Keramika s řízenými vlastnostmi v systému CaO-Al2O3-SiO2

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Keramické materiály v soustavě CaO-Al2O3-SiO2 se používají pro řadu aplikací. Vhodným složením surovin a jejich následným tepelným zpracováním lze připravit materiály s řízenou prodlevou v oblasti malých délkových změn v průběhu výpalu. Práce bude zaměřena na predikci chování směsí v oblasti MDZ a charakterizaci konečných produktů.

Kinematografické filmy na triacetátové podložce

Garantující pracoviště: Ústav chemické technologie restaurování památek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Kinematografické filmy vyrobené na podložce z triacetátu celulózy tvoří značnou část fondů filmových archivů. Filmy vyrobené v období přibližně od 50. do 80. let 20. století obsahují zvukovou stopu ve formě magnetického pásu. Podložka z triacetátu celulózy je náchylná k degradaci projevující se smrštěním, kroucením a křehnutím. Tyto rozměrové změny mohou vést k chybám při přehrávání magnetické zvukové stopy a obtížné digitalizaci. Práce se bude zabývat studiem degradačních procesů filmové podložky z triacetátu celulózy a jejich vliv na magnetickou zvukovou stopu. Jedním z cílů bude vyvinutí metod k dočasnému odstranění projevů degradace podložky a zjištění vlivu na zvukovou stopu. Zároveň bude zkoumán možný katalytický vliv přítomnosti magnetické zvukové stopy na degradaci podložky.

Korozní monitoring v reálném čase jako nástroj pro porozumění atmosférické korozi

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Tomáš Prošek, Ph.D.

Anotace

Korozní monitoring je používán korozními inženýry v mnoha oblastech lidské činnosti i výzkumníky řešícími problematiku koroze ve vodách. Vzhledem k technickým omezením je však korozní monitoring dosud aplikován pouze omezeně v atmosférických podmínkách. Díky technickému rozvoji v posledním desetiletí jsou však dnes dostupná pokročilá zařízení, která taková měření umožňují. Cílem práce bude prohloubení základních poznatků o procesech, které ovlivňují atmosférickou korozi, na základě sběru a zpracování korozních dat v reálném čase pomocí zařízení vyvinutého naší skupinou. Práce bude zahrnovat studium podmínek venkovních expozic, koroze v tenké vrstvě elektrolytu, procesu ovlhčování a sušení, tvorby korozních produktů a popis mikro klimatických podmínek v místech s omezenou výměnou vzduchu.

Kovové materiály vyrobené pokročilými technologiemi 3D tisku

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie

Anotace

Metody 3D tisku, jako je např. SLM - selective laser melting - a další jsou perspektivní pro výrobu náročných konstrukčních součástek i lékařských implantátů, neboť umožňují zhotovení i velmi složitých tvarů. V práci budou studovány struktury, mechanické, korozní, případně biologické vlastnosti titanových slitin, korozivzdorných ocelí, vysocepevných ocelí, biodegradovatelných materiálů, případně lehkých slitin, vyrobených různými metodami 3D tisku. Rovněž budou studovány vlivy parametrů procesu 3D tisku na vlastnosti vyrobených materiálů. Studium umožní navržení technologie a procesních parametrů vhodných pro získání materiálů s požadovanými vlastnostmi.

Materiály pro kvantové paměti a počítače

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Požadavky na kapacitu uložení dat stále rostou a nedostatek vhodných materiálů je limitujícím bodem. Vývoj materiálů s vnější spinatelnou magnetickou odezvou (spinem) v současné době je středem pozorností při konstrukci kvantových elektronických pamětí, schopných zajistit obrovskou kapacitu (desítky až stovky tisíc větší než stávající) uložení dat. Velmi slibnou cestou je použití tzv. spin-crossover (SCO) efektu zejména v kombinací s nanostrukturami. Tento jev souvisí se současnou stabilitou singletové a tripletové elektronové konfigurace molekuly/atomu za stejných okolních podmínek. V tomto případě lze pomoci vnějšího podnětu přepínat elektronovou konfiguraci, tzn. použit vyvinutý materiál pro konstrukci kvantové pamětí. Předložená práce je zaměřena na vývoj SCO nanomateriálu se spin-magnetismem. Pozornost se bude věnovat především nové generaci 2D magnetických materiálů s možností zavedení plazmoniky jako podnětu pro singlet - tripletový přechod elektronu. Další slibnou možností je kombinace SCO materiálu a karkasových metal-organických struktur. V tomto případě lze očekávat spin-spinovou interakci přes metal-organickou strukturu a výsledné řešení další klíčové otázky v oblastí kvantové elektroniky – provádění logických operaci na atomové nebo molekulární úrovni.

Mechanismus nízkoteplotního korozního praskání korozivzdorných ocelí

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials
Vedoucí práce: Ing. Tomáš Prošek, Ph.D.

Anotace

Jsou-li správně vybrány a aplikovány, korozivzdorné oceli vykazují vynikající dlouhodobou odolnost. Pro výběr vhodných korozivzdorných ocelí pro vodné elektrolyty je k dispozici dostatek dat, což však neplatí pro aplikace v atmosférických podmínkách. Případy selhání zavěšených stropních konstrukcí a dalších komponent prokázaly, že austenitické korozivzdorné oceli podléhají koroznímu praskání (KP) ve specifických atmosférických podmínkách charakterizovaných tvorbou koncentrovaných chloridových roztoků pod úsadami vysoce rozpustných chloridových solí i při nízkých teplotách. Toto bylo pozorováno v plaveckých halách, pro horolezecké skoby v přímořských oblastech a v petrochemickém průmyslu. Bezpečností komise Mezinárodní horolezecké asociace (UIAA) v současnosti připravuje nový standard, který bude klasifikovat horolezecké skoby do tříd podle jejich odolnosti proti KP a dalším formám korozního napadení. Příprava standardu vyžaduje hlubší porozumění korozním mechanismům za daných podmínek. V práci budou systematicky studovány faktory ovlivňující iniciaci a šíření KP jako například depoziční mechanismus, složení a koncentrace úsad, tahové napětí, vliv štěrbin a akumulace agresivních iontů, chemické složení skal, opakované odstraňování úsad deštěm a kondenzací, složení korozivzdorných ocelí a jejich mikrostruktura a další. Důraz bude věnován in situ experimentům pomocí rentgenové mikrotomografie (μ-CT), která umožňí sledovat vznik a šíření trhlin v reálném čase. Zároveň probíhá rozsáhlý expoziční program vzorků korozivzdorných ocelí a alternativních materiálů na stanicích po celém světě, který je řízený UIAA. Tento program bude podporován formou provádění analýz poškození a dalšími doprovodnými měřeními a zkouškami.

Mechanismus vzniku intermetalických sloučenin při mechanickém legování

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie

Anotace

Mechanické legování je populární technologie pro přípravu prášků slitin nebo intermediálních fází (např. intermetalik, karbidů nebo boridů) prostřednictvím vysokoenergetického mechanického mletí. Vysoká obliba metody je dána především tím, že obvykle vede k získání nanostrukturovaných materiálů a tím, že i vzájemně nemísitelné prvky mohou při ní vytvořit tuhé roztoky. Přestože je známý výsledek a existuje několik popisů procesu, přesný mechanismus vzniku intermetalik při tomto procesu není dosud plně pochopen. Důvodem pravděpodobně je široká škála možných parametrů a nemožnost přímého měření teploty prášku v mlecí nádobě. Tato práce počítá s následujícím plánem: nepřímé stanovení maximální teploty prášků v závislosti na podmínkách mletí (rychlost otáčení, poměr hmotnosti prášku a mlecích koulí, velikost koulí) prostřednictvím tepelného rozkladu solí, porovnání fázového složení mechanicky legovaných prášků se srovnávací směsí prášků vystavenou stejné teplotě v peci a pozorování časové závislosti mikrostruktury a fázového složení pomocí XRD a elektronové mikroskopie (SEM, TEM). Mechanismus bude pozorován na různých systémech obsahujících křehké a tvárné prášky (např. Ti-Al, Ti-Si, Ti-Al-Si) a budou vysloveny obecné závěry ohledně mechanismu mechanického legování.

Mikro a nanoroboti na bázi fotokatalytických materiálů pro biomedicínské aplikace

Garantující pracoviště: Ústav anorganické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Student bude v práci konstruovat chemicky poháněné nanoroboty pro transport léčiv a léčbu rakovinových nádorů. Využit bude především anorganický přístup. Cílem je se naučit vyrobit mikro a nanoroboty pomocí elektrochemické i fyzikální depozice par, dále ovládání a dálkové ovládání mikro a nanorobotů a jejich chemické programování. Více na www.nanorobots.cz.

Mikro a nanoroboti pro cílené doručování léčiv do rakovinových buněk

Garantující pracoviště: Ústav anorganické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

V práci bude uchazeč konstruovat chemické mikroroboty sloužící k dávkvání léčiv při léčbě rakoviny. Využije přitom především anorganickou chemi, kdy se zaměří na fotoaktivní systémy. Student se naučí, jak vyrobit mikro a nanoroboty pomocí depozice par, jak ovládat i dálkově ovládat mikro a nanoroboty a jak je chemicky programovat. Více na www.nanorobots.cz

Modelování nových typů prostorů pro tavení skel

Garantující pracoviště: Laboratoř anorganických materiálů, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Marcela Jebavá, Ph.D.

Anotace

Návrhy pokročilých tavicích technologií a příslušných tavicích prostorů skel budou zkoumány především pomocí matematického modelování. Snahou je optimalizovat podmínky tavení skel, které povedou ke snížení energetické spotřeby a k podstatnému zvýšení výkonu sklářských pecí, případně k miniaturizovaným kompaktním tavicím prostorům, u kterých je současně výhodou nižší spotřeba žárovzdorných materiálů. S politikou omezování spalování fosilních paliv je tlak k přechodu na využívání elektrické energie z klasických i alternativních zdrojů. Bude zkoumán vliv elektrického příhřevu, a s ním spojené řízené rozložení energie v prostoru, na charakter proudění skloviny. Experimentálně změřená kinetická data ze sledování homogenizačních dějů v tavenině (odstraňování bublin, rozpouštění zrn písku) budou po implementaci do matematického modelu sloužit jako kritéria kvality skloviny.

Modelování permeability tekutin porézní keramikou a horninami

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Permeabilita tekutin je významná nejen v keramické vědě a technologii, ale také v mnoha oblastech geologických věd. Toto téma disertační práce je zaměřeno na počítačové modelování permeability tekutin porézní keramikou a horninami, včetně práškových loží a nezpevněných sedimentů, s cílem předpovědět permeabilitu tekutin na základě teoretických předpokladů, analytických modelů a především numerických výpočtů na digitálních modelových mikrostrukturách a prostorových obrázcích importovaných z rentgenové počítačové mikrotomografie. Modelování se bude týkat mikrostruktur s jednoduchými pórovými kanálky, porézních struktur „dutina-hrdlo“, částečně slinutých mikrostruktur až po hierarchické a fraktální mikrostruktury s trhlinami. Student by měl mít znalosti týkající se materiálové vědy nebo geologických věd a měl by mít zájem o práci založené na počítačovém modelování.

Modifikace polymerů kovovými nanostrukturami

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Práce spočívá v přípravě kompozitních materiálů na bázi polymerů a kovových nanostruktur s využitím v biologických aplikacích, využívající jejich antibakteriálního účinku. Polymerní nosiče budou deponovány kovovými vrstvami, které budou nanostrukturovány působením výkonového excimerového laseru. Alternativně bude studována možnost replikace kovových nanostruktur z anorganických nosičů (sko, křemík) do biokompatibilních polymerů.

Multikomponentní silikátové a borátové struktury použitelné pro detekci termálních neutronů

Garantující pracoviště: Ústav anorganické chemie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Vít Jakeš, Ph.D.

Anotace

Předmětem této práce budou multikomponentní silikátové a borátové struktury se substitucí ionty aktivátorů s cílem zvýšit fázovou a chemickou odolnost materiálu a zlepšit scintilační odezvu při detekci záření neutronů.

Nové "přírodní slitiny" vyrobené z polymetalických rud

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie

Anotace

Hlubokomořské konkrece, t.j. polymetalické rudy nacházející se na dně moře, obsahují řadu kovů, především Mn, Fe, Ni, Cu a Co. Ekonomické a ekologické aspekty dosud brání jejich využití, postupy jejich zpracování jsou však vyvíjeny pro případnou budoucí těžbu. Dosavadní navrhované postupy zpracování uvažují extrakci jednotlivých kovů. Co když však přírodní poměry mezi kovy v nich dávají smysl a mohou přinést zajímavé a využitelné vlastnosti? Tato myšlenka motivovala kompletně nový přístup ke zpracování těchto rud - redukci konkrecí metalotermickou redukcí tak, jak jsou (tedy bez extrakce jednotlivých kovů). Výsledkem budou zcela nové materiály různých typů podle toho, jaké redukční činidlo bude použito (například hliník nebo křemík) a v jakém poměru ke vsázce bude použito. Dle provedených přeběžných testů pak mohou získané materiály obsahovat tuhé roztoky, různá intermetalika a dokonce i kvazikrystalické fáze. V rámci práce bude provedena příprava nových slitin metalotermickou redukcí, tavení, odlévání a charakterizace připravených slitin. Slitiny budou studovány z pohledu mikrostruktury, fázového složení, mechanických, tribologických, korozních a vybraných fyzikálních vlastností.

Odolnost keramiky a žáromateriálů proti teplotním rázům

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Odolnost proti teplotním rázům je jednou z nejkomplexnějších vlastností keramiky a žáromateriálů. Z toho důvodu téma disertační práce zahrnuje modelování závislosti elastických vlastností (Youngův modul, Poissonovo číslo), tepelné vodivosti, koeficientů teplotní roztažnosti, objemové hustoty, specifické tepelné kapacity, pevnosti a lomové houževnatosti na fázovém složení a mikrostruktuře keramických materiálů. Po studentovi je vyžadována důkladná znalost keramické vědy a technologie, stejně jako schopnost kombinovat počítačové modelování s experimentální prací se skutečnými materiály, a to od jemnozrnných po hrubozrnné keramické materiály.

Palivové články bez platiny

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Potřeba ochrany životného prostředí a udržitelnost energetických zdrojů postupně vede k významnému pokroku v oblastí palivových článků, která zaručuje ekologicky bezpečnou energetiku. Palivový článek představuje součástku pro efektivní konverzi chemické energie např. uchovanou „ve vodíku nebo metanolu“ na energií elektrickou. Výhody palivových článků hlavně souvisí s jejich vysokou účinností a dobrou stabilitou. Ovšem existuje velká řada dosud nevyřešených otázek a problémů v širokém použití palivových článků. Hlavní problémy jsou vysoká cena palivových článků (katalýza chemických proměn probíhá na strukturách drahých kovů – Pt nebo Pd) a nevhodné provozní podmínky (velká teplota, která v blízkosti vodíku muže byt velmi nebezpečná). Tato práce je zaměřena na vývoj a implementaci alternativních materiálů, katalyzátorů a principů v technologii palivových článků. V podstatě se předpokládá příprava a použití katalyzátorů na bázi Fe a Cu, navázaných na nanostruktury uhlíků nebo různé 2D materiály. Taky budou implementovány principy plazmoniky v kombinaci s výše zmíněnými katalyzátory. Očekává se, že realizace práce povede k vývoji nových materiálů pro Pt (nebo Pd)-free palivové články, schopné poskytovat dostatečnou účinnost za mírných pracovních podmínek. Práce bude probíhat ve spolupráci s komerčními partnery: Unipertrol, Škoda transportation a LISS.

Plasmonová katalýza – nové slovo v chemických proměnách

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D.

Anotace

Plasmonové spouštění chemických transformaci je ve skutečnosti považováno za inovativní a nový způsob zavádění energie, potřebné k překonání bariér aktivace chemických reakcí. Tento nový přístup se objevil teprve před několika lety a skutečně si zaslouží velkou vědeckou pozornost. Protože působení plasmonovu umožňuje provádět nemožné (nebo velmi tvrdé) organické nebo anorganické reakce lze očekávat, že tento způsob bude mít významný vliv na současný stav chemie. Ovšem hodně otázek v této oblasti však zůstává nevyřešeno a hlavní z nich je určení mechanismu působení plasmonů nebo implementace plasmonů pro relevantní chemické transformaci. Tato práce bude zaměřena na řešení výše uvedených otázek.

Pokročilé materiály pro výrobu zeleného vodíku

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Potřeba ochrany životního prostředí a vývoje udržitelných zdrojů energie vede k vývoji energetiky založené na vodíku, která poskytuje ideální z ekologického hlediska, materiálový cyklus. Jedna důležitá otázka v této oblasti však dosud zůstává nevyřešená – výroba levného a „zeleného“ vodíku. Běžné metody, kdy se vodík vyrábí z ropy, nelze považovat za optimální. Proto v poslední době byla velká pozornost zaměřena na tzv. „zelen“ý vodík, vyrobený z vody elektrolýzou. Běžnou elektrolýzu však také nelze považovat za perfektní metodu z hlediska energetické náročnosti. Navrhovaná práce bude zaměřena na využití světlem řízeného štěpení vody. Bude vyvinuta a použita nová generace materiálů, schopných iniciovat fotolýzu vody při osvícení (ideálně při působení slunečním světlem). Práce bude probíhat ve spolupráci s komerčními partnery: Unipertrol, Škoda transportation a LISS.

Pokročilé slitiny s vysokou entropií a modifikovatelnými vlastnostmi

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Filip Průša, Ph.D.

Anotace

Slitiny s vysokou entropií jsou poměrně novou skupinou materiálů, které jsou charakterizovány preferenčním vznikem tuhých roztoků namísto intermetalických sloučenin. Tyto materiály vykazují řadu vynikajících vlastností, především vysokou pevnost při zachování dostatečné tažnosti, dobré korozní odolnosti a dalších. Vhodným zpracováním je možné u těchto slitin dosáhnout dalšího podstatného zlepšení těchto již velmi dobrých vlastností. Práce bude zaměřena na přípravu nových, pokročilých slitin s vysokou entropií kombinujících významně vyšší pevnosti při zachování dostatečné plasticity.

Pokročilé struktury a materiály pro povrchově zesílenou Ramanovou spektroskopie

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Povrchově zesílená Ramanova spektroskopie (Surface Enhanced Raman Spectroscopy - SERS) aktuálně poskytuje velmi zajímavou metody detekci různých molekul s možností určit přítomnost třeba i jedné molekuly. Předchozí výsledky naší skupiny umožnily docela velký pokrok v této oblastí přes návrh a realizaci nových SERS struktur a substrátů. Aktuální otázka je posun do praktické oblasti s využitím vyvinutých struktur. Tato práce předpokládá využití SERS pro následující oblastí: enantioselektivní detekci léků a biologicky aktivních sloučenin, detekci drog (zejména tumorových a hormonů) v odpadních vodách, detekci zakázaných látek ve vzduchu takzvaný elektronický nos atd

Povrch křemičitých skel a jeho charakterizace

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials

Anotace

Povrch skla je dosud nedostatečně probádaný, přičemž jeho vlastnosti přímo souvisí s řadou mechanických a chemických vlastností skleněných výrobků. Obsahem práce je připravit povrchy skel a následně je popsat pomocí dostupných mikroskopických a spektroskopických metod (SEM, IM, EPMA, Raman, TOF-SIM, XPS) s různou úrovní povrchové citlivosti.

Precipitace fosforečnanů vápenatých při interakci biomateriálů se simulovanými tělními tekutinami

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials

Anotace

Práce bude orientována na precipitaci fosforečnanů vápenatých z vybraných simulovaných tělních tekutin. Cílem je experimentálně proměřit kinetiku precipitace ze simulovaných tělních tekutin a popsat ji pomocí vhodně vybraných či nově odvozených fyzikálně-chemických modelů.

Pulzní laserová depozice a modifikace povrchu vysokovýkonovým excimerním svazkem

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Příprava laserově deponovaných/exponovaných speciálních materiálů (biopolymery, kovy, speciální uhlíkové materiály) s cílem připravit homogenně nanostrukturované povrchy. Optimalizace doby depozice/expozice s cílem přípravy struktur s unikátními fyzikálně chemickými vlastnostmi či přípravy „nových typů“ struktur (grafen, Q-uhlík). V rámci práce budou též přiraveny specifické polymerní kompozity (uhlíkové nanodráty a nanotrubice v polymeru) a bude sledována jejich odezva na expozici laserovým excimerovým svazkem o vysoké energii. Budou sledovány změny povrchové vlastnosti objemově modifikovaných materiálů, zejména změna vodivosti, povrchové morfologie, drsnosti a povrchové chemie. Modifikace bude prováděna s cílem precizně kontrolovat typy připravených struktur (bodové, liniové, vrásnité). Interdisciplinární charakter práce – možné aplikace v chemii, elektronice a studiu biokompatibility (tkáňové inženýrství).

Příprava a růst krystalů scintilačních materiálů na bázi alkalických halogenidů a studium nových dopačních koncepcí

Garantující pracoviště: Ústav anorganické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Téma práce bude zaměřena na přípravu a růst krystalů scintilačních materiálů na bázi hygroskopických alkalických halogenidů, např. jodidu sodného (NaI), jodidu cesného (CsI), dopovaného monovalentními kationty (např. Tl), vertikální Bridgmanovou metodou a metodou micro-pulling-down. Práce bude probíhat ve spolupráci s firmou NUVIA a.s. a Fyzikálním ústavem AV. Náplní práce bude optimalizace technologie růstu velkoobjemových krystalů NaI:Tl připravovaných vertikální Bridgmanovou metodou a studium nových dopačních konceptů v alkalických halogenidech kationty o vyšším mocenství, např. Sr, Ca, Eu2+. Na výše uvedených materiálech a jejich krystalech budou studovány vlastnosti týkající se jejich složení (prvkového a strukturního), tepelných, optických, luminiscenčních a scintilačních vlastností. Cílem práce je zvýšit optickou kvalitu připravovaných krystalů pro průmyslové aplikace a optimalizovat složení krystalů tak, aby byly zlepšeny parametry jako např. vysoký světelný výtěžek a rychlá scintilační odezva. Tato práce bude realizována částečně formou pracovního poměru s možností kariérního postupu ve firmě NUVIA a.s..

Přírodní a syntetické zeolity využitelné v rybochovných recirkulačních systémech

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. David Koloušek, CSc.

Anotace

Intenzivní chov ryb patří ke slibně rozvíjejícím se oborům nejen v České republice, ale rovněž v Evropské unii. Klíčovým parametrem efektivity produkce v recirkulačních systémech je kvalita vsádkové vody. Využití modifikovaných přírodních či syntetických zeolitů při odstraňování dusíkatých a jiných látek ze sádek povede k vyšší efektivitě chovu ryb v nízkých objemech vody.

Regenerace CO2 s použitím obnovitelných zdrojů energie

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

V současnosti využití a konverze CO2 lze považovat za vitální a extremně důležitou otázku. Dostupné metody zachycování a konverze CO2 (tj. příprava polymerů nebo methanolu z CO2) vyžadují velmi náročné experimentální podmínky a jsou extrémně nevhodné z hlediska energetické spotřeby. Navrhovaná práce se zaměří na vytvoření nové generace materiálů, které budou schopny zajistit konverzi CO2 s použitím světelných zdrojů energie (ideálně - slunečního světla). V podstatě budou řešeny dvě klíčové otázky: zachycení a využití CO2 ze vzduchu (na rozdíl od běžných metod předchozí separace CO2) a implementace obnovitelných zdrojů energie (sluneční světlo) pro konverzi CO2.

Reologie suspenzí – od teoretických základů po praktické aplikace

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Reologie suspenzí je tématem prvořadého zájmu v keramické technologii a mnoha dalších oborech. Toto téma disertační práce zahrnuje teoretické zpracování základních problémů reologie suspenzí, obzvláště závislost efektivní viskozity na tvaru částic, jejich velikosti a distribuci jejich velikosti, stejně jako praktickou práci s čistě viskózními nenewtonskými kapalinami a viskoelastickými systémy pomocí rotační viskozimetrie a oscilační reometrie. Po studentovi je požadována obecná znalost chemického inženýrství, nemusí se však nutně jednat o keramickou technologii.

Slitiny s vysokou entropií připravené práškovou metalurgií

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Filip Průša, Ph.D.

Anotace

Od roku 2004 získal vývoj materiálů nový směr zaměřením na speciální slitiny tvořené původně pěti prvky v ekviatomárních poměrech. Tato nově objevená skupina materiálů je od té doby známá jako slitiny s vysokou entropií díky vysoké směšovací entropii, způsobující vznik tuhých roztoků namísto intermetalických sloučenin. Tyto materiály vykazují řadu vynikajících vlastností, především vysokou pevnost při zachování dostatečné tažnosti, dobré korozní odolnosti a dalších. Práce bude zaměřena na popis strukturně závislých vlastností vysokoentropických slitin připravených práškovou metalurgií, kombinující mechanické legování a kompaktizaci slinováním v plazmatu.

Specifické mechanismy poškození konstrukčních materiálů v podmínkách jaderných elektráren

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie

Anotace

Konstrukční materiály jaderně - energetických zařízení jsou v korektních prostředích odolné díky pasivitě či ochraně povrchu vysokoteplotním oxidem. Výskyt lokalizovaných poruch je vyvolán lokálním poškození ochranné bariéry, k čemuž zpravidla dojde lokálním odklonem prostředí či vytvořením specifických materiálových heterogenit, např. ve svarových spojích. Práce bude věnována hodnocení vlivu materiálových heterogenit a environmentálních podmínek zejména v sekundárním okruhu elektráren na iniciaci a rozvoj poškození.

Speciální skla

Garantující pracoviště: Laboratoř anorganických materiálů, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials
Vedoucí práce: Ing. Petr Kostka, Ph.D.

Anotace

Práce bude zaměřena na přípravu a studium nových materiálů ze skupiny skel obsahujících sloučeniny těžkých kovů, zejm. oxidy. Skla oxidů těžkých kovů, v nichž je skelná síť namísto SiO2 tvořena oxidy jako např. TeO2, GeO2 nebo Sb2O3, jsou studována pro své význačné vlastnosti. Oproti běžným sklům vynikají zejména širokým intervalem propustnosti sahajícím do mnohem delších vlnových délek, vyšším indexem lomu, optickými nelineárními vlastnostmi, a díky vysokým rozpustnostem iontů vzácných zemin ve spojení s nižšími fononovými energiemi mají zářivé přechody v nich zabudovaných vzácných zemin vysokou kvantovou výtěžnost. Charakterizace připravených materiálů bude zahrnovat jejich základní fyzikálně-chemické vlastnosti, jako jsou hustota, molární objem, termální stabilita, chemická odolnost, tvrdost, optická propustnost, index lomu apod. Bude zkoumána korelace mezi strukturními jednotkami tvořícími skelnou síť a výslednými vlastnostmi a bude sledován i vliv technologických podmínek na tyto vlastnosti. Laboratoř na výzkumu spolupracuje se zahraničními pracovišti.

Stabilita půdních ternárních komplexů s toxickým oxoaniontem (As, Sb, Se) - vliv obsahu a forem železa a organického uhlíku

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials

Anotace

V půdních profilech se některé toxické prvky (arsen, antimon, selen) vyskytují jako oxoanionty primárně vázáné na hydratované oxidy a oxidy hydroxidy železa (HFO) za vzniku povrchových komplexů. Tento proces probíhá rovnovážnou adsorpcí oxoaniontů z půdního roztoku na aktivní povrchová místa půdních částic za přítomnosti dalších aniontů a rozpustných organických látek. Vznikají tak binární a ternární půdní komplexy, kde se váží anorganický oxid železa, organická látka a oxoanion. Adsorpce a komplexace probíhají v koloidním prostředí, které reaguje na iontovou sílu půdních roztoků (stabilizace nebo agregace částic). Podle nejnovějších výsledků je stabilita vznikajících ternárních komplexů kritická pro dlouhodobou stabilitu vázaných aniontových fází. Cílem práce bude kvalifikovat mechanismus vzniku ternárních komplexů organická fáze – oxid železa – aniontová částice, popsat jejich strukturu, vazebné vlastnosti a vliv prostředí na stabilitu jednotlivých složek komplexů, především oxoaniontů toxických prvků.

Strukturované materiály pro heterogenní katalýzu

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials

Anotace

Práce je zaměřena na přípravu katalyticky aktivních směsných oxidů přechodných kovů na tvarovaných kovových a keramických nosičích. Studována bude modifikace povrchu nosičových materiálů a depozice oxidových povlaků sloužících k ukotvení aktivních složek a následné nanesení katalyticky aktivních oxidů. Cílem práce je získat komplexní informaci o vlivu povrchové úpravy nosičů, způsobu depozice prekurzorů a následného tepelného zpracování na složení, fyzikálně-chemické vlastnosti a katalytickou aktivitu nosičových katalyzátorů.

Studium hydrrometalurgických způsobů pro separaci K a Rb z roztoků

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Nguyen Hong Vu, Ph.D.

Anotace

Draslík a rubidium se často vyskytují společně v roztocích po zpracování lithných slíd za účelem získávání lithia pomocí pyro- nebo hydrometalurgických method nebo po zpracování cementářských odprašků. Kvůli podobným chemickým a fyzikálním vlastnostem je jejich selektvní separace velmi obtížná. Dizertační práce zaměřuje na vývoj a ověření nových hydrometalurgických postupů pro jejich efektivní separaci vhodnou kombinací metody kapalinové extrakce, iontovou výměny nebo srážecí metody.

Studium materiálů na bázi celulózy a modifikované celulózy pro bioaplikace

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Ondřej Kvítek, Ph.D.

Anotace

Celulóza je nejrozšířenějším polymerem na Zemi a jako biopolymer je vhodným kandidátem pro využití v tkáňovém inženýrství. V rostlinách a bakteriích je celulóza vytvářena na rozhraní prostředí a buněčné stěny a slouží tak pro buňky jako extracelulární matrice. Struktury celulózy tak může být výhodně využito pro pěstování buněk v prostředí podobném přirozenému tělnímu systému. Nevýhodou celulózy je však její nedegradovatelnost v tělním prostředí. Rozpustné deriváty celulózy nebo nanocelulóza smísená s enzymy umožňujícími její řízenou hydrolýzu rozšířují možnosti využití celulózy v lidském těle, kdy by nosič implantované tkáně bylo možné řízeně rozputit poté, co je vytvořena nová tkáň. V této práci se student bude zabývat přípravou a charakterizací materiálů pro využití v tkáňovém inženýrství na bázi nanocelulózy a modifikované celulózy.

Tavicí procesy ve vitrifikačních technologiích

Garantující pracoviště: Laboratoř anorganických materiálů, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials

Anotace

Analýza dějů v průběhu vitrifikačního procesu je prováděna s využitím matematického modelu, jehož vstupní data modelu jsou získávána souborem experimentálních metod zahrnujícím vysokoteplotní sledování tavicích procesů, analýzu uvolněných plynů, termickou analýzu a stanovení oxidačně redukční rovnováhy v taveninách.

Velké deformace keramických práškových výlisků a lom porézní a celulární keramiky

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Velké deformace hrají významnou roli v keramické technologii, protože všechny kroky lisování závisí na kvazi-plastickém chování práškových systémů během konsolidace. Na druhou stranu, také porézní a celulární keramika, včetně keramiky připravené aditivními procesy, např. 3D tiskem, vykazují kvazi-plastické chování během stlačování. Toto téma disertační práce kombinuje teoreticky založené analytické modelování a počítačové numerické modelování velkých deformací se skutečnými experimenty provedenými na keramických materiálech pomocí různých mechanických testů, především axiální a diametrální komprese. Po studentovi je vyžadována znalost keramické vědy a technologie, stejně jako schopnost spojit počítačové modelování s experimentální prací na reálných materiálech, a to od jemné po hrubou keramiku.

Vlastnosti a struktura rychle ztuhlých slitin hliníku legovaných přírodními slitinami

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie

Anotace

Rychle ztuhlé slitiny hliníku s přechodnými kovy mají vynikající mechanické vlastnosti a zvýšenou tepelnou stabilitu oproti konvenčním slitinám. V práci budou zkoumané slitiny připravené legováním hliníku různým množstvím přírodních slitin přechodných kovů, získaných redukcí polymetalických rud. Budou studovány struktury, mechanické vlastnosti a chování slitin za zvýšených teplot. Studium těchto materiálů a jejich vlastností umožní navržení technologie pro získání materiálů s požadovanými vlastnostmi z přírodních zdrojů.

Vliv korozních produktů na vstup vodíku do struktury vysokopevnostních oceli

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials
Vedoucí práce: Ing. Tomáš Prošek, Ph.D.

Anotace

Tento projekt je založen na zkušenostech získaných v rámci průmyslem sponzorovaných výzkumných aktivit zabývajících se vodíkovým zkřehnutím vysokopevnostních ocelí, které jsou zvláště náchylné vodíkem způsobenému poškození. Protože pokročilé vysokopevnostní oceli mají velký potenciál snížit spotřebu základních materiálů a energie v řadě oborů lidské aktivity, množství studií věnovaných nebezpečí vodíkového zkřehnutí rychle narůstá. Většina z nich je však prakticky orientovaná a studium mechanismů bývá opomíjeno, ačkoliv lepší porozumění celému procesu může umožnit vývoj materiálů s vhodnějšími aplikačními vlastnostmi. Tato studie bude proto zaměřena na porozumění základním dějům při atmosférické korozi, které mají potenciál ovlivnit vstup vodíku do železa, základního prvku ocelí, a do vybraných tříd ocelí. Hlavním cílem práce bude objasnit vliv korozních produktů na vstup atomárního vodíku do železa a ocelí při atmosférické korozi (jak chemické složení a fázová struktura korozních produktů ovlivňuje adsorpci a absorpci vodíku? Jaký je jejich vliv na pH? Jak mění poměr mezi reakcemi redukce kyslíku a vzniku vodíku? Jaké podmínky spouští tyto reakce? Jak se atomární vodík tvoří a jaký je mechanismus jeho vstupu do struktury kovu?).

Vliv radiolýyzy a bakteriálních extremofilů na životnost kontejneru pro ukládání radioaktivního odpadu

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Ing. Jan Stoulil, Ph.D.

Anotace

Práce se bude zabývat vlivem radiolýzy pórového roztoku bentonitu gama zářením na oxidační schopnost prostředí a jeho vliv na stabilitu a polovodivé vlastnosti pasivní vrstvy na korozivzdorné oceli typu 316L. Dále budou studovány možnosti vzniku biofilmu sulfát-redukujících bakterií na povrchu a vliv vzniklých metabolitů na náchylnost k bodové korozi a koroznímu praskání.

Vytváření kovových nanostruktur ve skle a sklokeramice: studium sruktury, chemických a optických vlastnosti

Garantující pracoviště: Ústav anorganické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Práce je zaměřena na cílené vytváření kovových nanočástic, zejména nanočástic mědi, stříbra a zlata, v různých skelných nebo sklo-keramických matricích. Společně s Universitou v Orléans hodláme využívat nové technologie pro přípravu nanočástic ve skle a sklo-keramice. Systematicky budou studovány vztahy mezi přítomností nanočástic s různou strukturou, velikostí, tvarem a distribucí na výsledné optické vlastnosti materiálu. Zaměřit se hodláme zejména na absorpční a luminiscenční vlastnosti.

Využití hydratačních a sorpčních vlastností odpadních aluminosilikátů ve vodním hospodářství

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials

Anotace

Některé aluminosilikáty, ale i práškový stavební odpad, biochar, lignin jsou schopné absorbovat a zadržovat ve srovnání s půdami a sedimenty velké množství vody. Smísení těchto materiálů s vybranými půdními profily formou řízeného přídavku mohou ovlivnit vysychání půd, které se stává vzhledem ke stále častěji se vyskytujícím "suchým obdobím", a celkově nižším srážkovým úhrnům zásadním ekologickým problémem. Metoda přídavku materiálu s vysokou nasákavostí do ekosystému může významně přispět k lepšímu hospodaření s vodou a vyrovnání vodního cyklu.

Využití přírodních a syntetických zeolitů jako meliorantů

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. David Koloušek, CSc.

Anotace

Navržené téma se zabývá nedostatkem vody v zemědělství. Zeolity patří mezi materiály, které jsou schopny zadržovat vodu a při poklesu humidity ji opět předávat do okolního prostředí. Záměrem práce bude hledání vztahu mezi schopností přírodních a syntetických zeolitů zadržovat a uvolňovat molekuly vody ze struktur. Součástí dizertační práce bude i praktické využití zeolitů v zemědělských aplikacích.

Využití vedlejších energetických produktů pro nízkoemisní (zelené) technologie

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

V současné době Česká republika, resp. celá Evropa přistupuje k celé řadě ekologizačních opatření. V posledních letech se stále více dostává do popředí nutnost řešit zvyšující se emise skleníkových plynů, zvláště pak emise CO2. Velmi důležité je a bude v tomto směru zvýšit využitelnost vedlejších energetických produktů (VEP), což se týká jak různých typů popílků, tak např. sádrovců z odsiřovacích procesů. Cílem této práce bude navázat na aplikovaný výzkum ve spolupráci s ČEZ EP a ČVUT Praha a navrhnout co nejvhodnější způsob zpracování VEP z hlediska jak environmentálního, tak ekonomického. Dále bude výzkum zaměřen na přípravu nízkoemisních finálních produktů s využitím ve stavebnictví. Práce by zahrnovala studium hydratace směsných pojiv s vedlejšími energetickými produkty za použití řady metod. Jednalo by se o stanovení chemických, fyzikálních a mechanických vlastností; přesněji termickou analýzu, analýzy rtg. fluorescence a difrakce, SEM + ED analýzy bodové a plošné, porozimetrii, rozdělení velikostí částic, případně NMR v pevné fázi, stanovení vyluhovatelnosti toxických prvků.

Vývoj zařízení pro měření korozivity atmosféry

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie

Anotace

Naprostá většina kovových předmětů je exponována v atmosféře. Jsou to nejrůznější kovové konstrukce, dopravní prostředky, stavební prvky, kovové památky apod. S tím souvisí obrovské finanční ztráty a bezpečností rizika vyvolaná korozí, kterým se předchází různými postupy protikorozní ochrany. Pro ověření účinnosti přijatých protikorozních opatření lze využít řadu metod korozního monitoringu, které je ale nutné přizpůsobit specifickým potřebám různých oblastí. Práce je zaměřená na vývoj nového zařízení pro monitoring atmosférické koroze. Bude rozvíjen nejen samotný princip meřicí metody, která je založená na změně elektrického odporu kovu vlivem koroze, ale budou také vyvíjena nová korozní čidla, měřicí elektronika, software a systém přenosu a zpracování dat.

Způsoby získávání Li z lithných minerálů

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Nguyen Hong Vu, Ph.D.

Anotace

Práce bude zaměřena na vývoj a ověření nových metod pro získávání Li z lepidolitu, lithné slídy. Budou vyzkoušeny spékací, sloužící nebo integrované metody pro převedení Li do roztoků, ze kterých budou získán uhličitán lithný s čistotou pro výrobu baterií.


VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi