Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
iduzel: 52789
idvazba: 60795
šablona: api_html
čas: 16.9.2021 11:50:54
verze: 4927
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web.vscht.cz/zaverecne-prace/program/
branch: trunk
Obnovit | RAW
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 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.

Analýza příčin poškození historických objektů

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

Anotace

Příčiny poškození historických objektů nejsou vždy na první pohled jasně identifikovatelné. Pokud je poškození způsobeno mikroskopickými změnami ve struktuře materiálu, je třeba použít pokročilé analytické metody, např. transmisní elektronovou mikroskopii. V práci budou výsledky z historických materiálů srovnány s modelovými vzorky.

Bezslínkové hydraulické ternární pojivo

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Předmětem dizertační práce je příprava bezslínkového hydraulického ternárního pojiva s nižšími energetickými nároky a nižšími emisemi CO2 než je tomu u portlandského cementu, a které obsahuje jako pojivovou fázi amorfní C-A-S-H. Vývoj pojiva by byl směřován na vápennou aktivaci hlintokřemičitých látek, především kalcinovaných jílů. Práce by zahrnovala i průzkum reaktivity kalcinovaných jílů z méně kvalitních a odpadních kaolinitických hornin při vápenné aktivaci. Další složkou pojiva by byly odpadní sádrovce. Hydratační produkty by byly sledovány řadou metod: XRD, SEM + ED, IČ, případně NMR Solid State, DTA a porozimetrií. Součástí práce by bylo stanovení mechanických vlastností připravených pojiv po hydrataci v časovém horizontu delším než 1 rok. Práce je součástí snahy o zvýšení trvanlivosti betonu, neboť moderní beton nemá takovou trvanlivost, jakou měl římský beton. Římský beton vydržel působení atmosférických vlivů a trvalého vlivu mořské vody po dobu více než 2000 let. Ukazuje se, že v římském betonu je hlavní pojivová fáze C-A-S-H, které je přisuzována právě vysoká trvanlivost římského betonu.

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.

Efektivní vlastnosti oxidové a silikátové keramiky a jejich závislost na složení, mikrostruktuře a teplotě

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Práce se zabývá efektivními vlastnostmi oxidové a silikátové keramiky se zaměřením na souvislost mezi složením, mikrostrukturou a elastickými, termofyzikálními, termoelastickými, dielektrickými a piezoelektrickými vlastnostmi. Práce doktoranda zahrnuje charakterizaci fázového složení a velikosti zrn rentgenovou difrakcí, charakterizaci mikrostruktury mikroskopickou obrazovou analýzou, analytické výpočty efektivních vlastnosti pomoci mikromechaniky, resp. homogenizační teorie pro statisticky izotropní a anizotropní (transverzálně izotropní) polykrystalické materiály, analytické výpočty a numerické modelování (počítačová simulace) efektivních vlastností vícefázových materiálů (izotropních a transverzálně izotropních) a srovnání teoretických předpovědí s výsledky experimentálních měření na reálných materiálech.

Environmentální dostupnost selenu v elektrárenských popílcích

Garantující pracoviště: Ústav chemie pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Selen je esenciálním i toxickým prvkem, přičemž hranice mezi oběma formami je velice úzká. Významným antropogenním zdrojem selenu jsou elektrárenské popílky deponované na skládkách. Stabilita selenu v popílcích závisí na celé řadě faktorů, především na kvalitě spalovaného uhlí a technologii spalování, ale také na stáří popílku a geochemickém prostředí jeho výskytu. Cílem dizertační práce bude charakterizovat popílky z hlediska struktury, mineralogického a chemického složení, a také povrchových vlastností. Dalším úkolem bude stanovit obsah a dominující formy selenuv popílku, jejich stabilitu a interakci s okolními složkami prostředí - půdou, povrchovými a podzemními vodami, sedimentem. Na základě získaných výsledků bude možné odhadnout gradient environmentální dostupnosti selenu spojený s potencionálními ekologickými riziky.

Fotochemické proměny na bázi nanostruktur ušlechtilých kovů

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

Anotace

Excitace povrchových plasmonů poskytuje unikátní možnost fokusováni světelné energie v nanorozměrném objemu. Tato možnost/schopnost nachází uplatnění v nové generaci foto-katalyzátorů na bázi plasmon-aktivních nanočástic. Protože se jedna o trend, který se objevil jenom před 3 lety, řada probémů v oblastí plazmonové katalýzy zůstává neznámých/nevyjasněných jak z hlediska mechanizmu, tak i meze jejich použitelností. Práce je zaměřena na vývoj plasmon-aktivních katalyzátorů, jejich detailním výzkumu a aplikací v relevantních chemických proměnách.

Geopolymerní žáruvzdorný materiál

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Předmětem dizertační práce bude příprava geopolymerního žáruvzdorného materiálu vzniklého alkalickou aktivací hlinitokřemičitanů. Jako zdroj hlinitokřemičitanů jsou uvažovány průmyslové i odpadní látky jako jsou metakaoliny, popílky, vysokopecní struska. Součástí práce bude studium různých možností alkalické aktivace hlinitokřemičitanů a vliv žárovzdorných plniv. Bude studována zpracovatelnost a procesy tuhnutí a tvrdnutí připravených materiálů. Součástí práce bude stanovení žáruvzdorných a termomechanických vlastností připravených materiálů, mezi které patří pevnost v ohybu za zvýšených teplot a únosnost v žáru. Připravené geopolymery budou sledovány řadou metod, jako jsou XRD, SEM, NMR, DTA a porozimetrie.

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.

Hydrogely na bázi poly(vinyl alkoholu)

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Práce se zabývá přípravou a charakterizací hydrogelových filmů na bázi PVA. Hydrogely budou modifikovány fyzikálně (plazmatické, laserové záření) a/nebo chemicky (dotace nanočásticemi, léčivy, barvivem a pod). Budou studovány změny povrchových a mechanických vlastností v závisloti na provedené modifikaci. Budou stanoveny antibakteriální vlastnosti a cytokompatibilita připravených hydrogelů.

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.

Inteligentní materiály pro optiku a elektroniků

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

Anotace

Nová generace chytrých nebo inteligentních materiálů již umožnila konstrukci pokročilých a donedávna nepředstavitelných elektronických a optických prvků a přístrojů. Jedná se např. o superkondenzátory s obrovskou elektrickou kapacitou, samoleštící displeje a integrované spoje, kvantové pamětí, povrchy s "nulovým" třením nebo samočisticí povrchy a tak dále. Základem všech těchto prvků je materiál s přepínatelnými a unikátními vlastnostmi, které se u „přirozených“ materiálů nevyskytují. Práce je zaměřena na design, přípravu a aplikaci inteligentních materiálů, určených především pro oblastí fotoniky, elektroniky a optoelektroniky.

Interakce skel obsahujících biogenní složky s vodnými roztoky

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Kromě tradičního využití skel jako obalů či ve stavebním a automobilovém průmyslu lze některá skla uplatnit rovněž v medicíně, farmacii či v zemědělství. Cílem práce bude prozkoumat a popsat kinetiku interakce vhodně vybraných či připravených rozpustných fosforečných a fosfokřemičitých skel (případně skel s dalšími biogenními složkami) s vodnými roztoky simulujícími půdní či tělní prostředí a navrhnout skla, která mohou sloužit jako pomalu rozpustná hnojiva či bioresorbovatelné materiály v medicíně.

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.

Kovové materiály a vodík

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

Anotace

Two aspects are considered in terms of metal/hydrogen relationships: 1. Hydrogen influences properties of structural metallic materials (high-strength steels, titatium alloys, nickel alloys...) and may cause H-embrittlement. 2. Safe storage of H absorbed in metals or alloys in the form of hydrides or other compounds. Such compounds may serve as efficient sources of H for hydrogen-fuelled vehicles in which H is evolved upon heating of H-containing compounds. In the dissertation, both aspects of H-metal interactions will be explored. Structural materials will be exposed to H-containing environments, and resulting properties like fractures, strength, toughness, embrittlement, fatigue... will be explored. In another part of the dissertation, metallic systems capable of storing sufficient amount of hydrogen in the form of absorbed or chemically bonded hydrogen will be explored. Results of the dissertation will include new knowledge on H-metal interactions which will help to better understand the energy/chemical devices and/or advanced hydrogen fuelled systems.

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. Součástí práce bude rovněž vývoj nových metod 3D tisku založených na depozici kovů.

Ladění luminiscence dopovaním vzácných zemin do monokrystalického a nanokrystalického ZnO pro využití ve fotonice

Garantující pracoviště: Ústav anorganické chemie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Projekt je zaměřen na experimentální i teoretickou studii atraktivního materiálu, kterým je ZnO dopovaný vzácnými zeminami. Zkoumáno bude ovlivňování vlastních a vytváření nových defektů ve struktuře ZnO a také, jak kombinace RE s defekty nebo dalšími prvky ovlivňují UV-VIS-NIR luminiscenci.Připravené dopované monokrystalické a nanokrystalické struktury ZnO budou testovány na potenciální využití jako fotonické členy s řízenou luminiscencí v UV-VIS-NIR oblasti vhodné pro degradaci organických látek ve vodě.

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

Modifikace povrchů kovových biomateriálů

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

Anotace

Kovové biomateriály hrají stále nezastupitelnou roli v medicíně. Stav povrchu významným způsobem ovlivňuje vlastnosti a chování biomateriálů. Jedná se zejména o interakci na fázovém rozhraní kov-elektrolyt, tj. biokompatibilitu a korozní chování, ovlivněny mohou být však i mechanické vlastnosti. V rámci práce budou modifikovány povrchy kovových biomateriálů za účelem zvýšení jejich užitných vlastností. Ty budou hodnoceny s využitím standardních materiálových, elektrochemických a spektroskopických metod.

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.

Nosičové katalyzátory s aktivní vrstvou směsných oxidů přechodných kovů

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 binárních a ternárních oxidů Ni, Cu, Co a Mn tak, aby bylo dosaženo dobré adheze těchto oxidů k nosiči. 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 nanesených směsných oxidů.

Nové nástrojové oceli a jejich zpracování nekonvenčními technikami

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

Anotace

Nástrojové oceli dosahují výborných mechanických vlastností, zejména tvrdosti a otěruvzdornosti, díky obsahu karbidotvorných legujících prvků a vhodnému tepelnému zpracování. Používaná škála karbidotvorných prvků je poměrně úzká (W, V, Mo a Cr) a navíc některé z používaných prvků (W a V) jsou na seznamu kritických surovin definovaném Evropskou komisí. Bylo by tedy žádoucí je nahradit. Náhrada karbidotvorných prvků je z nejrůznějších důvodů předmětem výzkumu již řadu let a dala vznik mnoha dnes rozšířeně používaným nástrojovým ocelím. Některé potenciální karbidotvorné legury však způsobují problémy při zpracování běžnými metalurgickými postupy. Tato práce je zaměřena na vývoj nové nástrojové oceli legované netradičními legujícími prvky pro získání nástrojového materiálu, který bude zajímavý jak z hlediska mechanických vlastností, tak i z pohledu udržitelnosti. Ke zpracování budou testovány techniky zahrnující 3D tisk metodou "Direct Energy Deposition", jejíž použití u nástrojových ocelí s vysokými obsahy uhlíku bude zcela unikátní, a metody práškové metalurgie zahrnující atomizaci taveniny nebo mechanické legování a slinování v plazmatu.

Nový způsob in vitro testů skelných a sklokeramických materiálů pro náhrady kostních tkání

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie
Vedoucí práce: doc. Dr. Ing. Dana Rohanová

Anotace

Náhrada kostní tkáně skelnými a sklokeramickými materiály je dnes běžnou praxí hlavně v dentální a ortopedické chirurgii. Skelné materiály se používají ve formě granulí, scaffoldu nebo i celistvých výplní. Každý bioaktivní materiál, určený pro interakci se živou tkání, je podrobován sérii testů in vitro následovanými testy in vivo, kterými se sleduje tvorba kostního minerálu apatit. In vitro testy pro bio-skla jsou dnes popsány v ISO normě 23317:2014. Tato norma je však překonaná a je nutná její revize. Nevyhovuje doporučená forma testovaného materiálu (celistvé disky) ani testovací roztok SBF (Simulated Body Fluid). SBF simuluje anorganickou část krevní plasmy a je pufrován pufrem TRIS-HCl. Tento pufr s testovaným sklem interaguje a posunuje výsledky in vitro testu k falešně pozitivním hodnotám. Práce bude orientovaná na nastavení nových podmínek in vitro testu (změna složení SBF, forem materiálu (prášek, granule, scaffold) nebo i časového plánu testu. Také systém hodnocení materiálu založený na pouhém konstatování o tvorbě apatitu je nutné změnit a orientovat se na sledování kinetiky celého procesu získané z analýz výluhů. Výsledkem práce bude navržení nových parametrů ISO normy pro detailnější charakterizaci testovaných biomateriálů.

Plasmon- a elektrochemicky aktivní materiály pro relevantní chemické transformace

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

Anotace

Plazmonová chemie je novým a velmi slibným způsobem zavedení energie do reakčního systému. Především se jedná o možnost uskutečnit relevantní chemické transformace, jako jsou např. štěpení vody a výroba "zeleného" vodíku, aktivace CO2 a jeho proměna na metanol nebo zachyceni a aktivace atmosférického dusíku. Pro zvýšení selektivity a výtěžku uvedených reakci je atraktivní kombinovat plasmon-indukované procesy s tradičními elektrochemickými procesy. Práce je zaměřena na vývoj nové generaci materiálů, která by propojila elektrochemicky aktivní povrchy a katalyzátory s plazmon aktivními nanostrukturami.

Pokročilé materiály pro přípravu 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 metody a aplikací SERS

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

Anotace

Práce je zaměřena na přípravu a použití pokročilých SERS prvků. Především se jedná o kombinací plasmon-aktivních substrátů, povrchové modifikace a analytických měření pro detekci relevantních chemických sloučenin. V respektive je cílovou oblastí detekce kontaminantů v půdě nebo vodě, zakázané přídavky v potravinách a biologické márkry závažných onemocnění.

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.

Polymerní materiály pro průmyslový 3D tisk

Garantující pracoviště: Ústav polymerů, Fakulta chemické technologie

Povrch křemičitého skla

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

Anotace

Povrch skla je neprobádaný, přičemž vlastnosti povrchu úzce souvisí s jeho mechanickými a chemickými vlastnostmi. Práce se soustředí na přípravu povrchu skla, jeho charakterizaci a dobře definovanou modifikaci. Déle se bude studovat vztah povrchu s vybranými vlastnostmi.

Precipitace fosforečnanů vápenatých při interakci biomateriálů se simulovanými tělními tekutinami

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

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.

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..

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
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials

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.

Rozvoj metod monitorování atmosférické koroze

Garantující pracoviště: Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, Fakulta chemické technologie
Dále nabízena v programu: Chemistry and Technology of Materials

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.

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.

Slitiny zinku pro aplikace v medicíně připravené moderními postupy práškové metalurgie

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

Anotace

Zinek a jeho slitiny jsou řazeny mezi biologicky odbouratelné materiály, které mohou nalézt uplatnění jako např. ortopedické a traumatologické implantáty či stenty. Hlavní výhoda zinku spočívá především v akceptovatelné korozní rychlosti a výhodných produktech vlastní degradace. Při korozi zinku totiž nedochází k uvolnění plynného vodíku, který jinak zásadně komplikuje situaci v případě degradace materiálů na bázi hořčíku. Hlavním nedostatkem zinku a jeho slitin jsou horší mechanické vlastnosti, především mez kluzu, pevnost a tažnost. Zlepšení těchto vlastností je možné dosáhnout např. vhodným legováním. Z pohledu biokompatibility nejvíce přijatelné legující prvky (Mg, Ca, Sr) jsou však charakterizovány zanedbatelnou rozpustností v tuhém roztoku zinku, což vede při konvenčních postupech přípravy k tvorbě mnoha I velmi hrubých intermetalických fází, které zvyšují křehkost materiálu a podporují nežádoucí lokální formy koroze. Cílem této práce je připravit a detailně charakterizovat nové biodegradovatelné materiály na bázi Zn-Mg-Ca/Sr připravené postupy práškové metalurgie zahrnující mechanické legování, atomizaci, melt spinning a kompaktizaci prášků postupy extruze, spékání v plazmatu (SPS) a selektivní laserové tavení (SLM). Připravené materiály by se měly vyznačovat velmi jemnou mikrostrukturou pozitivně ovlivňující mechanické vlastnosti k rovnoměrnost korozního napadení. Práce se dále zaměří na potenciální přídavek malého množství dalších legujících prvků jako Ag a Cu, které mohou dále přispívat ke zlepšení antibakteriálních vlastností materiálu. V rámci práce je předpokládána mimo jiné spolupráce s organizacemi Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana a Ústav materiálov a mechaniky strojov, SAV, Bratislava.

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.

Struktura skla a jeho rozhraní

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

Anotace

Skelné struktury lze popisovat pomocí strukturních kvantifikátorů (radiální distribuční funkce, kooordinace, Q-motivy, cykly) na různé geometrické a topologické úrovni. Struktura se dá teoreticky simulovat na atomární úrovni pomocí molekulové dynamiky. Cílem práce bude teoretický popis struktury skla a její souvislost se skelným přechodem. Kromě teoretického popisu se využijí simulace vybraných amorfních systémů a jejich rozhraní.

Studium a aplikace nanostruktur připravených vysokovýkonovým excimerovým laserem

Garantující pracoviště: Ústav inženýrství pevných látek, Fakulta chemické technologie

Anotace

Práce bude zaměřena na studium interakce zejména polymerních materiálů s unikátním vysokovýkonovým excimerovým laserem. Budou studovány periorické nanostruktury na polymeru, zejména jejich aplikace v oblasti tkáňového inženýtsví se zameřením na možnosti single cell analysis. Periodické nanovzory (LIPSS) budou použity pro sledování interakce především se savčími buňkami, rovnež budou sledovány jejich antibakteriální vlastnosti, zejména v kombinaci s vybranými povrchově aktivními látkami. Práce bude zameřena rovněž na expozici tenkých uhlíkových nanovrtev a uhlíkových kompozitů. V rámci interakce materiálů s vysokovýnonovým svazkem tak budou zkoumány možnosti přípravy nových materiálů, např. Q-uhlíku s feroelektrickými vlastnosti.

Studium vzniku a šíření mikrostrukturních defektů v kovových materiálech metodou rentgenové mikrotomografie

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

Anotace

Rychlý vývoj rentgenové mikrotomografie (μCT) v posledních dvou desetiletích umožnil její nasazení v oblasti studia kovových materiálů. Díky cenově dostupným zařízením s rozlišením okolo 1 μm je nyní možné studovat v reálném čase již také vznik a rozvoj lokalizované koroze a prostředím vyvolaného praskání. Nové unikátní zařízení instalované v Technoparku Kralupy VŠCHT Praha s vysokým rozlišením a vybavené integrovaným zařízením pro tahové namáhání a klimatickou komorou umožňuje provádění in situ experimentů v atmosférických podmínkách. Disertační práce bude zaměřena na dvě skupiny moderních železných materiálů, vysokopevnostní oceli a korozivzdorné oceli. Vysokopevnostní oceli jsou náchylné k vodíkovému zkřehnutí, které bude studováno in situ jako důsledek vstupu atomárního vodíku vznikajícího při atmosférické korozi. Možnosti aplikace korozivzdorných ocelí v atmosférických podmínkách omezuje nebezpečí vzniku bodové koroze a praskání pod napětím pod depozity obsahujícími chloridové ionty. Pozornost bude věnována zejména iniciaci trhlin v místech mikrostrukturních defektů a korozních důlků a vlivu klimatických parametrů na rychlost růstu trhliny. Cílem práce bude popis mechanismů vzniku a šíření korozně iniciovaných defektů.

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.

Tribologické vlastnosti kovových biomateriálů

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

Anotace

Kovové biomateriály (slitiny titanu, korozivzdorné oceli, kobaltové slitiny) jsou hojně používané na náhradu kloubů v lidském organismu. Při používání těchto implantátů dochází v určité míře, závislé na materiálu, k otěru a otěrové částice se mohou dostat do tkání a působit zánětlivé reakce. Proto je snahou používat materiály s co největší otěruvzdorností a případně ji dále vyplešovat vhodnými povlaky. Otěruvzdornost kovových biomateriálů však není tak jednoduché stanovit, protože kromě kontaktu s další části implantátu (náhradou kloubní jamky) vstupuje do hry i současné korozní působení tělního prostředí. Práce je zaměřená na nalezení vhodných podmínek testů simulujících tribologické a tribokorozní zatěžování kloubních a dalších specifických (např. spinálních) implantátů a objasnění jejich tribologického a tribokorozního chování. Bude testován vliv různých parametrů - mechanických vlastností, mikrostruktury a fázového složení slitin a způsobu jejich výroby (odlévání, tváření, prášková metalurgie, 3D tisk) - na výsledné tribologické charakteristiky.

Velké deformace keramických práškových výlisků a lom porézní a celulární keramiky

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

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.

Vrstva pro induční ohřev skla

Garantující pracoviště: Ústav skla a keramiky, Fakulta chemické technologie

Anotace

Research and development of new composite coatings on glass to achieve highly effective heating of glass vesels. More informatin in laboratory A15 or on web of the laboratory.

Vývoj a ověření hydrometalurgických postupů pro získávání kritických kovů z mineralizovaných vod

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

Anotace

Práce se zabývá vývojem a ověřením hydrometalurgických postupů pro získávání kritických kovů z mineralizovaných vod (solanek) na území České republiky. Zájmové kovy představují hlavně lithium, rubidium, bor a další, které se nacházejí v koncentracích do stovek ppm v chloridových a síranových roztocích. Budou zkoumány metody menbránové separace, iontové výměny a kapalinové extrakce pro sepraci a zkoncentrování zájmových kovů. Ze zahuštěných roztoků budou získány zájmové kovy ve formě jejich sloučenin pomocí vhodnou kombinací tradičních hydrometalurgických metod.

Vývoj nových ultralehkých slitin hořčíku pro aplikace v letectví

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

Anotace

Slitiny hořčíku se vyznačují nízkou hustotou a relativně vysokým poměrem pevnosti k hmotnosti. Z tohoto pohledu jsou zajímavými materiály pro aplikace v automobilovém a leteckém odvětví průmyslu. S cílem zlepšit mechanické a korozní vlastnosti jsou velmi často legovány dalšími kovy, např. Al, Zn, Mn, Y, Nd, Gd, atd. Zajímavým legujícím prvkem je Li, které jakožto nejlehčí kov dále snižuje hustotu výsledné slitiny, což je velmi žádoucí z pohledu potenciálního snížení emisí CO2. V závislosti na koncentraci Li je možné rovněž u hořčíkových slitin dosáhnout kubické prostorově středěné struktury a zlepšit tak významně plasticitu materiálu. Pevnost a korozní odolnost slitin Mg s Li je však poměrně špatná, což brání jejich širšímu využití. Cílem této práce je navrhnout a připravit různými postupy zahrnující konvenční lití a extruzi, ale i nekonvenční postupy práškové metalurgie (mechanické legování, sintrace v plazmě – SPS, selektivní tavení laserem – SLM) slitiny hořčíku s Li a dalšími legujícími prvky. V rámci práce bude detailně charakterizován vliv mikrostruktury na mechanické a korozní vlastnosti připravených materiálů a optimalizovány vybrané postupy přípravy vedoucí k požadovanému zlepšení vlastností. V rámci práce je předpokládána spolupráce s organizacemi Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Ljubljana a Ústav materiálov a mechaniky strojov, SAV, Bratislava.


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