Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
iduzel: 52782
idvazba: 60776
šablona: api_html
čas: 16.4.2021 12:37:08
verze: 4827
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web.vscht.cz/zaverecne-prace/pracoviste/
branch: trunk
Obnovit | RAW

Ústav organické technologie

Vypsané disertační práce

Dvoudimenzionální materiály jako katalytické nosiče

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
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.

Formulace nanočásticových systémů pro topické podání

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Léčiva a biomateriály

Anotace

Lidská kůže představuje unikátní ochrannou bariéru, která je ale zároveň zásadně omezuje trans/dermální podání léčiv. Nanočásticové systémy skýtají velký potenciál pro zlepšení transportu léčiv přes kožní bariéru, i když přesný mechanismus jejich interakce s kožní bariérou není dosud zcela znám. Cílem této práce bude vývoj a charakterizace pokročilých nanočásticových systémů obsahujících vybraná léčiva. Účinnost formulací bude sledována především in vitro na izolované kůži, případně dalšími metodami. Pro hlubší pochopení interakce mezi nanočásticemi a kožní bariérou budou aplikovány biofyzikální techniky (infračervaná či Ramanova spektroskopie, rentgenová difrakce). Hlavními výstupy práce bude zhodnocení efektivity jednotlivých formulačních přístupů a objasnění interakcí nanočásticových systémů s kožní bariérou.

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
Studijní program: Chemie a 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.

Popis uvolňování účinné látky z pevných polymerních disperzí difuzně erozními modely

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Cílem této práce bude studium uvolňování léčivých látek z lékových forem které zahrnují pevné polymerní disperze. Takové formulace mají zpravidla dobře definovanou strukturu a uvolňování léčivé látky lze studovat jak klasickými disolučními metodami, tak i technikou zdálivé pravé disoluce. V lékové formě tohoto typu se při disoluci vytváří několik postupujících front, které odpovídají průniku kapaliny, vyluhování léčiva a erozi zbytkové matrice. Tyto pochody lze popsat pomocí difuzně erozních modelů, které umožní určit rychlost určující kroky a stanovit jejich charakteristické rychlosti, což lze dále využít pro návrh lékových forem s řízeným uvolňováním.

Postupy návrhu a instalace pojistných ventilů v rafinérsko-petrochemickém průmyslu

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie a 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
Studijní program: Chemie a 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 nanovlákenných nosičů pro depozici nanočástic katalyzátorů a imobilizaci živých buněk

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
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.

Technologické využití proudů s obsahem methylovaných derivátů cyklopentadienu

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
Studijní program: Chemie a 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
Studijní program: Chemie a 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

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 podvojných vrstevnatých hydroxidů jako nosičů biologicky aktivních substancí

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie
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.

Využití procesů mletí a společného mletí pro formulaci obtížně rozpustných léčiv

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie, Fakulta chemické technologie

Anotace

Obtížně rozpustná léčiva (třídy BCS II a IV) tvoří podstatnou část léčiv uváděných na trh. Zlepšení rozpustnosti nebo alespoň kinetiky uvolňování léčiva je proto stálou výzvou, k jejímuž řešení se přistupuje mnoha způsoby a na mnoha úrovních. Procesy mletí, nano-mletí, či společného mletí léčiva s případnými dalšími látkami představují způsob, který může ovlivnit fázové složení léčiva, zvětšit specifický povrch jeho částic, modifikovat tento povrch, a také vytvořit kompozitní částice. Cílem této práce je studovat možnosti zlepšení rychlosti uvolňování léčiva všemi výše uvedenými pochody, především pak těmi, spadajícími do oblasti částicové technologie. Práce by měla zahrnovat jak přípravu daných částic, tak i jejich formulaci do vhodných lékových forem a hledat optimální postupy přinášející co nejlepší funkčnost při zachování požadavků průmyslové vyrobitelnosti dané formulace.


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