Ústav skla a keramiky

Místo výkonu práce:	Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Dr. Ing. Martin Havlík Míka
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Nefinancováno

Anotace

Kvantové technologie stojící za rozvojem kvantových počítačů vyžadují intenzivní vývoj nových kvantových optických materiálů. Tyto materiály jsou nezbytné pro realizaci základní jednoty Qubit, která musí být vysoce stabilní a s velmi nízkým podílem šumu. Vysoká koncentrace těchto kvantově-informačních prvků umožní praktickou realizaci kvantových výpočtů s velmi vysokou řízenou interferencí. Tak bude získán velmi vysoký výpočtově-simulační výkon, který je nutný také pro další rozumný rozvoj AI. Velmi slibnými materiály v této oblasti jsou primárně amorfní materiály s řízeným stupněm neuspořádání, jako jsou například speciální optická skla. Práce se zaměří na vývoj a optimalizaci nových vhodných skelných materiálů a následné testování jejich použití v oblasti kvantových technologií.

Místo výkonu práce:	Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Ing. Tereza Unger Uhlířová, Ph.D.
Předpokládaná forma studia:	Prezenční
Předpokládaný způsob financování:	Stipendium + mzda

Anotace

Nízkoteplotní slinování (angl. cold sintering) je nová metoda slinování, při které je možné dosáhnout vysokého zhutnění určitých keramických materiálů za nízkých teplot (≤400 °C) a vysokých tlaků (~400 MPa). Podstatná je přítomnost přechodné kapalné fáze, která částečně rozpouští slinovaný materiál a následně umožňuje jeho precipitaci v místech volného povrchu. Během tohoto procesu se kapalná fáze postupně vypařuje a slinovaný materiál v ideálním případě zcela opustí. Cílem této práce je příprava keramických materiálů metodou nízkoteplotního slinování a studium jejích principů na modelových soustavách, včetně studia vlivu složení kapalné fáze, teploty, zátěže a časové prodlevy na maximální teplotě na průběh slinování. Součástí práce je charakterizace materiálů z hlediska mikrostruktury a mechanických a tepelných vlastností. Nedávné publikace napovídají, že mechanismus slinování se liší pro oxidy, halidy i sulfidy, proto bude cílem této práce prozkoumat specifika slinovacího mechanismu pro všechny tyto systémy, a pro silikáty. Od studenta se očekává vedle experimentální zručnosti také základní znalost v oblasti slinování a fyzikální chemie rozpouštění látek.

Místo výkonu práce:	Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	doc. Dr. Ing. Martin Havlík Míka
Předpokládaný způsob financování:	Nefinancováno

Anotace

Pro úspěšný rozvoj elektromobilů, bateriových vlaků, letadel a úložišť je důležitý výzkum a vývoj pevnolátkových sekundárních baterií. Uvedené baterie mají kapalný elektrolyt nahrazen pevným elektrolytem, a tím získávají možnost dosáhnout řady výhod oproti bateriím s kapalným elektrolytem, které jsou používány v současných elektromobilech. Hlavními přednostmi je vyšší bezpečnost a vyšší hustota energie umožňující delší dojezd a rychlejší nabíjení. Technologie jejich výroby by měla být méně nákladná a baterie by se měly snadněji recyklovat, a tím méně zatěžovat životní prostředí. Pro dosažení těchto parametrů je důležitý výzkum pevnolátkových baterií s nanostrukturovanými materiály majícími vysoký poměr povrchu ku objemu. Tyto materiály lze použít k vytvoření hmoty pro katodu, anodu nebo pevný elektrolyt. Jejich základem jsou anorganická skelná nanovlákna s vysokou pružností a potřebnými elektrochemickými vlastnostmi. Tato nanovlákna by měla vykazovat vysokou pohyblivost iontů Li⁺ nebo Na⁺, a s tím související vysokou iontovou nebo elektronovou vodivost v širokém rozmezí teplot. Dále dostatečnou stabilitu vůči kovovému lithiu a rovněž odolnost vůči vysokým teplotám. Uvedená nanovlákna jsou připravována metodou elektrostatického zvlákňování a sprejování. Důraz bude kladen na recyklaci baterií a využití recyklovaných materiálů pro konstrukci nových bateriových článků.

Místo výkonu práce:	Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha
Garantující pracoviště:	Ústav skla a keramiky
Studijní program/specializace:	Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce )
Školitel:	Ing. Martina Šídlová, Ph.D.
Předpokládaný způsob financování:	Nefinancováno

Anotace

Disertační práce se zaměří na možnosti sekvestrace oxidu uhličitého (CO₂) s využitím odpadních surovin pocházejících z různých zdrojů, převážně pak z tepelných procesů, průmyslové výroby nebo např. stavebnictví. Cílem práce bude studovat jak technologii sekvestrace CO2, tak vytipovat a upravit vhodné odpadní suroviny pro tento proces. Výzkum bude zahrnovat nejen analýzu chemických a fyzikálních vlastností použitých odpadních materiálů, ale i optimalizaci procesů sekvestrace a hodnocení environmentálních a ekonomických přínosů. Tato disertační práce tak reaguje na aktuální výzvy 21. století v oblasti udržitelného rozvoje a ochrany klimatu a má ambice přispět ke snížení emisí skleníkových plynů a současně podpořit cirkulární ekonomiku ve stavebnictví.