Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
iduzel: 62516
idvazba: 74367
šablona: stranka
čas: 20.6.2024 01:27:00
verze: 5420
uzivatel:
remoteAPIs: https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/program?weburl=/zajemci-o-phd/doktorske-programy/
branch: trunk
Server: 147.33.89.153
Obnovit | RAW
iduzel: 62516
idvazba: 74367
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'phd.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/zajemci-o-phd/doktorske-programy/program/22340/D401'
iduzel: 62516
path: 1/50375/50376/51163/51210/667/62516
CMS: Odkaz na newurlCMS
branch: trunk
Obnovit | RAW

Chemické a procesní inženýrství

Chemické a procesní inženýrství

Doktorský program, Fakulta chemicko-inženýrská

Cílem doktorského studijního programu Chemické a procesní inženýrství je vychovávat odborníky se širokým spektrem znalostí, které umožní uplatnění v akademické i průmyslové sféře. Studenti jsou podrobně obeznámeni jak s teoretickými základy chemického a procesního inženýrství, bioinženýrství a materiálového inženýrství, tak s experimentálními a praktickými aspekty oboru. Tím si vytvoří předpoklady pro základní nebo aplikovaný výzkum zaměřený na chemické a procesní inženýrství, ale také na další obory, jako je materiálové inženýrství, bioinženýrství a informatika.

Uplatnění

Absolvent studijního programu získá odborné znalosti, které zahrnují teorii přenosových jevů, termodynamiku, reaktorové inženýrství, teorii kontinua a hydromechaniku, materiálové inženýrství a chemicko-inženýrské aspekty péče o životní prostředí. Speciálními znalostmi jsou pak aplikovaná informatika, matematické modelování, metody nelineární dynamiky, numerické metody a programování při vědecko-technických výpočtech. Absolventi najdou uplatnění jednak v orientovaném či aplikovaném výzkumu v chemickém, procesním, materiálovém a farmaceutickém průmyslu a v bioinženýrství, jednak v manažerských funkcích při řízení výzkumu či vývoje. Absolventi se rovněž mohou uplatnit v akademické sféře jak na vysokých školách technického zaměření, tak při základním výzkumu v AV ČR i v zahraničních výzkumných institucích.

Detaily programu

Jazyk výuky český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia kombinovaná , prezenční
Garant studia prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.
Místo studia Praha
Kapacita 25 studentů
Kód akreditace (MŠMT kód) P0711D130015
VŠCHT kód D401
Počet vypsaných témat 46

Vypsané disertační práce pro rok 2024/25

Absorpce CO2. Optimalizace průmyslového provozu.

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


Záchyt CO2 je v průmyslu častou potřebou, ať se jedná o čištění odpadních plynů, kde je tento plyn obsažen v malé koncentraci, či o součásti průmyslové výroby s vysokými koncentracemi CO2, jako například výroba vodíku. Právě posledně zmíněný příklad odpovídá technologii v závodě Unipetrol, kde přetrvávají požadavky na jeho optimalizaci. V souladu s potřebami průmyslového partnera budou cíle experimentálního výzkumu zahrnovat i)studie trvanlivosti/degradace absorpčních rozotků používaných ve stávajícím provozu, ii)studie absorpčních schopností nových kapalin s vyšší selektivitou záchytu H2S a iii)studie vlivu stopových příměsí, například kovů Fe, Ni a V, na účinnost vypírek. Student získá cenné zkušenosti s prací v průmyslové výrobě, neboť se v rámci spolupráce s výzkumným ústavem průmyslového partnera (UniCRE) bude moci při výzkumu samostatně pohybovat v areálu Unipetrol, kde najde potřebné zázemí ve vybavené laboratoři i v osobách konzultantů-průmyslových pracovníků.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Aglomerace a ulpívání částic v kapalně a plynně disperzních polymeračních reaktorech

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Juraj Kosek

Anotace


Aglomerace a zanášení částic jsou nežádoucími jevy v mnoha polymeračních reaktorech, např. v emulzích, suspenzích, kaúalně (slurry) a plynně-disperzních procesech. Tyto nežádoucí jevy negativně ovlivňují kvalitu produktů a mohou způsobit až zastavení polymeračních procesů v důsledku zanášení teplosměnných ploch a ztráty fluidizace. Tato disertační práce se zaměří především na katalytickou polymeraci olefinů v kapalně disperzních (slurry) a plynnně disperzních (fluidních reaktorech bebo reaktorech s míchaným ložem). Kvalitativní teoretické vysvětlení jevů způsobujících nebo ovlivňujících aglomeraci/zanášení je k dispozici, ale toto vysvětlení je rozptýleno v různých vědních oborech. Prvním cílem disertační práce proto bude systematické uspořádání fyzikálně-chemického obrazu zahrnujícího interakce částice-částice, částice-stěna a částice-tekutina. Uvažovaný popis bude zahrnovat van der Waalsovy interakce, dynamiku zaplétání řetězců, vliv bobtnání na elastický modul a dynamiku srážky částic, elektrostatický náboj částic, osmotickou stabilizaci disperzí, lubrikační síly, podmínky turbulentního míchání, vliv distribuce velikosti částic a povrchové textury částic. efekt přenosu tepla, kapalné můstky a termodynamika sorpce. Pro kvantitativní pochopení procesů aglomerace a zanášení povrchů potřebujeme provést řadu dobře navržených systematických experimentů zaměřených na: (i) měření dynamiky aglomerace/zanášení v reaktorech, (ii) charakterizaci vlastností částic a disperzní směsi a ( iii) charakterizace interakcí částice-částice, částice-stěna a částice-tekutina. V tomto ohledu je laboratoř vybavena veškerým potřebným vybavením zahrnujícím míchaný reaktor, AFM, mikro-CT, DSC, TD-NMR, reometrii, měření sorpce/difúze/bobtnání, digitální zpracování obrazu atd. Tento doktorandský projekt je primárně experimentální, student však provede i omezené modelování typu DEM (discrete element method) umožňující testování různých hypotéz. Výsledky disertační práce budou mít široký dopad jak na základní vědu (experimentální studie a systematická data jsou vzácné), tak na praktické aplikace (strategie potlačení nežádoucích jevů). Očekává se, že budoucí doktorand stráví semestr v některé evropské laboratoři s podobnými výzkumnými zájmy a převezme část odpovědnosti za smluvní průmyslový výzkum. Info: tel. 220 44 3296, č.dv. B-145, e-mail jkk@vscht.cz, web http://kosekgroup.cz
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Diagnostika dvoufázového toku v mikrokanálech

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Jaroslav Tihon, CSc.

Anotace


Cílem projetku je experimentální studium charakteru dvoufázového proudění (kapalina-plyn) v kanálech mikrometrických rozměrů. Naše pozornost se zaměří na zmapování tokových režimů pro různé geometrie kanálků (např. pravoúhlé křížení, T-větvení, náhlé rozšíření) a reologicky odlišné typy kapalin (Newtonské, viskoelestické, či pseudoplastické). Originální experimentální technika vyvinutá v našem oddělení, elektrodifúzní diagnostika proudění, bude využita jak pro určení směru a rychlosti proudění kapaliny v blízkosti stěny, tak i pro detekci průchodu bublin. Dodatečné informace o proudění budou získány pomocí vizualizačních experimentů využívajících rychloběžnou kameru, popřípadě pomocí měření rychlostních polí metodou mPIV (Micro Particle Image Velocimetry). Projekt je vhodný pro absolvent(a/ku) chemicko-inženýrského studia nebo studia jiného typu s technickým zaměřením. Uchazeč by měl být experimentálně zručný a měl by mít alespoň základní znalosti z oblasti hydrodynamiky. Základním předpokladem je ovšem chuť do samostatné výzkumné práce. Případný zájemce se bude moci opřít o naše bohaté zkušenosti jak v oblasti automatizovaných experimentálních měření s následným zpracováním dat (LabView), tak i řešení složitých hydrodynamických úloh (MatLab, Mathematica).
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Dynamické chování polydisperzních granulárních materiálů během procesu míchání

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Jaromír Havlica, Ph.D.

Anotace


Tento doktorandský projekt se zaměřuje na zkoumání komplexní dynamiky polydisperzních granulárních systémů při procesu míchání. Důraz je kladen na odhalení mechanismů, které řídí jak sjednocující homogenizační tendence, tak segregační sklony částic v těchto systémech, a na předpověď jejich společného dopadu na chování systému. Výzkum bude tvořen zejména numerickými simulacemi metodou diskrétních prvků, které jsou užitečné pro objasnění dynamiky granulárních materiálů za různých podmínek míchání. K ověření simulací budou použita experimentální měření, čímž dojde k propojení teoretických modelů s chováním v reálném světě. Očekává se, že výsledky tohoto výzkumu budou mít významné využití v chemickém a farmaceutickém průmyslu. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, matematickém modelovaní, počítačových vědách; • ochota učit se nové věci; • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Dynamika bublin ve vodných roztocích organických sloučenin s vodíkovými vazbami

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Dr. Ing. Pavlína Basařová

Anotace


Vodné roztoky jednoduchých alkoholů (C1-C3) vykazují anomální chování, které je dáno vnitřním uspořádáním na molekulární úrovni a které významně ovlivňuje řadu fyzikálních veličin a procesů. Velice zajímavé je i chování bublin, kdy koncentrace alkoholu v roztoku ovlivňuje mobilitu fázového rozhraní. To dále určuje rychlost bublin i transport hmoty. V reálných systémech jsou přítomny další povrchově aktivní látky nebo soli. Cílem této práce je studium těchto systémů na modelovém případě izolované bubliny i shluku bublin v aerované koloně. Výsledkem práce by mělo být zobecnění mechanismu, jak mikrostruktura roztoků ovlivňuje dynamiku bublin. Předpokládá se podíl doktoranda/ky na řešení grantových projektů a aktivní účast na mezinárodních vědeckých konferencích. Práce zahrnuje měření dynamiky bublin pomocí rychloběžné kamery, zpracování obrazu, stavbu menších zařízení pro provádění experimentů a interpretaci získaných výsledků. Požadované vzdělání a schopnosti: VŠ studium chemického inženýrství nebo fyzikální chemie; systematický a tvůrčí přístup k práci a schopnost týmové spolupráce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Dynamika vícefázových soustav: kapalina-plyn-tuhá fáze

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Marek Růžička, CSc. DSc.

Anotace


Vícefázové disperzní soustavy se vyskytují všude kolem nás, jak v přírodě, tak v technologiích a průmyslových aplikacích (sedimentace, fluidace, plynokapalinové soustavy - probublávané kolony, flotační systémy, atd.). Díky své složitosti a aplikačnímu potenciálu představují seriózní výzvu pro základní výzkum v oboru vícefázové hydrodynamiky. V této disertační práci budou experimentálně i teoreticky studovány klíčové procesy probíhající v disperzích na malém měřítku (koalescence bublin, kolize bublina-částice v kapalině) a jejich důsledky pro režimy proudění disperzí ve velkém měřítku (probublávané kolony, flotační nádrže, apod.). Získané poznatky budou uplatnitelné v průmyslových aplikacích různého typu (chemický průmysl, ropný, potravinářský, metalurgický, farmaceutický, environmentální, atd.). Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v oboru chemického inženýrství, nebo strojního inženýrství, nebo matematiky a fyziky, • schopnost a ochota se vzdělávat • kreativní přístup a týmová práce
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Fyziologcky založený farmakokinetický model uvolňování léčiv z depotních systémů

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

<i>In-situ</i> tvorba těkavých antibiotik ze strukturovaných materiálů a jejich využití v topické léčbě

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Ondřej Kašpar, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Inhalovatelné nanokrystaly léčiv pro systémové doručování

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Denisa Lizoňová, Ph.D.

Anotace


Tento doktorský projekt se zaměří na návrh, přípravu a optimalizaci procesu výroby aerosolových nanokrystalů léčiv jako slibné strategie pro systémové podávání špatně rozpustných nízkomolekulárních léčiv inhalační cestou. S primárním důrazem na přípravu nanokrystalů a aerosolizaci je cílem výzkumu vyvinout účinné techniky pro výrobu inhalovatelných lékových nanokrystalů. Studie bude zkoumat různé metody přípravy nanokrystalů (mokré mletí, kontinuální srážení) a hodnotit jejich účinnost při výrobě stabilních monodisperzních nanokrystalů, které umožňují lepší rozpouštění léčiv, a tím i vyšší biologickou dostupnost. Kromě toho se výzkum zaměří na vývoj a validaci aerosolizačních zařízení pro zajištění optimálního podávání nanokrystalů léčiv. Tímto výzkumem se disertační práce snaží přispět k rozvoji neinvazivních metod podávání léčiv, což v konečném důsledku usnadní zavedení nových terapeutických látek do klinické praxe. Student si osvojí techniky přípravy a charakterizace nanokrystalů, přípravy a charakterizace aerosolů a další metody nezbytné pro výzkumný projekt. Kromě toho bude mít student možnost spolupracovat v rámci multidisciplinárního výzkumného týmu a prezentovat a publikovat svůj výzkum
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Iontový transport v membránových systémech.

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.

Anotace


Daná práce se zaměří na výzkum v oblasti separace iontových složek z vodných roztoků pomocí selektivních membrán.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Jevy související s morfologií v úložištích energie

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Alexandr Zubov, Ph.D.

Anotace


Dnešní doba klade stále větší nároky na technologie pro vysokokapacitní mobilní úložiště elektrické energie, jež jsou nezbytná pro lepší využití obnovitelných zdrojů energie, budování chytrých elektrických sítí a rozšíření elektromobility. V úložištích energie se na různích úrovních projevuje důležitost heterofázové morfologie. Příkladem může být vnitřní porézní struktura membrán a elektrod, či dendrity vznikající u jejich povrchu. Tato práce se zabývá ději ovlivněnými morfologií v rámci úložišť energie. Příkladem takového jevů může být právě růst dendritů – útvarů o rozličné morfologii vznikajících elektrodepozicí kovu na povrchu elektrod. Dendritické útvary snižují životnost i kapacitu baterie a mohou vyústit v přehřívání a zkrat článku. Práce je teoretického charakteru, bude tedy realizována primárně skrze nástroje matematického modelování.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Lipozomální rezervoáry pro nerovnovážnou enkapsulaci bioaktivních látek

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Magnetické nanoadsorbenty s řízenou difuzí na dálkové ovládání

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Matematické modelování kontinuálně pracujících bioreaktorů a bioseparátorů

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. Michal Přibyl, Ph.D.

Anotace


Mikrofluidní zařízení jsou charakterizována velkým poměrem velikosti mezifázové plochy a vnitřního objemu. Toho je možno využít při separacích speciálních chemických látek pomocí extrakce, membránových a dalších procesů. Separace opticky aktivních látek, důležitých farmaceutických produktů nebo meziproduktů cirkulárního hospodářství představuje výzvu pro současné chemické inženýrství. Nástroje matematického modelování mohou vést k lepšímu pochopení komplexních dějů v takových zařízeních a následně k designu efektivně pracujících mikrofluidních reaktorů a separátorů. Hlavními cíli navrhovaného tématu jsou: vytvoření popisu kinetiky reakcí katalyzovaných volnými a/nebo imobilizovanými enzymy v mikroreaktorech, vytvoření matematicko-fyzikálního popisu transportu hmoty a hybnosti v mikroseparátorech s vloženým elektrickým a/nebo magnetickým polem, optimalizace modulárních mikroreaktorů-separátorů za účelem dosažení vysokého stupně konverze a vysoké separační účinnosti. Modely budou studovány přibližnými analytickými technikami a numericky pomocí programu COMSOL. Školící pracoviště disponuje kvalitní výpočetní technikou. Předpokládá se podíl doktoranda/ky na řešení grantových projektů a aktivní účast na mezinárodních vědeckých konferencích.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Membránová separace primárních produktů fermentace

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


V biotechnologiích jsou často využívány vsádkové procesy, při kterých je používána živá kultura / biomasa. Biomasa často vytváří látky / produkty metabolismu, kterými je sama poškozována, viz například alkoholové kvašení. Příprava sterilního prostředí a optimálních počátečních podmínek bioprocesu bývá časovou i finanční zátěží celé výrobní technologie. Je tedy žádoucí usilovat o kontnualizaci takových procesů. Jedním z opatření pro zajištění kontinualizace technologie může být průběžné odstraňování primárního produktu bioprocesu, například výše zmíněného alkoholu. Tento záměr obnáší návrh dvoustupňového separačního zařízení, kdy je nejdříve třeba separovat kulturu / biomasu, tedy pevnou dispergovanou fázi, od kapaliny a následně z homogenní kapalné fáze separovat pro biomasu nebezpečné složky. Ve druhém stupni separace lze použít například pervaporaci. Cílem dizertační práce je experimentální vývoj separační technologie s využitím dvou stupňů membránové separace - mikrofiltrace a pervaporace. Práce bude vedena z pohledu chemicko-inženýrského vývoje, tj. budou hledány závislosti dosahovaných separačních parametrů, jako jsou selektivita, permeabilita, apod., na provozních parametrech, jako například tlak, průtok, teplota, složení nástřiku. K popisu závislostí budou využity checko-inženýrské veličiny jako polarizační modul membrány, či koeficient přestupu hmoty. Na pracovišti jsou k dispozici nové moduly pro uvedené membránové separace, které byly za účelem experimentálního vývoje technologie zakoupeny v loňském roce. Řešitel se seznámí jak se standardními membránovými moduly v průmyslových technologiích používanýmmi, tak originální sestavou vyrobenou profesionální firmou podle specifických požadavků pracoviště. Kromě toho, že se student seznámí s moderními technologiemi zaváděnými v průmyslu i s moderními zařízeními, bude pracovat v kolektivu studentů a akademických výzkumných pracovníků se zkušenostmi z průmyslové sféry. Doktorské studium s nabízeným zaměřením poskytne řešiteli dobrou průpravu buťo pro následné získání pozice kvalifikovaného pracovníka v průmyslu nebo pro systematické vedení dalšího výzkumu na vývojovém/výzkumném pracovišti s potřebným chemicko-inženýrským nadhledem. Další informace Doc. Dr. Ing. Tomáš Moucha, budova B VŠCHT Praha, přízemí, místnost T02, emai: tomas.moucha@vscht.cz
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Mikrokapsulová vivária: Nový přístup k zkoumání komunikačních mechanismů mikrobiálních organismů

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Jitka Čejková, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Mikrostrukturované katalytické vrstvy pro elektrochemické palivové články

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. Petr Kočí, Ph.D.

Anotace


Práce se věnuje mikrostruktorovaným katalytickým vrstvám s využitím v konvertorech plynných směsí a elektrochemických palivových článcích typu SOFC (palivový článek s elektrolytem tvořeným pevným oxidem). To zahrnuje vývoj vhodných katalytických materiálů pro použití amoniaku jako alternativního paliva k vodíku, a to buď přímo v palivovém článku, nebo po reformingu v katalytickém konvertoru. Téma je řešeno ve spolupráci s National Taipei University of Technology, Taiwan.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Návrhové parametry bioreaktorů - Experimentální studie transportních charakteristik různých typů zařízení

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


Efektivita výroby nových produktů v oblasti biotechnologie a farmacie je významnou měrou dána použitím vhodného typu bioreaktoru. Při návrhu bioreaktoru jsou klíčovými hledisky maximální výtěžek a současně životnost přítomných mikroorganismů. Cílem doktorského studia je porovnat návrhové parametry (transportní charakteristiky jako objemomvý koeficient přestupu hmoty, zádrž plynu v kapalině, intenzita disipace energie ve vsádce) tří typů nejčastěji používaných bioreaktorů, jak je uvedeno dále. Výsledky práce budou sloužit k charakterizaci rozdílů a podobností jednotlivých typů bioreaktorů z hlediska distribuce plynu, přenosu hmoty a promíchávání v závislosti na celkové energii dodávané do systému. Transportní charakteristiky budou získány experimentálně pro modelové vsádky, které budou navrženy na základě fyzikálních vlastností reálných fermentačních médií. Práce je zamýšlena jako spolupráce VŠCHT Praha (pracoviště školitele) a Ústavu chemických procesů AV ČR (pracoviště konzultantky), ideálně pro dva řešitele, a vhodně se doplňuje s druhou prací vypsanou zde uvedenou konzultantkou. Obě pracoviště jsou vybavena potřebnými aparáty, disponují třemi typy bioreaktorů i) mechanicky míchaná nádoba, ii) probublávaná kolona a iii) air-lift reaktor. Všechny typy reaktorů jsou uzpůsobeny pro měření transportních charakteristik stejnými metodami, které tudíž poskytnou porovnatelné výsledky. Požadavky na uchazeče: VŠ vzdělání (magisterský studijní program) v oboru chemického inženýrství, strojního inženýrství, organické technologie, biotechnologie a podobných oborech; schopnost týmové, systematické a tvořivé práce; zájem o experimentální práci.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Odposlechy v mikroměřítku - mikroenkapsulace mikroflóry a studium jejich "rozhovorů"

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Viola Tokárová, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Pokročilé redoxní průtočné baterie pro stacionární úložiště energie

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Juraj Kosek

Anotace


Dekarbonizace energetiky je jednou z největších technologických i společenských výzev nadcházejících desetiletí. Schopnost účinně a bezpečně skladovat velká množství vyrobené elektrické energie představuje zásadní předpoklad zabezpečení energetických nároků lidstva obnovitelnými zdroji. Průtočné baterie představují perspektivní alternativu k dnes více rozšířeným alternativám. Širší uplatnění redoxních průtočných baterií je zpomaleno několika techno-ekonomickými příčinami, například nízkou hustotou energie a vysokou cenou jak elektrolytu tak svazku elektrochemických cel. V rámci tohoto projektu bude student zkoumat a vytvářet strategie pro zvýšení energetické a výkonové hustoty redoxních průtočných baterií s anorganickými a organickými redoxními páry. Výzkum bude sledovat různé strategie včetně aditivace elektrolytů, vyskoušení konceptu tzv. suspensních průtočných baterií a ověření konceptů s nerozpustnými či omezeně rozpustnými redoxními páry. Teoreticky a experimentálně budou také studovány koncepty využití depozice kovů na elektrodách či využití vzduchových (či obecně plynových) elektrod. Výzkum bude probíhat v plně vybavených laboratořích. Výstupem doktorské práce bude nejen série publikací, ale také praktické poznatky vedoucí ke zdokonalení technologií na bázi kov-vzduch a to vzhledem k energetické účinnosti, životnosti a maximálnímu měrnému výkonu. Na projektu bude doktorand spolupracovat nejen v týmu doktorandů a post-doků na našem pracovišti, ale také s partnery z několika firem a univerzit. Info: tel. 220 44 3296, č.dv. B-145, e-mail jkk@vscht.cz, web http://kosekgroup.cz
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Pokročilé výrobní postupy pro flexibilní kombinace léčiv

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Polymerace - obnova výroby

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


Polyvinylchlorid, PVC, je produktem s širokou škálou uplatnění v průmyslu i domácnosti. Jedná se o produkt nabízený na trhu již po několik desetiletí. Z toho vyplývá i skutečnost, že existuje řada popsaných postupů jeho výroby a tyto jsou neustále intenzifikovány a optimalizovány. Cílem této práce je navrhnout výrobní režimy při obnově provozu polymerace PVC ve firmě Spolana Neratovice. Práce bude prováděna ve spolupráci s firmou. Student tedy bude mít možnost se kromě práce v kolektivu studentů a učitelů na VŠCHT seznámit také s průmyslovým prostředím a způsobem práce v něm.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Populační bilance probublávaných kolon s organickými kapalinami

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: MSc. Sandra Kordac Orvalho, Ph.D.

Anotace


Probublávané kolony se běžně používají v průmyslu pro bioprocesy, pro hydrogenaci toluenu nebo oligomeraci ethylenu. Predikce distribuce velikosti bublin v probublávané koloně za specifických provozních podmínek však zůstává velkou výzvou pro vědeckou komunitu, zejména v případě přítomnosti organické kapalné fáze. Tento projekt navrhuje vybudovat průlomovou metodologii založenou na experimentech v malém i velkém měřítku pro stanovení kritérií pro rozpad a koalescenci bublin v organických kapalinách. Hlavním cílem doktorského projektu je vytvořit vazbu mezi experimenty v malém měřítku za kontrolovaných podmínek (stanovení frekvence rozpadu a účinnosti koalescence bublin) s reálnou distribucí velikosti bublin v probublávaných kolonách. Dále je cílem využít experimentálně shromážděná data k testování a zlepšení populačních bilancí pro probublávané kolony s organickými kapalinami. Požadované vzdělání a schopnosti • VŠ studium chemického, strojního inženýrství nebo fyzikální chemie; • Systematický a tvůrčí přístup k práci, schopnost týmové spolupráce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Provozní měření koncentrace vodíku - vývoj prototypu přístroje Hmetr

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


Vodík je v současnosti používán v mnoha oblastech průmyslu ve stále větší míře, čímž také vzrůstá význam technik měření jeho koncentrace v plynech a kapalinách. Příkladem, na jehož řešení se zaměřuje i tato práce, je udržování optimálních podmínek chladiva primárního okruhu jaderných elektráren, které jsou významnou měrou dány koncentrací rozpuštěného vodíku. Jelikož světový trh nabízí velmi omezený sortiment zařízení pro selektivní měření koncentrace vodíku, byl v Laboratoři sdílení hmoty vyvinut funkční vzorek přístroje a úspěšně odzkoušen v provozních podmínkách jaderné elektrárny Dukovany. Cílem práce je posunout vývoj měřícího přístroje založeného na důmyslném chemicko-inženýrském využití difúzního procesu od funkčního vzorku k prototypu. Zamýšlený vývoj zahrnuje řadu rozličných činností jako například vývoj SW řízení režimů měřící cely, snímání a vyhodnocování signálu vodíkového čidla, tlaku a teploty či návrhy geometrie odběrových tras vzorku z procesních proudů a podílení se na jejich realizaci. Vývoj navazuje na zkušenosti Laboratoře sdílení hmoty získané při vývoji zařízení pro měření koncentrace kyslíku a je podporován projektem TA ČR, do něhož bude student zapojen. Student se podrobně seznámí s chemicko-inženýrským pojetím principů difúze a s praktickými aspekty průmyslových měření, včetně poznání moderních prostředků snímání provozních dat.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Přestup hmoty plyn - kapalina. Experimentální studie porovnání efektivity různých zařízení - Cotutelle with UNIPA

Garantující pracoviště: Università degli Studi di Palermo
Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


Objemový koeficient přestupu hmoty (kLa) je klíčovým parametrem v návrzích průmyslových kontaktorů kapaliny-plynv případech, kdy je rychlost procesu řízena přestupem hmoty mezi plynem a kapalinou. Odhad hodnot kLa pro průmyslové návrhy v současnosti vychází z literárních korelací. Cílem výzkumu je vyvinout spolehlivé korelace pro predikci kLa dat v různých typech zařízení, které budou podloženy ověřenými experimentálními daty. Cílem dizertační práce je porovnat různé typy kontaktorů kapalina-plyn z hlediska jejich efektivity pro mezifázový transport hmoty. Budou vyvinuty vhodné korelace pro popis mezifázového transportu hmoty jak v mechanicky míchaných nádobách, tak v kontaktorech míchaných pneumaticky, jako je například airlift reaktor.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Příprava, charakterizace a aplikace koloidních částic

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.

Anotace


Koloidní částice složené z různých polymerů se typicky připravují emulzní polymerací v přítomnosti povrchově aktivních látek. Navzdory širokému použití existuje skupina polymerů, které se komplikovaně připravují pomocí emulzní polymerizace, např. kvůli jejich měkkému charakteru nebo problematickému dosažení koloidní stabilizace, a během polymerizace tvoří koagulum. Další komlikací je situace, když je třeba snížit množství povrchově aktivní látky kvůli omezením vůči životnímu prostředí nebo když je požadována větší velikost částic. V těchto případech existuje vysoké riziko agregace latexu během polymerizace. V předkládané práci navrhujeme studovat koloidní stabilitu kolidních částic různých velikostí složených z polymeru s různou teplotou skelného přechodu (např. kopolymer poly(methylmethakrylátu) a poly(n-butylakrylátu)) ve smykovém poli. V prvním kroku bude student zapojen do syntézy polymerních nanočástic o velikostech od 50 do 500 nm. Protože proces agregace je silnou funkcí koncentrace částic, budeme cílit na konečnou koncentraci latexu alespoň 30 %. Po přípravě budou připravené latexy charakterizovány z hlediska velikosti částic a polydisperzity, zeta-potenciálu, stanovení kritické koagulační koncentrace za perikinetických podmínek a koloidní stabilitě ve smykovém poli s nebo bez přítomnosti soli. Nejprve bude testována agregace vyvolaná smykem v homogenním toku v reometru v širokém rozsahu teplot. V další fázi projektu bychom zkoumali vliv turbulentního proudění na koloidní stabilitu připravených nanočástic. K hodnocení rozložení smykové rychlosti v použitých aparátech bude použita CFD simulace kombinovaná s experimentální charakterizací koloidní stability ve smykovém poli. V poslední fázi projektu rozšíříme studii o vliv povrchově aktivních látek nebo počtu nabitých skupin na povrchu polymerních nanočástic, které lze následně porovnat s teoretickými modely.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Separace enantiomerů pomocí membránových procesů

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav fyzikální chemie
Školitel: Doc. Ing. Pavel Izák, Ph.D., DSc.

Anotace


Cílem doktorské práce bude dělení racemických směsí membránovými separačními procesy. Racemické směsi obsahují stejné množství L a D enantiomerů. Jednotlivé enantiomery mají tytéž fyzikálně-chemické vlastnosti v achirální prostředí, a proto je velmi obtížné je vzájemně odseparovat. Nicméně v lidském organismu mají L a D enantiomery jiné účinky a D enantiomery mohou být zdraví škodlivé. Doktorská práce bude zaměřena na vývoj nových membrán a separačních technik pro selektivní separaci enantiomerů z racemických směsí s praktickými aplikacemi, především ve farmaceutickém, potravinářském nebo agrochemického průmyslu. U doktoranta bude vyžadováno zpracování podrobné rešerše zahraniční literatury v dané problematice (nutnost aktivní znalosti anglického jazyka), samostatné měření a zpracování výsledků a ve spolupráci se školitelem i napsání publikací do zahraničních periodik. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, fyzikální chemii, organické technologii; • ochota experimentovat a učit se nové věci; • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie, FCHI, VŠCHT Praha

Sttřižné síly v míchaných disperzích - experimentální a numerická studie pro spolehlivější návrhy fermentorů .

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


Ve fermentačních technologiích jsou často používány mechanicky míchané aerované nádoby. V případě aerobních procesů je za hlavní návrhový parametr považována měrná spotřeba kyslíku (Oxygen Uptake Rate - OUR). To znamená, že je uvažován proces řízený mezifázovým transportem kyslíku (mezi plynem a kapalinou) a klíčovým návrhovým parametrem je objemový koeficient přestupu hmoty - kLa. Praxe však ukazuje, že s míchadly nižšího příkonového čísla (což při daném příkonu míchadel znamená nižší intenzitu turbulence a nižší kLa) je často dosahováno vyšší účinnosti fermentace, než s míchadly vyššího příkonového čísla (což při daném příkonu míchadel znamená vyšší intenzitu turbulence a vyšší kLa). Vysvětlení přináší fakt, že mikroorganismy mohou být poničeny vyšší mírou turbulence, jak je vysvětleno dále. Intenzita turbulence je úměrná střižným silám působícím v mechanicky míchané fermentační vsádce. Vysoké střižné síly mohou "přetrhnout" mikroorganismy, které tím přestanou vyrábět svůj primární produkt. Cílem dizertační práce je proměřit veličiny úměrné střižným silám za různých experimentálních podmínek, jako například lokální zádrže plynu či distribuce velikosti bublin a tyto výsledky spárovat s hodnotami kLa v databázi, která je již k dispozici v Laboratoři sdílení hmoty na VŠCHT Praha. Vzniklý soubor experimentálních dat bude díky spolupráci s týmy technických matematiků z VŠCHT a ČVUT doplněn přímo o vypočtené hodnoty střižných rychlostí. V rámci spolupráce s matematiky je nyní připravován výzkumný projekt s účastí zahraničního výrobce a dodavatele míchadel a nádob, do kterého bude PhD student zapojen. Výsledné propojení experimentálních dat s výsledky výpočtů umožní vyvinout originální metodiku vysoce racionálního návrhu průmyslových fermentorů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Studium dynamiky chování shluků bublin v aerovaných kolonách

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Dr. Ing. Pavlína Basařová

Anotace


Rychlost a velikost bublin má v aerovaných kolonách nebo bioreaktorech klíčový vliv na transport kyslíku a celkový obsah plynu. Ve větších kolonách však není možné detailněji sledovat tvary a rychlosti bublin. Obecně je známo, že chování izolované bubliny, chování shluku bublin a bublin v koloně se liší. Cílem práce je stanovit vliv fyzikálních vlastností roztoku (viskozita, hustota, povrchové napětí, vliv rozpuštěných látek) na chování izolovaných bublin v reálné aerované koloně a porovnat je s chováním shluku bublin. Výsledkem práce bude parametrická studie zkoumající tvar, velikost a rychlost bublin v závislosti na průtoku plynu, mechanismu vzniku bublin a fyzikálních vlastností roztoku. Předpokládá se podíl doktoranda/ky na řešení grantových projektů a aktivní účast na mezinárodních vědeckých konferencích. Požadované vzdělání a schopnosti: VŠ absolvent oboru chemické inženýrství nebo fyzikální chemie; systematický a tvůrčí přístup k práci a schopnost týmové spolupráce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Studium hydraulických a transportních charakteristik sypaných a strukturovaných výplní za absorpčních podmínek

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Lukáš Valenz, Ph.D.

Anotace


Při současném prosazování rate-based přístupu k modelování dějů v plněných kolonách dochází k potížím se souhlasem dat získaných na různých pracovištích s různými systémy. Tato práce má popsat rozdíly v datech získaných na jednom pracovišti, na stejném experimentálním zařízení ale se dvěma běžně používanými systémy a kvantifikovat rozdíly.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Studium interakce buněk s nano/mikrostrukturovanými povrchy

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Viola Tokárová, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Studium kolektivního chování při permeaci lipidickými membránami

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Triboelektrické cesty přispívající k separaci a recyklaci plastového odpadu

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Juraj Kosek

Anotace


Recyklace je jednou z vhodných a ekologických cest pro zpracování velkých objemů plastového odpadu. Většina plastového odpadu je v současné době spálena nebo končí na skládkách a není recyklována, ačkoliv je veřejnost přesvědčena o opaku. Jedním z klíčových problémů recyklace je před-separace plastového odpadu, protože jen dobře separovaný odpad může být efektivně recyklován do produktů s vysokou přidanou hodnotou. Dokonce i spalovny preferují před-separovaný plastový odpad, především odseparování plastů obsahujících halogeny. Současné metody ruční separace, separace IČ senzory nebo metody založené na rozdílu hustot nejsou dostatečně účinné. Novou slibnou technikou je triboelektrická separace založená na dosažení různého elektrostatického náboje tribonabíjením (nabíjení třením materiálů) a následnou separací nabitých částic v elektrickém poli. Cílem tohoto doktorského projektu je získání systematických souborů dat o nabíjení a vybíjení plastových částic, které umožní vybudování obecných modelů a optimalizaci triboelektrické před-separace plastů. Řízení velikosti povrchového náboje na materiálech bude ústředním úkolem. Současně se doktorand bude zajímat řadou otevřených problémů: (i) vztahem mezi nabíjením a mechanickými/chemickými vlastnostmi materiálů, (ii) disipací a neutralizací elektrického náboje, (iii) nabíjením prášků za podmínek simulujících jejich reálnou průmyslovou produkci, (iv) vlivem nabíjení na zanášení stěn zařízení, a (v) nabíjením pro separaci a recyklaci plastových materiálů. Jedná se o průkopnický projekt, který je vysoce aktuální a vhodný pro doktorandy se zájmem o fyzikálně-chemické základy výše popsaných dějů. Doktorand bude spolupracovat s vysoce kvalifikovanými doktorandy a postdoky v naší výzkumné skupině a bude také spolupracovat s evropskými partnery. Naše laboratoř je dobře připravena a vybavena pro studium triboelektrických a separačních procesů (Faradayovy nádoby, nabíjení v koroně, vysoko-napěťový separátor) a pro charakterizaci textury prášku a materiálových vlastností (mikro-tomografie, mikroskopie atomárních sil – AFM). Info: telefon +420 220 44 3296, kancelář B-145, e-mail jkk@vscht.cz, web http://kosekgroup.cz
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vliv obsahu kapaliny na mechaniku zrnitých materiálů

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Jaromír Havlica, Ph.D.

Anotace


Cílem tohoto doktorského projektu je prozkoumat složitou mechaniku granulovaných materiálů ovlivněných variabilním obsahem kapaliny, což je klíčový faktor v mnoha průmyslových a přírodních procesech. Ústředním nástrojem výzkumu budou simulace metodou diskrétních prvků (DEM), které poskytují detailní pohled na to, jak saturace kapalinou ovlivňuje interakce mezi částicemi, rozložení sil a emergentní mechanické vlastnosti. Výzkum se bude zaměřovat na porozumění fenoménům, jako jsou kapilární jevy, formování kapalných můstků a transformace granulárního systému ze suchého do vlhkého stavu. Numerické simulace budou doplněny o cílená experimentální měření, aby bylo možné ověřit výsledky a propojit teoretické modely s reálným chováním materiálů. Očekává se, že synergie mezi simulacemi a experimentálními metodami povede k hlubokému pochopení dynamiky ovlivněné kapalinou v granulárních systémech a otevře nové možnosti pro zdokonalení technik manipulace s materiálem, zpracovatelských technologií a prediktivních schopností v komplexních aplikacích. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, matematickém modelovaní, počítačových vědách; • ochota učit se nové věci; • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vliv vlastností mezifázového rozhraní na dynamiku bublin

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: MSc. Sandra Kordac Orvalho, Ph.D.

Anotace


Vícefázové systémy s přítomností plynné fáze v kapalném prostředí jsou všudypřítomné v přírodě i živých systémech. Kontakt kapaliny s plynem je důležitý také v mnoha průmyslových procesech, jako je flotace nebo aerované reaktory. Surfaktanty, PAL, se svou schopností snižovat mezifázové napětí mezi kapalinou a plynem, mění chování mnoha vícefázových procesů. Pro mnoho systémů však charakterizace rozhraní pouze povrchovým napětím nestačí a nezbytné začínají být méně konvenční měření povrchové reologie a adsorpční/desorpční charakteristiky PAL. Cílem této práce je experimentálně určit vliv povrchově aktivních látek na dynamiku bublin a s tím související procesy (pohyb bublin, absorpce, koalescence atd.) a charakterizovat vybrané PAL měřením relevantních fyzikálně-chemických a transportních vlastností. Práce zahrnuje měření mezifázové reologie, pozorování dynamiky bublin pomocí rychloběžné kamery, stavbu jednoúčelových drobných zařízení pro provádění experimentů a interpretaci získaných výsledků. Požadované vzdělání a schopnosti • VŠ studium chemického, strojního inženýrství nebo fyzikální chemie; • Systematický a tvůrčí přístup k práci, schopnost týmové spolupráce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Výroba kaprolaktamu - průmyslová optimalizace

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha

Anotace


Práce významně rozšíří spolupráci, zahájenou v minulých dvou letech na žádost průmyslového partnera. Ve formě výsledků se dosud jedná o prvotní studii provedenou v předchozím akademickém roce formou bakalářské práce. Jelikož je kaprolaktam jako meziprodukt při výrobě Nylonu nabízen na trhu již řadu let/desetiletí, není překvapivé, že existuje řada popsaných postupů jeho výroby. Jednotlivé výrobní postupy jsou stále intenzifikovány a optimalizovány. Cílem této práce je systematický popis procesů v technologii výroby kaprolaktamu ve firmě Spolana Neratovice a zmapování procesních parametrů, jejichž změn by bylo možno využít k optimalizaci výroby. Účelovými funkcemi optimalizace bude například čistota produktu nebo rafinátu z extrakční části technologie a dále parametry ovlivňující dopad technologie na životní prostředí. Díky vedení práce ve spolupráci s firmou bude mít student možnost se kromě práce v kolektivu studentů a učitelů na VŠCHT seznámit také s průmyslovým prostředím a způsobem práce v něm.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Využití mikrofluidních zařízení pro studium interdisciplinárních procesů na pomezí chemického inženýrství a medicínské diagnostiky

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Dr. Ing. Petr Klusoň

Anotace


Mikrofluidní zařízení hrají klíčovou roli při propojování oblastí chemického inženýrství a medicíny a umožňují interdisciplinární výzkum. Tyto miniaturizované systémy manipulují s malými objemy tekutin a nabízejí přesnou kontrolu pro studium biologických procesů a podávání léčiv. V chemickém inženýrství pomáhá mikrofluidika při optimalizaci reakcí, zvyšování účinnosti procesů a vývoji pokročilých materiálů. Zároveň v medicíně tato zařízení usnadňují složité analýzy buněk, biomolekul a mechanismů nemocí. Tato práce se bude zabývat integrací mikrofluidních zařízení pro studium průběhu chemických a biologických procesů v oblasti personalizované medicíny a diagnostiky. Uchazeč by měl mít aktivní zájem o chemii nebo biochemii a také mít kladný vztah k experimentální laboratorní práci, která je nutná pro studium procesů v mikrofluidním prostoru, vyhodnocení a analýze získaných dat. K plnění zadaných úkolů bude vyžadována samostatnost, kreativnost, schopnost týmové práce, zájem učit se nové věci a v neposlední řadě také znalosti anglického jazyka.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Využití mikroreaktorů pro studium katalytických tepelně zabarvených reakcí v plynné fázi

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Petr Stavárek, Ph.D.

Anotace


Mikroreaktory představují perspektivní zařízení, která pro své výhodné vlastnosti nacházejí stále rozšířenější uplatnění v mnoha chemických procesech. Výhodou mikroreaktorů je, že při vhodné geometrické konstrukci vzhledem ke studovanému procesu, geometrie jejich reakčního prostoru dovoluje studovat reakce nebo testovat katalyzátory za podmínek bez limitace transportem hmoty a tepla. Náplní předkládaného tématu je proto studium tepelně zabarvených převážně katalytických reakcí v plynné fázi s využitím mikroreaktoru s cílem optimalizace konstrukce. Práce bude zahrnovat experimentální laboratorní testy s modelovými reakcemi, zpracování dat, matematický popis kinetiky a transportních veličin s cílem návrhu mikroreaktoru pro optimální průběh studované reakce a maximální prostorový výtěžek. Uchazeč by měl disponovat dobrými znalostmi chemického a reakčního inženýrství a mít kladný vztah k práci s PC, který je potřebný k osvojení si systémů sběru dat, jejich vyhodnocení a matematickému modelování. K plnění zadaných úkolů bude vyžadována samostatnost, kreativnost, schopnost týmové práce, zájem učit se nové věci a znalost anglického jazyka.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vývoj a testování inhalovatelných práškových formulací vhodných pro doručování léků

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Ondřej Kašpar, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vývoj a využití pokročilých in vitro modelů pro inhalační podávání léků

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Denisa Lizoňová, Ph.D.

Anotace


Hlavním cílem tohoto doktorského projektu je vyvinout vysoce organizované modely buněčných kultur lidského dýchacího ústrojí, které lze využít pro studium systémového podávání léků inhalační cestou. Specifické cíle: 1. Vývoj in vitro modelu alveolárního rozhraní vzduch-kapalina s využitím alveolárních buněčných linií ke studiu absorpce léčiv a translokace částic přes alveolární bariéru plic. 2. Vytvoření in vitro tracheobronchiálního (TB) modelu s použitím epiteliálních buněčných TB linií ke studiu prostupu a retence nanokrystalů léčiv v mukusálních bariérách. 3. Charakterizace absorpce, translokace a penetrační vlastnosti aerosolovaných nanokrystalů léčiv pomocí vyvinutých plicních modelů in vitro. 4. Pomocí získaných informací - optimalizace velikosti nanokrystalů a chemie jejich povrchu (ve spolupráci s dalšími členy výzkumného týmu) s cílem zvýšit absorpci léčiva, minimalizovat jeho vychytávání makrofágy a zlepšit penetraci mukusem pro účinné systémové podání. Kromě samotného výzkumu bude mít student možnost spolupracovat v rámci multidisciplinárního výzkumného týmu a prezentovat a publikovat svůj výzkum.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vývoj hybridního systému umělé inteligence pro řízení průmyslových procesů

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Jan Haidl, Ph.D.

Anotace


With the development of artificial intelligence, new opportunities for genuinely autonomous control of industrial processes emerge. One of the key features that artificial intelligence systems pose is seeking patterns in extensive data collection. Contrary to the classical operation paradigm of control systems monitoring pre-defined process variables, AI systems monitor the whole process, enabling the prediction of future system development and identifying potential risks before they arise. On the other hand, contemporary AI systems are also known for their low generalization and extrapolation capabilities, resulting in the need for enormous training datasets and unexpected behavior outside the scope of training data, for example, if one or multiple data inputs fail. To address these weaknesses, the concept of a hybrid -- physics-informed -- artificial intelligence was tested by various researchers, showing significant improvement in both mentioned issues. The hybrid system comprises an artificial neural network and a physical or semi-empirical model of the process, combining the AI computational performance and capability to seek patterns with the process's fundamental models limiting the AI outputs. Several case studies proved that physics-informed neural networks require significantly less training data and offer better extrapolation capabilities than conventional systems. The dissertation topic aims to develop a framework for a hybrid autonomous system capable of controlling the whole industrial process of drinking water treatment. The work consists of experimental work as well as mathematical modeling. In cooperation with programmers, water treatment specialists, and industrial partners, you will develop a hybrid AI system combining artificial neural networks with the engineering models of individual processes in a drinking water treatment facility - coagulation, filtration, adsorption, disinfection, etc. The models will be calibrated and validated using the data from a pilot-plant water treatment facility; the same facility will be used for hybrid system evaluation. The facility enables us to calibrate and test the system operation under acceptable conditions (producing drinking water) as well as under extreme situations resulting in production failure, promising system robustness and reliability. If the pilot tests succeed, the system will be further tested with industrial partners on full-scale water treatment plants.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vývoj koprocesovaných účinných látek pro přímé lisování tablet

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vývoj mikrofluidní platformy pro separaci a třídění patogenů z biologických tekutin

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: Ing. Viola Tokárová, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Vývoj pokročilé metodologie pro in vitro testování dlouhodobých depotních systémů

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Zlepšení konstrukce a účinnosti rotačních tepelně zpracovatelských zařízení: modelování a experimenty

Garantující pracoviště: Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i.
Ústav chemického inženýrství
Školitel: doc. Ing. Jaromír Havlica, Ph.D.

Anotace


Rotační zařízení pro tepelné zpracování hrají v průmyslu klíčovou roli, poskytují totiž kontrolované a rovnoměrné ohřívání, které je nezbytné pro zpracování sypkých materiálů. Optimalizace těchto zařízení je závislá na porozumění dynamice granulárních materiálů, což má přímý dopad na spotřebu energie, dobu zpracování a mechanickou integritu zpracovávaných materiálů. Tento doktorský projekt se zaměří na optimalizaci chování sypkých hmot v rotačních zařízeních pro tepelné zpracování, s využitím simulací založených na metodě diskrétních prvků (DEM), které budou doplněny o experimentální validaci. Simulace DEM budou sloužit k modelování interakcí mezi diskrétními částicemi za účelem optimalizace jejich dynamického chování. Experimentální práce potvrdí a upřesní tyto modely, aby byla zajištěna jejich přesnost a aplikovatelnost v průmyslovém měřítku. Synergie mezi simulačními a experimentálními výsledky má za cíl vylepšit konstrukci zařízení a efektivitu procesů, což má široké důsledky pro zpracovatelský průmysl. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, matematickém modelovaní, počítačových vědách, • ochota učit se nové věci, schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha

Zvětšování měřítka procesu nanomletí krystalických suspenzí a navazujících formulačních procesů

Garantující pracoviště: Ústav chemického inženýrství
Školitel: prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D.

Anotace


kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemického inženýrství, FCHI, VŠCHT Praha
Aktualizováno: 6.1.2022 11:28, Autor: Jan Kříž

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČ: 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