Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
iduzel: 52789
idvazba: 60795
šablona: api_html
čas: 16.9.2021 13:00:45
verze: 4927
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web.vscht.cz/zaverecne-prace/program/
branch: trunk
Obnovit | RAW
Chemie a chemické technologie

Chemie a chemické technologie

Doktorský program, Fakulta chemické technologie
CHYBI CHARAKTERISTIKA PROGRAMU

Cílem studijního programu je vědecká výchova absolventů magisterského studia založená na jejich kvalitních teoretických znalostech a předchozích zkušenostech se samostatným řešením dílčích výzkumných problémů v oblasti aplikované chemie a chemické technologie. V průběhu studia si posluchači zejména rozšíří své teoretické znalosti chemie, fyzikální chemie a chemického inženýrství. Tyto znalosti budou dále rozvíjeny formou samostatné odborné práce v oblasti chemické technologie, což umožní prohloubit teoretické znalosti a získat zkušenosti s jejich uplatněním při realizaci konkrétního technologického projektu. Vlastní vědecká výchova bude dále zahrnovat komplexní výzkumný projekt s chemicko-technologickou tématikou, který povede k získání původních publikovaných poznatků obecného charakteru. Posluchači se v rámci volitelných předmětů a v průběhu realizace vlastního výzkumného projektu úžeji profilují v oblastech anorganické a organické technologie, homogenní a heterogenní katalýzy a fotokatalýzy, heterogenních nekatalyzovaných reakcích, membránových procesech, technické elektrochemii, chemických specialitách a vodíkových technologiích. Absolventi doktorského studia tak budou připraveni najít uplatnění v oblasti návrhu a optimalizace chemických technologií, ve vedoucích funkcích ve společnostech zabývajících se produkcí, či zpracováním chemických látek, ve výzkumných a vývojových institucích, ve státní správě a ve firmách s vazbou na technickou chemii (např. stavebnictví, automobilový průmysl).

Uplatnění

Absolvent programu je plně kvalifikován pro obsazení vedoucí pozice v oblasti návrhu, vývoje a optimalizace chemických technologií, stejně tak jako pro řízení chemických provozů, distribuci a uplatnění chemických výrobků na trhu. Je schopen posoudit dopady těchto činností na životní prostředí a zdraví člověka. Je rovněž plně připraven a kvalifikován k samostatné výzkumné a vývojové činnosti v oblasti chemických technologií s využitím jak širokého teoretického základu, tak vlastních zkušeností se získáváním experimentálních a teoretických dat, jejich kritickým zhodnocením a zpracováním a vyvozením závěrů obecného charakteru.

Detaily programu

Jazyk výuky Český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia Prezenční
Garant studia prof. Dr. Ing. Karel Bouzek
Kód programu D101
Místo studia Praha
Kapacita 14 studentů
Počet vypsaných prací 29

Vypsané disertační práce

Dvoudimenzionální materiály jako katalytické nosiče

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: Ing. Martin Veselý, Ph.D.

Anotace

Dvoudimenzionální (2D) materiály, a grafen jako jejich typický zástupce, se jeví jako vhodný katalytický nosič. Takové nosičové katalyzátory vykazují zvýšení katalytické aktivity oproti katalytické aktivitě na konvenčních nosičích a to díky specifickým interakcím mezi kovovými aktivními centry a 2D nosičem. Projekt je zaměřen na porozumění těmto interakcím u 2D nosičů na bázi grafenu a jeho „pokračovatelů“ odvozených od fosforu, arsenu, antimonu a bismutu. K navržení mechanismu specifických interakcí bude využito časově a prostorově rozlišitelné sledování katalytické aktivity na cíleně litograficky a chemicky připravených kovových aktivních centech na 2D nosiči. Cílený design morfologie a prostorového rozložení aktivních center umožní identifikovat jednotlivé vlivy způsobující zvýšenou katalytickou aktivitu, a to včetně exkluzivního vlivu 2D nosiče. Navržený mechanismus specifické interakce, který bude dále ověřen standardními metodami měření aktivity katalyzátorů, přinese nový náhled na vysokou aktivitu nosičových katalyzátorů připravených na 2D nosičích.

Elektrochemická syntéza hypervalentních sloučenin jódu jako vysoce selektivních organických oxidačních činidel

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies

Anotace

Vysoce selektivní oxidace organických látek patří, zejména v případě látek s vysokou přidanou hodnotou, mezi velmi atraktivní procesy. V současné době jsou tyto reakce nejčastěji uskutečňovány pomocí oxidačních činidel obsahujících toxické ionty přechodných kovů jako je Cr(VI), Mn(VII), Ru(VI) či Os(VIII). Vhodnou ekologicky nezávadnou alternativu k těmto oxidantům představují organické látky obsahující ve své struktuře hypervalentní atom jódu. Tématem práce bude studium elektrochemického chování těchto látek a jejich prekurzorů s cílem využít elektrochemickou oxidaci při jejich produkci a umožnit tak rozšíření aplikace hypervalentních sloučenin jódu jako oxidačních činidel také do průmyslového měřítka.

Elektrochemické metody úpravy procesních vod

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies

Anotace

Elektrochemické metody jsou pro svou jednoduchost a vysokou účinnost vhodné pro úpravu procesních vod. Hlavní nevýhodou je zpravidla vyšší cenová náročnost. Elektrochemické metody tak nalézají uplatnění především při úpravě silně zasolených ev. jinak kontaminovaných vod, kde biochemické postupy selhávají. Aplikace jednotlivých metod je třeba optimalizovat s ohledem na konkrétní složení zpracovávaných vod.

Fotoelektrochemické systémy pro konverzi sluneční energie

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

Anotace

Fotoelektrochemický systém zahrnující fotoanodu, fotokatodu, membránu a vhodné ox/red páry umožňuje konverzi sluneční energie na energii chemickou. Tématem této práce je výzkum možných systémů pro konverzi solární energie se zaměřením na vhodné materiály fotoanod a fotokatod a jejich kombinace s vhodnými elektrolyty. Součástí práce bude i příprava vybraných fotoanodových nebo fotokatodových materiálů (např. Fe2O3, ZnO, WO3, BiVO4, CuO, CuFeO2, atd.) a studium jejich chování při dlouhodobé fotoelektrochemické polarizaci.
Budou použity různé metody přípravy (aerosolová pyrolýza, sprejová pyrolýza,…), řada technik charakterizace (RTG, GDS, UV-VIS, BET, SEM) a stanoveny fotoelektrochemické vlastnosti (potenciál otevřeného obvodu, fotoproud, IPCE). Pozornost bude věnována vlivu složení, dopace, krystalické struktury, tloušťky a porosity vrstvy.

Fotoelektrody pro odstraňování polutantů a získávání vodíku z vody slunečním světlem

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

Anotace

Získávání vodíku jako alternativního zdroje/nosiče energie je v současné době velmi významným a intenzivně studovaným procesem. Jednou z možností je jeho přímá produkce z vody pomocí slunečního světla. Významným proces je také odstraňování persistentních polutantů ve vodách pomocí pokročilých oxidačních procesů mezi které patří fotoelektrochemická oxidace. Tématem této disertační práce je příprava polovodičových fotoanod a fotokatod (např. WO3, BiVO4, CuO, CuFeO2, atd.) jak pro fotoelektrochemický rozklad vody tak pro fotoelektrochemickou odstraňování persistentních polutantů. Budou použity různé metody přípravy (aerosolová pyrolýza, sprejová pyrolýza,…), řada technik charakterizace (RTG, GDS, UV-VIS, BET, SEM) a stanoveny fotoelektrochemické vlastnosti (potenciál otevřeného obvodu, fotoproud, IPCE). Pozornost bude věnována vlivu složení, krystalické struktury, tloušťky a porosity vrstvy. Nejslibnější fotoanody a fotokatody budou aplikovány v tandemovém solárním fotoelektrochemickém článku a stanovena účinnost jak rozkladu vody tak odstraňování polutantů ve vodě slunečním světlem.

Katalytická transformace methanu na produkty vyšší užitné hodnoty

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies

Anotace

V současné době je věnována značná pozornost transformaci metanu popř. nižších uhlovodíků ze zemního plynu a bioplynu na produkty vyšší užitné hodnoty. Jedná se např. o procesy neoxidativní katalytické aromatizace metanu, selektivní oxidace metanu na metanol nebo dimethyl ether, apod. V rámci této práce bude vyvíjen vhodný katalyzátor pro vybraný proces. Bude studován vliv reakčních podmínek, vliv nosiče a procedury tvorby aktivní fáze na dosaženou konverzi methanu, stabilitu katalyzátoru a výtěžky produktů.

Katalyzátory pro alkalická zařízení konverze energie

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

Anotace

Alkalické technologie konverze energie představují jednu z možných cest zvýšení využití instalovaných obnovitelných zdrojů elektrické energie. Výhodou této technologie oproti konkurenčním přístupům je možnost využití neplatinových katalyzátorů. Nevýhodou je nižší dosahovaná intenzita produkce vodíku, či elektrické energie. Tato práce zahrnuje syntézu a optimalizaci nových katalyzátorů, jejich testování standardními technikami, ale také testování za komplexních podmínek v zařízení pro konverzi elektrické energie.

Kinetika katalytického rozkladu N2O na zeolitických katalyzátorech

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies

Anotace

Předmětem práce je studium kinetiky rozkladu N2O na zeolitických katalyzátorech strukturních typů MFI, FER a titanosilikátech obsahujících Fe a další přechodové kovy. Práce bude zaměřena na kinetická měření s cílem vyvinout spolehlivý kinetický model vhodný pro návrh průmyslových zařízení.

Matematické modelování chemických a membránových procesů v prostředí universálních simulačních programů

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies

Anotace

Univerzální simulační programy představují vhodný nástroj pro návrh nových a optimalizaci stávajících průmyslových technologií. V rámci této práce budou vyvinuty statické a dynamické modely vybraných pokročilých membránových nebo chemických technologií popř. jejich částí v prostředí univerzálních simulátorů umožňující studovat chování těchto technologií pomocí počítačového experimentu. Součástí práce bude verifikace vyvinutých modelů na základě provozních dat s cílem navrhnout změny (strukturální a parametrické) ve studované technologii sledující zlepšení ekonomických a ekologických ukazatelů.V práci budou využívány převážně univerzální simulační programy firmy Aspen Technology.

Matematické modely kompozitních materiálů připravovaných rozptýlením tuhých částic plniva v kapalné polymerní matrici

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Čapek, CSc.

Anotace

Práce je zaměřena na matematické modelování kompozitních materiálů, jejichž příprava zahrnuje vytvoření suspenze částic plniva v kapalné směsi rozpouštědla a prekursoru polymeru, objemovou kontrakci suspenze vyvolanou odpařováním rozpouštědla a formováním pevné polymerní matrice. Výchozí suspenze je modelována pomocí metody náhodného sekvenčního přidávání částic různých tvarů. Pak následuje modelování pohybu částic plniva ve smršťující se suspenzi. Každá modelová mikrostruktura a odpovídající mikrostruktura reálného vzorku kompozitního materiálu jsou charakterizovány statistickými mírami a tyto míry jsou následně porovnány, aby byla ohodnocena kvalita modelu. Reálné mikrostruktury kompozitních materiálů jsou dedukovány ze snímků jejich nábrusů, které jsou pozorovány v řádkovacím elektronovém mikroskopu.

Možnosti využití materiálů pocházející z tepelného štěpení odpadních polymerů

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Adam Karaba, Ph.D.

Anotace

V současnosti je v průmyslu zaváděna řada různých vysokoteplotních postupů k likvidaci odpadních polymerů, především plastů, pryží, kaučuků a podobných materiálů. Při těchto procesech dochází kromě jiného k postupnému tepelnému štěpení původních polymerů, při kterém vznikají potenciálně využitelné odpadní materiálové proudy. Např. zkondenzované podíly unikajících plynů jsou v současnosti využívány hlavně jako palivo a jsou přistřikovány do výkonných kotlů, ale přitom mohou být z hlediska průmyslového zpracování zajímavým zdrojem uhlovodíků. Jedním z možných využití takových proudů je jeho zapojení do vhodného uzlu v rafinérsko-petrochemických komplexech a konkrétně pyrolýza uhlovodíků je jedním z procesů, kde by mohlo dojít k zajímavému zhodnocení takového materiálu. Došlo by tak k materiálovému využití namísto energetického, což je z hlediska využití primárních surovin obvykle přínosnější i ekonomicky výhodnější. Složení těchto kondenzátů však výrazně závisí na materiálu, který vstupuje do tepelného štěpení i na podmínkách tohoto štěpení a je proto poměrně variabilní. Tyto kondenzáty mohou zahrnovat cenné uhlovodíkové frakce, ale také zbytkové kyslíkaté, sirné a dusíkaté deriváty uhlovodíků, halogeny, kovy ve formě solí i pevné částice, které při běžných teplotách zpracování netěkají. Proto nelze takový materiálový proud přímo zapojit do procesního zpracování, ale bude nezbytné jej vhodným způsobem upravit. Navíc je důležité zhodnotit potenciální vliv těchto nečistot na proces (a procesy následné), např. z hlediska možností otrav katalyzátorů návazných procesů, kontaminace produktů nebo koroze zařízení.

Nanostrukturované/ kompositní materiály na bázi TiO2 pro fotokatalytické procesy v plynné fázi

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

Anotace

Znečištění vzduchu představuje významný problém, k jehož řešení lze výhodně využít fotokatalytické procesy. Náplní této disertační práce je příprava nových fotokatalyticky aktivních nanostrukturovaných materiálů na bázi TiO2 a stanovení jejich adsorpčních a fotokatalytických vlastností. Nanotrubice oxidu titaničitého připravených anodickou oxidací vykazují oproti planárním vzorkům větší aktivní plochu umožňující efektivnější odstraňování polutantů z plynné fáze. Bude sledován vliv modifikace nanotrubiček TiO2 a provozních parametrů (průtok, vlhkost a intenzita UV) na fotokatalytickou účinnost. Cílem je získat materiál mající vysokou schopnost odbourávat nežádoucí těkavé látky ve vzduchu. Součástí práce bude využití standartních ISO testů pro sledování kinetiky oxidačních reakcí (NOx, VOC) na povrchu připravených fotokatalyzátorů. Významnou částí je charakterizace materiálů/povlaků (RTG, SEM, BET, Ramanova spektroskopie) a dále vývoj/modifikace metod testování fotooxidačních, vlastností připravených materiálů/povlaků pro účely čištění vzduchu.

Oxidy titanu a titanáty pro pokročilé aplikace

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: Ing. Jan Šubrt, CSc.

Anotace

Li-ion baterie jsou jedním z nejslibnějších elektrochemických zdrojů energie. Materiály na bázi Ti, jako Li4Ti5O12, Li2Ti3O7, TiO2-B a H2Ti3O7, jsou považovány za důležité anody pro lithium-iontové baterie kvůli jejich vysoké bezpečnosti a vynikající cyklické stabilitě. Li-iontová baterie (LIB) (obvykle využívající uhlíkové materiály jako anodu) čelí výzvám, pokud jde o převzetí hybridních elektrických vozidel a stacionárních zdrojů energie. Sloučeniny na bázi Ti, zejména Li4Ti5O12, byly prokázány jako nejslibnější anodové materiály, protože vykazují vynikající cyklickou reverzibilitu a vysoké provozní napětí pro zajištění zvýšené bezpečnosti. Rychlost těchto materiálů na bázi Ti je však relativně nízká kvůli velké polarizaci při vysokých rychlostech nabíjení a vybíjení. Ke zvýšení elektrické vodivosti byly použity dopování, povrchové modifikace a iontová difuzivita vytvořením různých nanomateriálů. Bude použit nový způsob přípravy založený na extrakci síranových iontů z krystalů titanylsulfátu a jejich nahrazení hydroxylovými skupinami ve vodném alkalickém roztoku. Metoda vede k nanostrukturované kyselině metatitaničité nebo alkalickým titanátům.

Polymerní elektrolyty v zařízeních pro konverzi energie

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

Anotace

Polymerní iontově selektivní materiály nacházejí široké uplatnění v celé řadě technologií od ochrany životního prostředí, přes potravinářský průmysl až k průmyslové výrobě základních chemických látek. Zařízení pro konverzi energie představují jedno z nedávných, avšak stále významnějších odvětví, kde se polymerní iontově selektivní materiály mohou s výhodou využívat. Práce je zaměřena na fyzikálně chemickou i elektrochemickou charakterizaci vývojových typů polymerních iontově selektivních elektrolytů.

Postupy návrhu a instalace pojistných ventilů v rafinérsko-petrochemickém průmyslu

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie

Anotace

V oblasti průmyslové bezpečnosti zastávají pojistné ventily klíčovou a naprosto nezastupitelnou roli. Jsou poslední autonomní bariérou, která je schopna ochránit technologická zařízení proti přetlakování a odvrátit tak mimořádné situace vedoucí často až závažným haváriím. Nevhodný návrh, nastavení a provoz těchto technologických prvků však může paradoxně při uvolňování tlaku z chráněného tlakového zařízení přispět ke vzniku ztráty integrity zařízení a vyvolat ještě závažnější stav. Přestože je role pojistných ventilů v průmyslové praxi zcela nepostradatelná, není příslušná teorie jejich návrhu, výběru a vhodné instalace známa širší technické komunitě v oblasti designu chemických technologií. Doktorská disertační práce bude zaměřena na porovnání mezinárodních norem a tzv. „best engineering practice“ a z nich vyplývajících doporučení pro návrh a výběr pojistných ventilů. Zjištěné poznatky budou konfrontovány s průmyslovou praxí v oblasti rafinérských a petrochemických technologií s různým rokem instalace a uvedení do provozu od 70. let 20. století až po současnost. Na jednotlivých případových studiích bude provedena analýza zahrnující detailní posouzení dostupnosti a kompletnosti provozní dokumentace, definici jednotlivých uvolňovacích případů, návrh velikosti pojistného ventilu či sady pojistných ventilů a v neposlední řadě vhodný návrh a uspořádání příslušných potrubních systémů. Výpočty budou realizovány pomocí matematických modelů v ustáleném stavu i dynamickém módu v programu Aspen Hysys, který obsahuje rovněž specializovaný nástroj pro posuzování a navrhování bezpečnostních systémů tlakových nádob. Jednotlivé aplikace budou využity pro výpočty a budou také hodnoceny z pohledu náročnosti a uživatelnosti pro běžnou inženýrskou praxi. Výstupem doktorské práce bude určení častých nedostatků a odchylek od standardů a doporučení v návrzích systémů pojistných ventilů a hodnocení rizik z toho vyplývajících. Budou definována základní doporučení pro průmyslovou praxi a popis postupu prověřování pojistných ventilů a jejich úprav na provozujících technologiích. Zároveň bude popsán postup návrhu nových pojistných ventilů. Jednotlivá doporučení budou směřovat k minimalizaci provozních a investičních nákladů s dodržením všech bezpečnostních prvků a pravidel.

Předpověď a experimentální stanovení transportních vlastností kompozitních membrán typu polymer – plnivo

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Ing. Pavel Čapek, CSc.

Anotace

Práce je zaměřena na simulaci a experimentální stanovení transportních vlastností kompozitních membrán typu polymer – plnivo, které se budou lišit použitými polymery a plnivy. Dále budou zkoumány různé poměry polymer – plnivo. Experimentální stanovení propustnosti membrán bude doprovázeno statistickým zpracováním získaných dat. Propustnost bude také modelována na základě rekonstruované mikrostruktury membrán a transportních vlastností složek tvořících membránu.

Příprava a charakterizace hybridních membrán pro separace plynů

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies

Anotace

Membránová separace plynů představuje jednu z perspektivních a energeticky úspornějších alternativ k některým v současnosti používaným separačním procesům (PSA, TSA apod.) V rámci této práce budou syntetizovány a charakterizovány hybridní membrány polymer-plnivo, které spojují výhody mikroporézních a polymerních membrán. Jako plniva bude využíváno mikroporézních materiálů na bázi ZIF-8, silikalitu-1, ETS, FAU, TS-1, AFX, MOF, které budou kombinovány s polymery na bázi polyimidů. Základním problémem při přípravě těchto materialů je zajištění mezifázové adheze plniva a matrice, neboť nedostatečná adheze snižuje pevnost a selektivitu membrány. Cílem práce je studium možností modifikace mirkoporézní fáze a polymeru tak, aby bylo dosaženo vysoké adheze polymer-plnivo. U připravených membrán bude studován vliv těchto modifikací na jejich separační vlastnosti v soustavách vybraných uhlovodíků, CO2 a H2.

Příprava nanovlákenných nosičů pro depozici nanočástic katalyzátorů a imobilizaci živých buněk

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: Ing. Karel Soukup, Ph.D.

Anotace

Hlavním cílem navrhované disertační práce je vyhodnocení významu specifických vlastností nových polymerních nanovlákenných materiálů připravených technikou elektrostatického zvlákňování pro jejich využití jako účinných nosičů katalyticky aktivních složek a tkáňových buněk (v rámci spolupráce s Jihočeskou univerzitou). Další oblasti zkoumání, na které se zaměřuje tento projekt, budou zahrnovat optimalizaci procesních parametrů elektrostatického zvlákňování vzhledem k vlastnostem připravovaných nosičů, nanášení katalyticky aktivních center nebo jejich prekurzorů a imobilizaci tkáňových buněk. Dále bude provedeno posouzení vlivu mikrostruktury nosičů na fenomenologickou kinetiku modelových reakcí a adhezi a růst buněk. Studované modelové reakce budou zahrnovat jak reakci v plynné fázi (úplná oxidace těkavých organických sloučenin), tak v kapalné fázi (selektivní hydrogenace nenasycených uhlovodíků). Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru chemické technologie, chemické inženýrství nebo biotechnologie;
• systematický a kreativní přístup k práci;
• ochota experimentovat a učit se nové věci.

Racionální design oxidických materiálů pro anodické elektrokatalytické procesy

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: doc.Ing. Petr Krtil, CSc.

Anotace

Práce bude zaměřena na systematický popis struktury a funkce aktivních míst v reakcích vylučování kyslíku a chloru a jejich využití k vývoji nových katalytických materiálů. V rámci této práce bude kladen důraz na na chování modelových binárních a ternárních oxidech v systému Ru-Ti-Me (Me - přechodový kov). Výsledky chování modelových katalyzátorů budou zobecněny ve vztahu ke struktuře aktivních míst modelových systémů s cílem maximalizovat výtěžek elektrolytických procesů. Obecné vztahy mezi strukturou a aktivitou budou využity při vývoji nové generace anodických materiálů.

Samočistící a desinfikující povlaky na bázi TiO2 a ZnO

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

Anotace

Hlavní náplní práce je příprava fotokatalyticky aktivních povlaků/ nátěrů na bázi TiO2 a ZnO aplikací různých metod na vhodných podkladech (např. keramika, sklo, kovy, omítky, betonové stěrky). Významnou částí je charakterizace filmů (RTG, SEM, Ramanova spektroskopie) a vývoj metod umožňujících testování fotooxidačních, hydrofilních a antibakteriálních vlastností připravených vrstev. Studovanými parametry budou především metoda nanášení prekurzoru (ponoření, stříkání), dále vliv pojiva a substrátu.

Separace huminových látek z vody pomocí membránových procesů

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie

Studie elektrolýzy vody s protonově vodivou membránou

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies

Anotace

Elektrolýza vody představuje nedílnou součást vodíkové ekonomiky jako přístupu k budoucímu zabezpečení lidské společnosti elektrickou energií. Stávající průmyslově využívané technologie však trpí zásadními nedostatky. Zejména pak relativně nízkou energetickou účinností a omezenou flexibilitou. Proto je tomuto problému v současnosti věnována široká pozornost celé řady pracovišť. Mezi hlavní studované problémy patří kinetika elektrodových dějů, absence vhodných elektolytů a omezená korozní stabilita konstrukčních materiálů. Významný problém představuje rovněž celkové uspořádání procesu.

Studium separace anorganických iontů pomocí nanofiltrace

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie

Technologické využití proudů s obsahem methylovaných derivátů cyklopentadienu

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Methylované deriváty dicyklopentadienu vznikají Diels-Alderovou cykloadiční reakcí cyklopentadienu a methylcyklopentadienu. Vzhledem k tomu, že existují tři polohové izomery methylcyklopentadienu je výsledkem cykloadičních reakcí směs celé řady kodimerů, které se označují jako methyldicyklopentadieny (MDCPD) a di-methyldicyklopentadieny (DMDCPD). Směs izomerů MDCPD a DMDCPD je přítomna v produktech pyrolýzy ropných uhlovodíkových frakcí. Vzhledem k chemické reaktivitě těchto kodimerů, lze předpokládat jejich uplatnění v aplikacích jako je výroba nenasycených polyesterových pryskyřic, epoxidových pryskyřic či modifikovaných uhlovodíkových pryskyřic. Cílem disertační práce bude zhodnotit možnosti využití směsi kodimerů MDCPD a DMDCPD pro přípravu různých druhů pryskyřic, a to s ohledem na variabilitu v jejím složení a přítomnosti methylových skupin. Získané informace vymezí technologické možnosti využití MDCPD a DMDCPD frakce a budou využity pro koncepční návrh izolace této frakce.

Tvorba mikročástic z přírodních extraktů pomocí superkritického CO2

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: Ing. Marie Sajfrtová, Ph.D.

Anotace

Extrakty z přírodních materiálů jsou získávány především v kapalném nebo pastovitém stavu. Pro lepší tržní využití se suší do práškovité formy, čímž se sníží cena skladování a zvýší se koncentrace a stabilita aktivních složek. Při sušení (sprejové sušení, lyofilizace atd.) však může docházet k degradaci účinných složek, ke kontaminaci organickými rozpouštědly a k produkci příliš velkých částic. Těmto nevýhodám je možné předejít použitím šetrné relativně nové metody tvorby částic, tzv. superkritickým antisolvent procesem (SAS), při kterém je roztok účinné složky v kapalném rozpouštědle vstřikován do proudu superkritického CO2, který působí jako antisolvent. To vede k přesycení rozpuštěné látky a následně k nukleaci a růstu částic. Produktem je jemný suchý prášek. Cílem práce je pro zvolený rostlinný extrakt vyhodnotit vliv provozních parametrů SAS (tlak, teplotu, koncentraci rozpuštěné látky atd.) na vlastnosti vytvořených částic. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v oboru chemie a technologie potravin, přírodní látky, chemické inženýrství nebo organická technologie.
• systematický a kreativní přístup k práci, chuť učit se novým věcem, spolehlivost.

Vliv rozpouštědel v kysele katalyzovaných reakcích

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies

Anotace

Kysele katalyzované reakce zaujímají velkou část procesů vedoucích k přípravě různých chemických specialit. V souvislosti s kyselou katalýzou se obvykle řeší hlavně vliv typu kyselých center na průběh vybrané reakce, typu katalyzátoru, dále vliv teploty, případně tlaku. Použité rozpoštědlo je hlavně voleno s ohledem na předchozí experimenty, případně nalezené literární prameny. Poměrně nedávno začal být viditelný trend, kdy je sledován v různých reakcích i vliv rozpouštědla na průběh reakce. přičemž se zohledňují vlastnosti rozpouštědla jako bazicita a polarita. Cílem práce bude studium vlivů široké škály rozpouštědel na průběh vybraných reakcí, kdy bude sledován a vyhodnocen vliv různých vlastností rozpouštědel na průběh reakce. Bude vyhodnoceno případné synergické působení rozpouštědla a katalyzátoru. Použité katalyzátory budou charakterizovány dostupnými metodami (XRD,TPD pyridinu, IČ, UV-Vis, ad.) a bude diskutována interakce mezi rozpouštědlem, substrátem a katalyzátorem. Možností pro vyhodnocení vlivů budou i teoretické výpočty.

Využití mikroreaktorů pro studium reakcí v oblasti přípravy a výroby speciálních chemikálií

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Dr. Ing. Petr Klusoň

Anotace

Mikroreaktory představují unikátní zařízení, která díky svým malým vnitřním rozměrům umožnují přesně kontrolovat podmínky a průběh prováděných chemických reakcí. Těchto výhodných vlastností je proto často využíváno v oblasti přípravy a výroby speciálních chemikálií a léčiv, kde jsou kladeny velmi vysoké nároky na čistotu produktu, selektivitu procesu, nízkou spotřebu drahých nebo těžko dostupných výchozích sloučenin apod. I přes značný potenciál syntézy v mikroprůtočném (mikrofluidním) režimu, standardní přístupy stále převažují. Navrhovaný projekt PhD studia se zaměřuje na aplikaci a optimalizaci mikroreaktorové techniky při přípravě a výrobě vybraných speciálních chemikálií a farmaceutických meziproduktů. Uchazeč by měl disponovat dobrými znalostmi fyzikální chemie, organické, anorganické a analytické chemie a také mít kladný vztah k experimentální laboratorní práci.

Využití podvojných vrstevnatých hydroxidů jako nosičů biologicky aktivních substancí

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: Ing. Iva Paterová, Ph.D.

Anotace

Podvojné vrstevnaté hydroxidy, známé také jako sloučeniny typu hydrotalcitu nebo aniontové jíly, tvoří důležitou skupinu materiálů s širokým spektrem využití. Mohou sloužit jako katalyzátory, prekursory katalyzátorů nebo iontoměniče. Uplatnit se mohou také v sorpčních a dekontaminačních procesech, mohou být využity rovněž pro interkalaci nejrůznějších látek včetně léčiv. Cílem práce bude tyto materiály připravit, modifikovat jejich povrch sloučeninami na bázi silanolů a charakterizovat vhodnými metodami. Připravené materiály budou využity jako nosičové materiály pro imobilizaci vybraných aktivních substancí.

Vývoj bipolárních desek pro palivové články typu PEM

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Chemical Technologies
Vedoucí práce: prof. Dr. Ing. Karel Bouzek

Anotace

Bipolární desky představují významný konstrukční prvek palivových článků a významným způsobem se podílí na jejich výrobních nákladech. To je dáno zejména korozní agresivitou prostředí, ve kterém pracují, a s tím spojenými nároky na použité materiály. Cílem práce je navrhnout alternativní přístup založený na využití ocelových bipolárních desek povrchově chráněných vhodným kompozitním povlakem. Součástí práce bude rovněž matematická simulace toku reaktantů a produktů v geometrii distribučních kanálků s cílem optimalizovat jejich tvar.


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

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha
na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi