Laboratoř anorganických materiálů
Analýza koroze žáromateriálů při tavení skel
| Místo výkonu práce: | Laboratoř anorganických materiálů, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Laboratoř anorganických materiálů |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Richard Pokorný, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium |
Anotace
Vysoce odolné žáruvzdorné materiály, specificky pak ty s vysokým obsahem oxidu chromitého, jsou vzhledem ke své vynikající chemické, tepelné a mechanické odolnosti široce používány jako žáruvzdorné materiály jak v elektrických tavicích pecích pro vitrifikaci jaderného odpadu, tak při tavení komerčních skel. Ačkoliv jsou navrženy pro velmi agresivní podmínky, jejich dlouhodobé vystavení korozivním taveninám přesto vede k jejich degradaci. Tento projekt se zabývá třemi hlavními typy opotřebení žáruvzdorného materiálu – podpovrchovou korozi, krčkovou korozi, a tepelné nebo strukturální odlupování – v reprezentativních podmínkách při provozu pecí. Koroze žáromateriálů bude experimentálně i matematicky studována při statických i dynamických zkouškách s cílem zachytit vliv konvekce taveniny, teploty, a složení skla a žáromateriálu.
Analýza procesů při tavení sklářského kmene
| Místo výkonu práce: | Laboratoř anorganických materiálů, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Laboratoř anorganických materiálů |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Richard Pokorný, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium |
Anotace
Hlavním tématem práce je analýza procesů probíhajících při přeměně kmene na sklo, a to jak při tavení průmyslových sklářských kmenů, tak při vitrifikaci jaderného odpadu. Práce se bude zaměřovat na studium kinetiky konverze sklářského kmene, na rozpouštění písku, na analýzu primárního pěnění, a na analýzu volatilizace těkavých látek v průběhu tavení.
Optimalizace procesů vitrifikace jaderných odpadů
| Místo výkonu práce: | Laboratoř anorganických materiálů, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Laboratoř anorganických materiálů |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Richard Pokorný, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium |
Anotace
Tato dizertační práce se zaměří na zvýšení účinnosti vitrifikace jaderných odpadů prostřednictvím kritické analýzy vybraných kompozičních a procesních omezení kladených na vitrifikační odpadová skla. Současné strategie vitrifikace uplatňují konzervativní limity na vlastnosti skel – jako je krystalinita, rozpustnost síranů chování primární pěny – s cílem zajistit stabilní provoz tavicího zařízení. To je však často na úkor celkové efektivity vitrifikačního procesu. Navrhovaný výzkum bude zkoumat, zda lze některá z těchto omezení bezpečně rozvolnit bez negativního dopadu na proces přeměny kmene na sklo či na životnost vitrifikačních pecí. Očekává se, že výsledky práce poskytnou základy pro možnou optimalizaci složení odpadních skel, které umožní vyšší obsahy odpadu ve výsledném skle a zvýší efektivitu vitrifikaci jaderných odpadů.
Ústav anorganické chemie
Elektrokatalýza štěpení vody na bázi dichalkogenidů přechodných kovů (TMDs) – syntéza, inženýrství povrchu a studium reakčních mechanismů
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Zdeněk Sofer, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Dizertační práce bude zaměřena na vývoj, syntézu a optimalizaci dichalkogenidů přechodných kovů (TMDs; např. MoS₂, WS₂, MoSe₂, WSe₂) pro elektrokatalytické reakce štěpení vody, zejména pro reakci evoluce vodíku (HER) a reakci evoluce kyslíku (OER). TMD materiály představují perspektivní 2D katalyzátory díky své vrstvené struktuře, laditelné elektronové konfiguraci a vysoké hustotě aktivních okrajových lokalit.
Cílem práce bude příprava vysoce kvalitních TMD vrstev pomocí kontrolované syntézy (CVD, hydrotermální postupy, sulfidace/selenizace) a jejich následná funkcionalizace prostřednictvím defektového inženýrství, řízené interkalace, heteroatomového dopování (např. N, Co, Ni) či tvorby hybridních kompozitů s uhlíkovými materiály nebo MXeny. Tyto strategie mají za cíl zvýšit počet aktivních míst, zlepšit vodivost a urychlit přenos náboje.
Výzkum bude zahrnovat rozsáhlou elektrochemickou charakterizaci (LSV, Tafelovy analýzy, EIS, stabilitní testy) a analýzu produktů. Operando techniky (Raman, XPS, XAS) budou využity ke sledování změn povrchové struktury a identifikaci klíčových reakčních meziproduktů během katalýzy.
Finálním cílem je pochopení vztahu mezi strukturou, povrchovou chemií a katalytickou aktivitou TMD materiálů a návrh vysoce účinných, stabilních a ekonomicky dostupných katalyzátorů pro udržitelnou produkci vodíku a kyslíku.
Fluoridy a oxidy vzácných zemin pro optické aplikace
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Vilém Bartůněk, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Fluoridy a oxidy vzácných zemin jsou zajímavé svými optickými vlastnostmi, zejména v oblasti nelineárně optických jevů. Jejich příprava, výzkum a charakterizace, primárně z hlediska fázového a prvkového složení bude hlavní náplní této práce. Další sledované parametry budou morfologie připravených materiálů a jejich aplikační potenciál.
Foto-elektrochemická redukce CO2 pomocí komplexů přechodných kovů
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Martin Pižl, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Cílem bude syntéza a charakterizace komplexů ligand-kov kovů 6. skupiny a Re či Mn. Tyto sloučeniny budou studovány elektrochemicky a spektroelektrochemicky (UV-Vis-NIR a IR oblasti).
Hydratované hořečnaté křemičitany s alternativními zdroji oxidu křemičitého: inovativní, ekologické a 3D tisknutelné stavební materiály
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Ondřej Jankovský, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Cílem práce je vývoj udržitelného pojiva MgO-SiO2 s využitím alternativních zdrojů SiO2, minimalizujícího uhlíkovou stopu a dopad na životní prostředí. Práce bude zaměřena se na 3D tisknutelné kompozity, optimalizaci reologie, kinetiku hydratace a trvanlivost a nabídne ekologicky šetrné alternativy k portlandskému cementu.
Chemická funkcionalizace dvoudimenzionálních forem křemíku a germania – syntéza, stabilizace a řízená modifikace jejich fyzikálně-chemických vlastností
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Zdeněk Sofer, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Dizertační práce bude zaměřena na vývoj, chemickou modifikaci a detailní studium dvoudimenzionálních forem křemíku a germania, jako jsou siliceny, germaneny a jejich deriváty. Tyto materiály představují jedinečnou třídu 2D polovodičů s laditelnými elektronovými a optickými vlastnostmi, které lze výrazně ovlivnit chemickou funkcionalizací a povrchovými reakcemi.
Cílem práce bude příprava stabilních 2D vrstev Si/Ge materiálů pomocí exfoliace, epitaxního růstu nebo chemických konverzních procesů a následná řízená funkcionalizace (např. halogenace, hydrogenace, oxidace, organické navázání, interkalace). Kandidát bude studovat, jak jednotlivé chemické zásahy modifikují strukturu, pásový diagram, mobilitu nosičů, optické přechody a reaktivitu materiálu.
Součástí výzkumu bude rovněž analýza stability materiálů v různých prostředích, interakce s dalšími 2D systémy (TMD, grafen, MXeny) a příprava jednoduchých elektronických nebo optoelektronických prvků, které využívají funkčně modifikované siliceny či germaneny.
Výsledkem bude hluboké porozumění chemickým mechanismům funkcionalizace 2D křemíku a germania a návrh strategií pro jejich využití v nanoelektronice, senzorech, fotonice a dalších pokročilých aplikacích.
Komplexy přechodných kovů pro fotooxidaci DNA
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Martin Pižl, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Cílem této práce je syntéza polypyridylových ligandů a jejich komplexů přechodných kovů (Ru, Cr, Cu atd.), které jsou známé pro interkalaci do DNA. Elektrochemická a spektroelektrochemická měření pomohou objasnit vliv substituentu pro oxidaci DNA.
Návrh nových architektur MXenů: volba uhlíkových zdrojů pro přizpůsobitelnou strukturu a vlastnosti
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Filipa Manuela Matos Oliveira |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Tento doktorský projekt, plně financovaný grantem GAČR Junior Star, se zaměřuje na řízenou syntézu a optimalizaci MAX fází a jejich zúracování na MXeny, s důrazem na přizpůsobení morfologie pomocí různých zdrojů uhlíku. Projekt se bude věnovat tomu, jak různé allotropie uhlíku ovlivňují tvorbu MAX fází, strukturu a výslednou architekturu MXenů. Systematickým laděním uhlíkového prostředí během syntézy si projekt klade za cíl syntetizovat MXeny s upravenou morfologií, včetně trubek, porézních a dalších nových struktur, pochopit, jak tyto strukturní variace ovlivňují povrchovou chemii, distribuci defektů a celkové funkční vlastnosti. Tento projekt nabízí vzrušující příležitost rozšířit strukturní i funkční rozmanitost materiálů ve skupině MXenů prostřednictvím uhlíkem řízené syntézy. Hlavní výhody: - Získání praktických dovednosti v oblasti syntézy materiálů (reakce v pevném stavu, syntéza v tavenině soli, leptání). - Nabití zkušeností s charakterizací struktury, morfologie a povrchu (SEM, TEM, EDS, XRD, Ramanova spektroskopie, AFM, XPS). - Porozumění vztahů mezi strukturou a vlastnostmi MXenů a jejich dopadu na funkční výkon v energetických aplikacích - Práce v mezinárodním a interdisciplinárním prostředí. - Účast na mezinárodních konferencích, workshopech a školeních. - Spolupráce se zahraničními výzkumnými partnery.
Spektroskopie iontů vzácných zemin ve skelných materiálech pro aplikace ve scintilátorech
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Petr Vařák |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Scintilátory jsou materiály schopné detekovat nebezpečné záření o vysoké energii, jako např. rentgenové nebo gamma záření, a převádět jej na jednodušeji detekovatelné záření ve viditelné nebo infračervené oblasti. V posledních letech roste záření o scintilátory ve formě optických vláken, schopných detekovat a převádět signál na velké vzdálenosti. Pro konstrukci zařízení na bázi optických vláken zůstávají i nadále nejvhodnějším materiálem křemičitanová skla, přičemž pro přenos signálu optickým vláknem je nejvhodnější právě infračervená oblast. Práce je zaměřena na návrh, přípravu a charakterizaci nových složení křemičitanových skel a případně sklo-keramiky dopovaných ionty vzácných zemin, které zajišťují emisí v infračervené oblasti, jako např. Neodym, Ytterbium nebo Erbium. Hlavní náplní práce bude analýza scintilačních vlastností v závislosti na složení a přípravě skel nebo sklo-keramiky, a jejich optimalizace.
Tvarování morfologie MAX fází a MXenů: role allotropů uhlíku při přizpůsobování jejich vlastností pro ukládání energie
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Filipa Manuela Matos Oliveira |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Tento doktorský projekt, plně financovaný grantem GAČR Junior Star, si klade za cíl prozkoumat syntézu a optimalizaci MAX fází a jejich zpracováním na MXeny se zaměřením na tvarování jejich morfologie za účelem zlepšení jejich vlastností pro uchování energie. Projekt se bude věnovat tomu, jak různé allotropie uhlíku ovlivňují tvorbu MAX fází, a charakteristiky jejich MXenových derivátů. Systematickým laděním uhlíkového prostředí během syntézy si projekt klade za cíl syntetizovat MXeny s upravenou morfologií, včetně trubek, porézních a dalších nových struktur, pochopit, jak tyto strukturní variace ovlivňují fyzikální, chemické a elektrochemické chování MXenů. Tato práce poskytne cenné vhled do řízení povrchové chemie a defektů, klíčových parametrů ovlivňujících výkon MXenů v systémech pro ukládání energie. Tento projekt nabízí vzrušující příležitost rozšířit strukturní i funkční rozmanitost materiálů ve skupině MXenů s vylepšenými vlastnostmi pro aplikace v oblasti ukládání energie nové generace. Hlavní výhody: - Získání praktických dovednosti v oblasti syntézy materiálů (reakce v pevném stavu, syntéza v tavenině soli, leptání). - Nabití zkušeností s charakterizací struktury, morfologie a povrchu (SEM, TEM, EDS, XRD, Ramanova spektroskopie, AFM, XPS). - Porozumění vztahů mezi strukturou a vlastnostmi MXenů a jejich dopadu na funkční výkon v energetických aplikacích - Práce v mezinárodním a interdisciplinárním prostředí. - Účast na mezinárodních konferencích, workshopech a školeních. - Spolupráce se zahraničními výzkumnými partnery.
Ústav anorganické technologie
Elektrochemické metody úpravy procesních vod
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Elektrochemické metody jsou pro svou jednoduchost a vysokou účinnost vhodné pro úpravu procesních vod. Hlavní nevýhodou je zpravidla vyšší cenová náročnost. Elektrochemické metody tak nalézají uplatnění především při úpravě silně zasolených ev. jinak kontaminovaných vod, kde biochemické postupy selhávají. Aplikace jednotlivých metod je třeba optimalizovat s ohledem na konkrétní složení zpracovávaných vod.
Fotoelektrochemické odstraňování polutantů a získávání vodíku z vody slunečním světlem
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Josef Krýsa |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Získávání vodíku jako alternativního zdroje/nosiče energie je v současné době velmi významným a intenzivně studovaným procesem. Jednou z možností je jeho přímá produkce z vody pomocí slunečního světla. Významným proces je také odstraňování persistentních polutantů ve vodách pomocí pokročilých oxidačních procesů mezi které patří fotoelektrochemická oxidace. Tématem této disertační práce je příprava polovodičových fotoanod a fotokatod (např. WO3, BiVO4, CuO, CuFeO2, atd.) jak pro fotoelektrochemický rozklad vody tak pro fotoelektrochemickou odstraňování persistentních polutantů. Budou použity různé metody přípravy (aerosolová pyrolýza, sprejová pyrolýza,…), řada technik charakterizace (RTG, GDS, UV-VIS, BET, SEM) a stanoveny fotoelektrochemické vlastnosti (potenciál otevřeného obvodu, fotoproud, IPCE). Pozornost bude věnována vlivu složení, krystalické struktury, tloušťky a porosity vrstvy. Nejslibnější fotoanody a fotokatody budou aplikovány v tandemovém solárním fotoelektrochemickém článku a stanovena účinnost jak rozkladu vody tak odstraňování polutantů ve vodě slunečním světlem.
Fotoelektrochemické systémy pro konverzi sluneční energie
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Josef Krýsa |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Fotoelektrochemický systém zahrnující fotoanodu, fotokatodu, membránu a vhodné ox/red páry umožňuje konverzi sluneční energie na energii chemickou. Tématem této práce je výzkum možných systémů pro konverzi solární energie se zaměřením na vhodné materiály fotoanod a fotokatod a jejich kombinace s vhodnými elektrolyty. Součástí práce bude i příprava vybraných fotoanodových nebo fotokatodových materiálů (např. Fe2O3, ZnO, WO3, BiVO4, CuO, CuFeO2, atd.) a studium jejich chování při dlouhodobé fotoelektrochemické polarizaci. Budou použity různé metody přípravy (aerosolová pyrolýza, sprejová pyrolýza,…), řada technik charakterizace (RTG, GDS, UV-VIS, BET, SEM) a stanoveny fotoelektrochemické vlastnosti (potenciál otevřeného obvodu, fotoproud, IPCE). Pozornost bude věnována vlivu složení, dopace, krystalické struktury, tloušťky a porosity vrstvy.
Galvanicky vylučované elektrokatalytické vrstvy pro alkalickou elektrolýzu vody
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: |
Slovenská technická univerzita v Bratislave
Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce , Double Degree ) |
| Školitel: | doc. Ing. Jaromír Hnát, Ph.D. doc. Ing. Matilda Zemanová, PhD. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Cílem projektu je vývoj katalyzátoru pro katodický vývoj vodíku v procesu alkalické elektrolýzy vody. Katalyzátor bude připraven s využitím galvanického pokovování vhodného substrátu. Připravovaný katalyzátor bude založen na neplatinových prvcích ze skupiny přechodných kovů s cílem dosažení co nejnižšího přepětí pro požadovanou reakci a vysoké stability za podmínek vylučování vodíku. Toho bude dosaženo optimalizací podmínek přípravy, složení výchozí směsi a typem podkladu pro vyloučenou vrstvu. Projekt se vedle vlastní přípravy vrstvy zaměří rovněž na charakterizaci připravených materiálů z fyzikálně-chemického a elektrochemického hlediska. Vhodný materiál bude použit jako katalytická vrstva na 3D elektrodě a testován za podmínek alkalické elektrolýzy vody.
Katalytická transformace methanu na produkty vyšší užitné hodnoty
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Vlastimil Fíla |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
V současné době je věnována značná pozornost transformaci metanu popř. nižších uhlovodíků ze zemního plynu a bioplynu na produkty vyšší užitné hodnoty. Jedná se např. o procesy neoxidativní katalytické aromatizace metanu, selektivní oxidace metanu na metanol nebo dimethyl ether, apod. V rámci této práce bude vyvíjen vhodný katalyzátor pro vybraný proces. Bude studován vliv reakčních podmínek, vliv nosiče a procedury tvorby aktivní fáze na dosaženou konverzi methanu, stabilitu katalyzátoru a výtěžky produktů.
Katalyzátory pro alkalická zařízení konverze energie
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Jaromír Hnát, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Alkalické technologie konverze energie představují jednu z možných cest zvýšení využití instalovaných obnovitelných zdrojů elektrické energie. Výhodou této technologie oproti konkurenčním přístupům je možnost využití neplatinových katalyzátorů. Nevýhodou je nižší dosahovaná intenzita produkce vodíku, či elektrické energie. Tato práce zahrnuje syntézu a optimalizaci nových katalyzátorů, jejich testování standardními technikami, ale také testování za komplexních podmínek v zařízení pro konverzi elektrické energie.
Matematické modelování elektrochemických systémů
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Roman Kodým, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Matematické modelování představuje výjimečně silný nástroj k hlubšímu pochopení funkce elektrochemických zařízení a k jejich následné optimalizaci. V rámci tohoto tématu se pozornost zaměří na matematický popis transportu elektrického proudu, hmoty, tepla apod. v elektrochemických nebo elektro-membránových systémech (palivové články, PEM elektrolýza, elektrodialýza, vysokoteplotní elektrolýza na pevných oxidech) a vyhodnocení mechanizmu a kinetiky elektrodových reakcí. Budou navrženy a implementovány matematické modely založené na PDE rovnicích pro systémy s praktickým významem.
Matematické modelování chemických a membránových procesů v prostředí universálních simulačních programů
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Vlastimil Fíla |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Univerzální simulační programy představují vhodný nástroj pro návrh nových a optimalizaci stávajících průmyslových technologií. V rámci této práce budou vyvinuty statické a dynamické modely vybraných pokročilých membránových nebo chemických technologií popř. jejich částí v prostředí univerzálních simulátorů umožňující studovat chování těchto technologií pomocí počítačového experimentu. Součástí práce bude verifikace vyvinutých modelů na základě provozních dat s cílem navrhnout změny (strukturální a parametrické) ve studované technologii sledující zlepšení ekonomických a ekologických ukazatelů.V práci budou využívány převážně univerzální simulační programy firmy Aspen Technology.
Membránové separace vysoce koncentrovaných roztoků
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Martin Zlámal, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Membránové separace nacházejí velmi široké uplatnění především v úpravě vody. Jejich další možnou aplikací je využití v chemickém průmyslu, kde se většinou pracuje s vysokými koncentracemi roztoků. Vyšší koncentrace roztoků však do procesu separace přináší řadu problémů, jako je například zpětná difuze, překročení hranice rozpustnosti či stabilita membrány. Pro aplikaci membránových procesů je tedy nutné tyto jevy a jejich vliv na vlastní proces membránové separace dobře popsat a mít tak možnost predikovat dlouhodobé chování systému.
Nanostrukturované/ kompositní materiály na bázi TiO<sub>2</sub> pro fotokatalytické procesy v plynné fázi
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Josef Krýsa |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Znečištění vzduchu představuje významný problém, k jehož řešení lze výhodně využít fotokatalytické procesy. Náplní této disertační práce je příprava nových fotokatalyticky aktivních nanostrukturovaných materiálů na bázi TiO2 a stanovení jejich adsorpčních a fotokatalytických vlastností. Nanotrubice oxidu titaničitého připravených anodickou oxidací vykazují oproti planárním vzorkům větší aktivní plochu umožňující efektivnější odstraňování polutantů z plynné fáze. Bude sledován vliv modifikace nanotrubiček TiO2 a provozních parametrů (průtok, vlhkost a intenzita UV) na fotokatalytickou účinnost. Cílem je získat materiál mající vysokou schopnost odbourávat nežádoucí těkavé látky ve vzduchu. Součástí práce bude využití standartních ISO testů pro sledování kinetiky oxidačních reakcí (NOx, VOC) na povrchu připravených fotokatalyzátorů. Významnou částí je charakterizace materiálů/povlaků (RTG, SEM, BET, Ramanova spektroskopie) a dále vývoj/modifikace metod testování fotooxidačních, vlastností připravených materiálů/povlaků pro účely čištění vzduchu.
Polymerní elektrolyty v zařízeních pro konverzi energie
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Jaromír Hnát, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Polymerní iontově selektivní materiály nacházejí široké uplatnění v celé řadě technologií od ochrany životního prostředí, přes potravinářský průmysl až k průmyslové výrobě základních chemických látek. Zařízení pro konverzi energie představují jedno z nedávných, avšak stále významnějších odvětví, kde se polymerní iontově selektivní materiály mohou s výhodou využívat. Práce je zaměřena na fyzikálně chemickou i elektrochemickou charakterizaci vývojových typů polymerních iontově selektivních elektrolytů.
Příprava a charakterizace hybridních membrán pro separace plynů
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Vlastimil Fíla |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Membránová separace plynů představuje jednu z perspektivních a energeticky úspornějších alternativ k některým v současnosti používaným separačním procesům (PSA, TSA apod.) V rámci této práce budou syntetizovány a charakterizovány hybridní membrány polymer-plnivo, které spojují výhody mikroporézních a polymerních membrán. Jako plniva bude využíváno mikroporézních materiálů na bázi ZIF-8, silikalitu-1, ETS, FAU, TS-1, AFX, MOF, které budou kombinovány s polymery na bázi polyimidů. Základním problémem při přípravě těchto materialů je zajištění mezifázové adheze plniva a matrice, neboť nedostatečná adheze snižuje pevnost a selektivitu membrány. Cílem práce je studium možností modifikace mirkoporézní fáze a polymeru tak, aby bylo dosaženo vysoké adheze polymer-plnivo. U připravených membrán bude studován vliv těchto modifikací na jejich separační vlastnosti v soustavách vybraných uhlovodíků, CO2 a H2.
Samočistící a desinfikující povlaky na bázi TiO<sub>2</sub> a ZnO
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Josef Krýsa |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Hlavní náplní práce je příprava fotokatalyticky aktivních povlaků/ nátěrů na bázi TiO2 a ZnO aplikací různých metod na vhodných podkladech (např. keramika, sklo, kovy, omítky, betonové stěrky). Významnou částí je charakterizace filmů (RTG, SEM, Ramanova spektroskopie) a vývoj metod umožňujících testování fotooxidačních, hydrofilních a antibakteriálních vlastností připravených vrstev. Studovanými parametry budou především metoda nanášení prekurzoru (ponoření, stříkání), dále vliv pojiva a substrátu.
Studie elektrolýzy vody s protonově vodivou membránou
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Elektrolýza vody představuje nedílnou součást vodíkové ekonomiky jako přístupu k budoucímu zabezpečení lidské společnosti elektrickou energií. Stávající průmyslově využívané technologie však trpí zásadními nedostatky. Zejména pak relativně nízkou energetickou účinností a omezenou flexibilitou. Proto je tomuto problému v současnosti věnována široká pozornost celé řady pracovišť. Mezi hlavní studované problémy patří kinetika elektrodových dějů, absence vhodných elektolytů a omezená korozní stabilita konstrukčních materiálů či recyklace drahých kovů. Významný problém představuje rovněž celkové uspořádání procesu.
Technologie pro vodíkovou ekonomiku
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Cílem práce je vytvořit soubor provozních parametrů klíčových technologií vodíkového hospodářství. Především technologie elektrolýzy vody, komprese a palivových článků z pohledu dynamického provozu v reálných podmínkách. Ze získaných dat následně vyyvořit simulační modely pro jednotlivá zařízení. Následně budou navrženy aplikační schémata produkce a využití vodíku, která budou simulována pomocí validovaných modelů. Výsledkem bude zhodnocení schůdnosti a technologických potřeb jednotlivých aplikací.
Tenké filmy polovodičů na bázi oxidů kovů pro fotoelektrochemické a sensorické aplikace
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Josef Krýsa |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Tenké filmy polovodičů na bázi oxidů kovů (např. WO3, Fe2O3, Fe2TiO5....) lze využít pro řadu fotoelektrochemických a sensorických aplikací. Na základě literární rešerše budou připraveny vybrané vrstvy polovodičů na bázi oxidů kovů a charakterizovány jejich materiálové (XRD, AFM, SEM), fotoelektrochemické (fotoproud, účinnost převodu fotonů na elektrony) a sensorické vlastnosti (měrný odpor). Optimalizované vrstvy budou využity jako sensory prto detekci látek plynných látek jako např. vodík, NO, NO2, acetaldehyd atd.
Transformace methanu na produkty vyšší užitné hodnoty
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Vlastimil Fíla |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
V současné době je věnována značná pozornost transformaci oxidu uhličitého na produkty vyšší užitné hodnoty jako methan, lehké uhlovodíky, methanol a další. Jedná se např. o procesy methanizace, aromatizace, disproporcionace. Současně se hledají nové způsoby dodaní energie k aktivaci vazby C=O. V rámci této práce bude vyvíjen vhodný katalyzátor pro vybraný proces. Bude studován vliv reakčních podmínek, vliv nosiče a procedury tvorby aktivní fáze na dosaženou konverzi CO2, stabilitu katalyzátoru a výtěžky produktů. Bude studován i vliv struktury katalyzátoru na jeho aktivitu.
Vysokoteplotní palivové články
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Vysokoteplotní elektrolýza vody představuje moderní, vysoce perspektivní proces úzce spojený s problematikou optimalizace provozního režimu jednotek produkce elektrické energie, které jsou v současnosti využívány k regulaci zátěže distribuční sítě. Tato regulace je nezbytná vzhledem k narůstajícímu podílu nestabilních obnovitelných zdrojů připojitelných do distribuční sítě.
Vysokoteplotní palivové články s protonově vodivou membránou
| Místo výkonu práce: | Ústav anorganické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav anorganické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Pozornost celé řady světových pracovišť zabývajících se problematikou palivových článků typu PEM se snaží vyřešit problém zvýšení jejich provozní teploty na hodnotu vyšší než 100 °C. Veškeré dosud prakticky používané systémy jsou založeny na bazickém polymerním elektrolytu impregnovaném přebytkem kyseliny fosforečné. Jako katalytická vrstva pak slouží struktury založené na polymerem vázaných Pt částicích fixovaných na uhlíkovém nosiči. Zásadní nevýhodu tohoto uspořádání představuje uvolňování kyseliny fosforečné do katalytické vrstvy a její vysoká korozní agresivita za používaných provozních teplot. Vyřešení tohoto problému, stejně jako bližší pochopení degradačních dějů za zvýšených teplot, představují zásadní výzkumné cíle nezbytné pro další rozvoj a širší aplikaci těchto systémů.
Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i.
Nové skelné materiály pro vláknové lasery
| Místo výkonu práce: | Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i. |
| Garantující pracoviště: |
Ústav anorganické chemie
Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i. |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Pavla Nekvindová, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Kombinovaná |
| Předpokládaný způsob financování: | Nefinancováno |
Anotace
Vláknové lasery jsou předmětem intenzivního výzkumu díky své vysoké účinnosti, kvalitnímu výstupnímu svazku, vysokému průměrnému výkonu a dalším výhodám, ze kterých profituje stále rostoucí okruh aplikací včetně kosmických. Jejich srdcem jsou křemenná optická vlákna dopovaná ionty prvků vzácných zemin. Pro jejich využívání jsou důležité znalosti o stabilitě jejich optických vlastností včetně chování těchto materiálů za extrémních podmínek v kosmu. V rámci práce bude pozornost zaměřena na výzkum skelných materiálů o různých matricích dopovaných thuliem nebo holmiem emitujících v oblasti okolo 2 um a ko-dopovaných dalšími prvky nebo oxidy s cílem posílení radiační odolnosti těchto materiálů. Bude studována sklotvornost systémů, jejich index lomu, spektroskopické, mechanické vlastnosti a radiační odolnost. Nové poznatky vedoucí k výběru vhodného materiálového složení a metod jeho přípravy v podobě radiačně odolných optických vláken budou následně ověřovány ve vláknových laserech.
Ústav chemické technologie restaurování památek
Studium vlivu některých neinvazivních metod průzkumu na organické materiály
| Místo výkonu práce: | Ústav chemické technologie restaurování památek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav chemické technologie restaurování památek |
| Studijní program/specializace: | Konzervační vědy v péči o hmotné kulturní dědictví ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Dr. Ing. Michal Ďurovič |
| Předpokládaná forma studia: | Kombinovaná |
| Předpokládaný způsob financování: | Nefinancováno |
Anotace
Instrumentální analytické a zobrazovací metody založených na interakci rentgenového záření s materiály jsou považovány za neinvazivní, tedy bez negativního dopadu na vlastnosti zkoumaných materiálů. Některé současné sofistikované rentgenové techniky poskytující přesnější informace o složení a struktuře předmětů vyžadují často i výrazně větší dávky ozáření např. mikro-analýz s fokusem RTG-záření do malého objemu na povrchu předmětu; analýzy v rentgenových svazcích synchrotronových zdrojů; výpočetní tomografie. Cílem bude studium nežádoucích radiačních a post radiačních efektů u vybraných organických materiálů se složitějšími molekulami, které mohou být poškozeny působením vzniklých radikálů (např. různé druhy papíru, textilu, kolagenové materiály, proteinová pojiva, případně arylmetanová barviva).
Tracing cloth - plátěná podložka se speciální škrobovou úpravou archivních dokumentů
| Místo výkonu práce: | Ústav chemické technologie restaurování památek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav chemické technologie restaurování památek |
| Studijní program/specializace: | Konzervační vědy v péči o hmotné kulturní dědictví ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Dr. Ing. Michal Ďurovič |
| Předpokládaná forma studia: | Kombinovaná |
| Předpokládaný způsob financování: | Nefinancováno |
Anotace
„Tracing cloth“ je jeden z názvů pro speciální plátna. Díky jemné struktuře, škrobové vrstvě a přídavku látek na bázi olejů nebo pryskyřic byla získána pevná odolná a částečně průhledná podložka. Své uplatnění našla stejně jako pauzovací papíry při tvorbě kopií ale i originálu plánů, map, technických výkresů a podobně. Ve srovnání s pauzovacím papírem se jedná o dražší „luxusnější“ podložku, které byla díky své houževnatosti hojně využívána a tvoří nezanedbatelnou součást fondů tuzemských i zahraničních archivů. Povědomí o této podložce prakticky vymizelo a v evidenci archivů je často nesprávně vedena pod termínem pauzovací papír. Tato práce se zaměří na popis této podložky včetně historických informací ke vzniku, dále na studium složení a vlastností. Na to naváží praktické aspekty konzervací a restaurováním, a to především čištění, rovnání, opravy trhlin a doplňování chybějících částí.
Ústav chemie pevných látek
Využití MLIP/AI silových polí pro kontrolu výsledků řešení krystalové struktury
| Místo výkonu práce: | Ústav chemie pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav chemie pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Dr. Ing. Michal Hušák |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Cílem práce je vytvořit metodiku pro kontrolu výsledků experimentálního řešení krystalové struktury. Kontrola bude provedená na základě srovnání s výsledky geometrické optimalizace struktur založené na využití machina-learning silových polí. Výsledný postup bude sloužit jak ke kontrole nových struktur, tak k verifikaci obsahu existujících databází struktur. Cílem budou zejména čistě organické molekuly farmaceutického charakteru.
Ústav informatiky a chemie
Výzkum a vývoj proteinových jazykových modelů za účelem optimalizace a návrhu nových biologicky aktivních sloučenin
| Místo výkonu práce: | Ústav informatiky a chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav informatiky a chemie |
| Studijní program/specializace: | Bioinformatika ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Martin Šícho, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Biologicky aktivní molekuly hrají klíčovou roli ve vývoji nových způsobů terapie a chemické biologii. Slouží především jako základ pro vývoj nových léčiv a vakcín. Biologicky aktivní molekuly, jako jsou např. protilátky, jsou racionálně navrženy tak, aby reagovaly se specifickými cílovými proteiny, modulovaly biologické dráhy a léčily nemoci, což činí jejich objev a optimalizaci ústředním cílem moderního farmaceutického výzkumu. Protilátkové léky a vakcíny závisí na tom, jak protilátky interagují s jejich cílovými proteiny. V poslední době se objevily modely proteinového jazyka jako nová výpočetní metoda pro pokrok v objevování terapeutických protilátek, protože dokáží efektivně předpovídat kritické charakteristiky epitopů a vazebné vztahy. S využitím modelů proteinového jazyka se tato disertační práce zabývá návrhem a vývojem protilátek se zvláštním zaměřením na zajištění toho, aby modely podporovaly praktické terapeutické aplikace. Z hlediska vývoje se projekt zaměří především na predikci hydrofobicity, autointerakce a termostability, což jsou důležité vlastnosti, které je třeba zvážit v preklinických fázích vývoje. Kromě toho budou vyvinuty generativní modely umělé inteligence (AI) pro cílově specifický návrh protilátek. Disertační práce se také zabývá konceptem detekce anomálií jako cestou k objevu neobvyklých a potenciálně užitečných kandidátů pro návrh protilátek.
Ústav inženýrství pevných látek
Flexibilní a gelové materiály pro dlouhodobé medicínské aplikace
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Nikola Slepičková Kasálková, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Biomateriály představují rychle se rozvíjející oblast propojující materiálové inženýrství s medicínou a usilující o vyšší bezpečnost a funkčnost zdravotnických prostředků. Tato práce se zaměří na komplexní modifikaci a optimalizaci vlastností polymerních materiálů, zejména jejich povrchových charakteristik. Součástí výzkumu bude také snaha o řízené ovlivnění procesů usazování biologického či chemického materiálu - cílem bude zabránit nežádoucí akumulaci látek na povrchu nebo naopak umožnit specifickou a kontrolovanou adhezi tam, kde je to funkčně žádoucí. Konkrétně se práce zaměří na flexibilní polymerní biomateriály pro dlouhodobý kontakt s tělními tekutinami (jako je např. PU) a výplňové biomateriály (gelové a hydrogelové materiály).
Chiralni nanomaterialy pro medicinské aplikace
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Chiralita je základní vlastností přírody. V oblasti medicíny je klíčovým rysem chirality různá biochemická aktivita opačných organických enantiomerů. V poslední době chiralita se promital i do světa nanomateriálů– byly syntetizovány první nanomateriály, které v sobě zahrnují chiralitu v rámci jednotlivých jednotek/nanočástic (podobně jako organické enantiomery). Biologická a biochemická aktivita těchto materiálů se teprve začíná zkoumat. V tomto světle je klíčová otázka, zda se situace s různou aktivitou a vlastnostmi jednotlivých organických molekul bude se opakovat v případě jejich větších analogů – chirálních nanomateriálů. Cílem této práce je najít odpověď na tuto velmi zajímavou otázku. Během realizaci práce bude připravena řada chirálních nanomateriálů a bude studována jejich aktivita a potenciál pro interakci s buňkami a bakteriemi.
Chytré antimikrobiální materiály
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
V současnosti kolem 80 % bakteriálních onemocnění pochází od biofilmů. Biofilm představuje bakteriální kolonii, která je ukotvená na povrchu a natočena specifickou “zdí”, díky čemuž je schopna se bránit běžné antimikrobiální léčbě. Další nebezpečné jevy probíhající v biofilmu souvisí s bakteriálním quorum-efektem a velkým rizikem vývoje rezistence vůči antibiotikům. Proto prevence tvorby a ničení biofilmů představuje jednu z klíčových otázek v oblasti materiálů pro medicínu. Tradiční způsoby jako je inkorporace antimikrobiálních látek nejenže často selhávají, ale mohou vést i k řadě nežádoucích efektů, jako je nárůst výše zmíněné resistivity vůči antibiotikům nebo dalším antimikrobiálním látkám. V této práci bude realizován nový způsob obrany medicinských povrchů proti biofilmům – použití povlaků na bázi smart materiálů. Díky svému složení tyto povrchy zaručí dvojitou obranu – prevence před bakteriální kolonizaci a současně jsou schopny uvolňovat antimikrobiální sloučeniny.
Chytré materiály pro tkáňové inzenyrstvi
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Adheze a růst lidských buněk na povrchu materiálů pro medicínské aplikace (kožní a kostní implantáty, implanty chlopní a náhrady cév) je složitý proces, který probíhá v několika postupných fázích. Z hlediska realizace jednotlivých stupňů musí mít materiál často různé a někdy i zcela odlišné vlastnosti (např. lokální mechanické nebo chemické „pnuti“ je vhodné pro adhezi buněk a absence takového pnutí je významná pro jejich proliferaci). Takové „opačné“ vlastnosti je obtížné dosáhnout v rámci jednotlivých materiálů. Lze je úspěšně implementovat v případě chytrých, přepínatelných materiálů. Hlavní myšlenkou tohoto projektu je vytvoření chytrých materiálů pro medicinské aplikace. Takové materiály mohou postupně měnit své vlastnosti v průběhu času, např. mají lokální stresová centra pro buněčnou adhezi a imobilizaci a poté mění svou strukturu, aby podporovaly buněčnou proliferaci. Realizace této práce umožní zavést nové principy a přístupy v oblasti materiálů pro medicinské použiti a regenerativní medicínu a také výrazně zlepšit úroveň zdravotnické péče.
Pokročilé baktericidní povlaky s dlouhodobým účinkem
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Jakub Siegel, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Vědecký úkol zaměřený na optimalizaci ukotvenín kovových nanočástic na polymerních nosičích pro přípravu nové generace antimikrobiálních povrchů. K imobilizaci nanočástic budou využity fyzikální metody založené na interakci částic s laserovým zářením. Antibakteriální účinky a biokompatibilita vyvinutých povrchů budou vyhodnoceny ve spolupráci s Ústavem biochemie a mikrobiologie VŠCHT Praha a Fyziologickým ústavem AV ČR.
Pokročilé chirální materiály pro foto a elektrochemickou katalýzu
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Chirální (nano)materiály představují nové paradigma ve fotochemii a elektrochemii. Na rozdíl od konvenčních a dobře známých (nechirálních) nanomateriálů tyto materiály umožňují chemické reakce použit spinově-polarizovaný elektronový proud. Spinová polarizace zase ovlivňuje jak průběh reakce (tvorbu meziproduktů), tak i konečné produkty (například jejich poměr nebo celkový výtěžek). Použití chirálních nanomateriálů ve fotochemii nebo elektrochemii (nebo jejich kombinaci – foto-elektrochemie) umožňuje řízení selektivity i účinnosti reakce. Tento koncept se teprve začíná zkoumat a lze jej aplikovat jak v organické chemii, tak v klasických reakcích anorganické chemii (štěpení vody, redukce CO2, produkce amoniaku atd.).
Pokročilé materiály pro konverzi atmosférického dusíku na čpavek
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Čpavek je nezbytnou součásti výroby hnojiv a taky je povazován za účinný prostředek přenosu energie. Ovšem současna výroba čpavku je velmi náročná z hlediska energetické spotřeby a taky je založena z velké míry na použiti fosilních paliv, tzn. neobnovitelných materiálových zdrojů. Proto se hledají alternativní moznosti přípravy čpavku z běžných materiálových zdrojů jako jsou atmosféricky dusík a voda. Ideálně tato příprava by mela byt méně energeticky náročná než konvenční. Tato práce je zaměřena na studium a inovativních hybridních materiálů schopných aktivovat dusík a zajistit jeho chemické proměny na čpavek. Jedna se o výzkum v oblasti elektrochemicky nebo foto-elektrochemicky aktivních materiálu, mezi kterými patří cela rada sloučenin na bázi boridu, sulfidu, kovových slitin a tak dále. Hlavním cílem práci bude vyvinout katalyzátor, v respektive radu katalyzátorů, které zaručí možnost dosáhnout vysoké Faradayové a kvantové účinnosti v reakci aktivaci dusíku a výroby čpavku.
Pokročilé materiály pro výrobu zeleného vodíku
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Práce je zaměřena na vývoj nových materiálů zaměřených na řešení klíčových problémů v oblasti štěpení vody. Zejména mluvíme o štěpení mořské vody (pomocí lokální kontroly pH v blízkostí elektrody), elektrolýze při vysokých proudových hustotách, přímém či nepřímém zapojení sluneční energie. Jako materiály bude studována celá řada nových sloučenin, jako jsou vysoko entropické kompozity, mono-atomické katalyzátory, stabilizované klastry atd.
Polymerní kompozity s EGaIn
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Petr Slepička, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Tato práce bude zaměřena na přípravu polymerních kompozitů s eutektickým galiem a indiem (EGaIn) a studium jejich stability a vlastností. Tyto materiály jsou obecně považovány za netoxické, a patřící do nové generace inteligentních materiálů potenciálně zajímavých pro aplikace v oblasti bioelektroniky. Hlavním cílem práce bude příprava homogenních polymerních kompozitů nebo homogenní pokrytí povrchu polymeru částicemi EGaIn. Polymery s částicemi EGaIn buď ve formě jednoduché fólie, nebo s indukovaným lineárním či hexagonálním tvarem budou testovány s ohledem na jejich využití jako speciální tepelné či tlakové senzory. Budou také stanoveny antibakteriální vlastnosti kompozitů proti vybraným kmenům bakterií.
Polymerní kompozity s EGaIn a studium jejich cytokompatibility
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Petr Slepička, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Tato práce bude zaměřena na přípravu polymerních kompozitů s eutektickým galiem a indiem (EGaIn) a studium jejich stability a vlastností. Tyto materiály jsou obecně považovány za netoxické, a patřící do nové generace inteligentních biomateriálů potenciálně zajímavých pro aplikace v oblasti podávání léčiv či bioelektronice. Hlavním cílem práce bude příprava homogenních polymerních kompozitů nebo homogenní pokrytí povrchu polymeru částicemi EGaIn. Polymery s částicemi EGaIn buď ve formě jednoduché fólie, nebo s indukovaným lineárním či hexagonálním tvarem budou testovány s ohledem na jejich cytokompatibilitu. Budou také stanoveny antibakteriální vlastnosti kompozitů proti vybraným kmenům bakterií.
Povrchově zesílena Ramanova spektroskopie a neuronové sítě - detekce relevantních molekul v situacích blízkých reálným
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Povrchově zesílená Ramanova spektroskopie (SERS – Surface enhanced Raman spectroscopy) je metoda s absolutním detekčním limitem, schopná identifikovat přítomnost i pouze jediné organické molekuly. Pro reálné vzorky použití SERS je však značně omezeno přítomnosti většího množství nevýznamných/vedlejších molekul. Každá molekula, přítomna v reálním vzorku, produkuje svůj vlastní signál z výsledného SERS spektra nelze ziskat žádné specifické informace týkající se pravé cílové molekuly. Jako řešení potenciální řešeni, určeno pro transfer SERS z laboratorních do reálných podmínek, jsme navrhli použití neuronových sítí (ANN – artificial neural network) schopných (po trénování) správně interpretovat spektrální informace a určit jak přítomnost, tak i koncentraci cílové molekuly. Tento přístup lze aplikovat (a již se aplikuje) k identifikaci léčiv a jejich metabolitů, markerů onemocnění, analýze DNA, detekci přítomnosti virů nebo nebezpečných bakterií a taky přítomnosti nebezpečných nebo zakázaných látek. Tato práce je zaměřena na další rozvoj a zdokonalení metod SERS a ANN. Po dohodě s vedoucím bude možné se zaměřit na přípravu a modifikaci substrátů SERS, p5ipravu spektrální databáze a trénování neuronových sítí nebo praktičtější oblast detekce relevantních biomolekul.
Přepínatelné superkapacitory pro inteligentní skladování energie
| Místo výkonu práce: | Ústav inženýrství pevných látek, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav inženýrství pevných látek |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Mgr. Oleksiy Lyutakov, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Vývoj společnosti vede k odchodu od nenahraditelných zdrojů energie a přechodu k obnovitelným alternativám. Vzhledem k tomu, že obnovitelná energie obvykle prochází fází „konzervace“ ve formě elektřiny, vyvstává otázka, jak elektřinu skladovat. Tento problém lze vyřešit pomocí struktur, jako jsou superkondenzátory, které jsou schopny ukládat a uvolňovat relativně velké množství elektřiny a nevyžadují „přístupy“ na bázi lithia (na rozdíl od baterií). Použití superkondenzátorů je však omezeno jejich neřízenou rychlostí vybíjení. Tato práce je zaměřena konkrétně na tvorbu chytrých materiálů a struktur, které umožní řídit vybíjení superkondenzátorů. Jako základ pro takové materiály budou použity chytré hydrogely dopované uhlíkovými nanostruktury s velkým měrným povrchem. Uhlíkové nanostruktury budou zodpovědné za celkové množství náboje uskládaného superkondenzátorem. Přepínání stavu chytrého hydrogelu umožní regulovat rychlost vybíjení superkondenzátoru – dosáhnout pulzních hodnot výstupní energie nebo naopak konstantního vybíjení bez poklesu výstupního napětí. Jako typické aplikace takových materiálových struktur mohou být uvedeny ostrý záblesk fotoaparátu nebo nepřetržitý provoz mobilního telefonu „do posledního procenta nabití“, realizované v rámci jednoho zásobníku energie bez zavádění dalších jednotek elektroniky.
Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství
Biodegradovatelné slitiny na bázi železa pro aplikace v medicíně
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Jiří Kubásek, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Biodegradovatelné kovové materiály představují perspektivní směr moderního biomedicínského inženýrství, zejména pro dočasné implantáty, které po splnění své funkce nemusí být chirurgicky odstraňovány. Slitiny na bázi železa nabízejí vysokou pevnost, dobrou biokompatibilitu a možnost řízené modifikace degradace pomocí vhodných legur a mikrostrukturních úprav. Disertační práce bude zaměřena na komplexní studium biodegradovatelných slitin na bázi železa, zahrnující návrh chemického složení, řízení mikrostruktury, optimalizaci mechanických vlastností a detailní charakterizaci korozního chování v prostředí simulujícím lidské tělo. Součástí bude také analýza degradačních produktů, jejich biologického působení a interakce s tkáněmi. Cílem práce je vyvinout a pochopit materiály s kontrolovatelnou rychlostí biodegradace a bezpečnou degradací, které mohou najít uplatnění například v cévních, ortopedických či tkáňových inženýrských aplikacích.
Intermetalika jako pojiva pro keramické a diamantové nástroje
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Pavel Novák, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Práce řeší problém slinování a 3D tisku keramických a diamatových nástrojů využitím reakcí mezi přechodnými kovy za vzniku intermetalik. Částice keramiky nebo diamantu budou povlakovány vhodným kovem, smíchány s částicemi druhého kovu a následně slinovány za vzniku intermetalik. Tato strategie umožní vyhnout se příliš vysokým teplotám, které by vedly ke grafitizaci diamantu, a zároveň umožní slinování i 3D tisk na vybaveních vhodných pro zpracování kovových prášků.
Korozně-mechanická únava 3D tištěných porézních struktur beta slitiny Ti
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Jan Stoulil, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Práce je zaměřena na kritické porušení porézních struktur implantátů mechanismem kombinujícícm mechanické cyklické namáhání a korozní rozpouštění na čele únavové trhliny. V rámci experimentů bude student využívat metody cyklického namáhání a elektrochemických technik. Budou stanoveny kritické úrovně mechanického namáhání pro porušení pasivní vrstvy na povrchu slitiny, dále budou sledovány únavově-korozní charakteristiky (Woellerovy křivky) a rychlost šíření únavové trhliny v materiálu, a na závěr budou tyto charakteristiky studovány i u porézních struktur typu: laťkový, diamant a gyroid.
Mechanismy degradace 3D tištěných kovových materiálů vodíkem
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
V souvislosti se současnými ekologickými trendy v lidské společnosti jsou stále více zmiňovány a rozvíjeny vodíkové technologie. Je však dlouhodobě známo, že vodík negativně ovlivňuje mechanické vlastnosti některých typů kovových materiálů. Vodíkové zkřehnutí, tzn. snížení plasticity a houževnatosti materiálu díky působení vodíku, které někdy vede k jeho katastrofickému selhání, bylo mnohokrát prokázáno např. pro titanové slitiny, vysoce pevné oceli a další materiály. Nedávné výzkumy však ukázaly, že materiály vyrobené 3D tiskem z kovových prášků jsou na vodíkové zkřehnutí náchylnější než materiály vyrobené klasickou metalurgickou cestou. Důvodem jsou specifické strukturní rysy 3D tištěných materiálů (velice jemná struktura, mnoho fázových rozhraní, vnitřní pnutí atd.). V rámci disertační práce bude u technicky významných 3D tištěných slitin (titanové slitiny, vysoce pevné oceli, hliníkové slitiny a další) studován vliv vodíku na vlastnosti, zejména mechanické (lomy, houževnatost, zkřehnutí, únava...). K prostudování mechanismů působení vodíku bude využita řada náročných experimentálních technik - mechanické, strukturní, fázové, chemické analýzy (tah, tlak, ohyb, tvrdost, únava, LM, SEM, TEM, XRD, AFM, FA, Kelvinova sonda, absorpční/desorpční charakteristiky vodíku...). Výsledkem budou zcela nové poznatky o interakcích 3D tištěných kovových materiálů s vodíkem použitelné jak v konstrukcích energetických a chemických zařízení, tak v moderních pohonných vodíkových systémech.
Modifikace a elektrochemické chování povrchů kovových biomateriálů
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Jaroslav Fojt, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Kovové biomateriály stále hrají 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.
Pokročilé kovové materiály vyrobené 3D tiskem
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Dr. Ing. Dalibor Vojtěch |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Technologie 3D tisku kovových materiálů jsou velice perspektivní metody pro výrobu náročných konstrukčních součástek i lékařských implantátů, neboť umožňují zhotovení i velmi složitých tvarů, vysoce porézních struktur atd. V práci budou studovány mikrostruktury, mechanické, korozní a biologické vlastnosti pokročilých korozivzdorných a vysoce pevných ocelí, hliníkových slitin, titanových slitin, kobaltových slitin a biodegradovatelných materiálů na bázi železa a hořčíku pro použití v medicínských aplikacích, leteckém a automobilovém průmyslu. Materiály budou vyrobené technologiemi SLM, DED a WAAM. Budou studovány vlivy parametrů procesů 3D tisku na vlastnosti vyrobených materiálů. Studium umožní navržení technologie a procesních parametrů vhodných pro získání materiálů s požadovanými vlastnostmi.
Pokročilé slitiny s vysokou entropií a modifikovatelnými vlastnostmi vyztužené karbidy přechodných prvků
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Filip Průša, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
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. Tyto slitiny budou dále vyztuženy karbidy přechodných kovů připravených z odpadních produktů pyrolýzy organických materiálů nebo přímo reaktivní plasmovou pyrolýzou.
Příprava a charakterizace kovových kompozitních materiálů
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Alena Michalcová, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Kompozitní materiály jsou tvořeny minimálně dvěma složkami - matricí a výztuží. Výsledné vlastnosti kompozitu ovlivňují tedy tři faktory, a to vlastnosti matrice, vlastnosti výztuže a synergický efekt jejich působení. V práci budou připravovány materiály s titanovou výztuží připravenou aditivními technologiemi a také metodami práškové metalurgie. Následně bude výztuž infiltrována matricí z bioresobrovatelných kovů a slitin. Bude popsána mikrostruktura a mechanické vlastnosti připravených materiálů.
Příprava a vlastnosti slitin nanokrystalických hliníku s přechodnými kovy
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Alena Michalcová, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Práce se zabývá přípravou nanokrystalických slitin hliníku s přechodnými kovy a popisem jejich mikrostruktury.Slitiny budou připraveny metodami rychlého tuhnutí a mechanického legování. Připravené slitiny budou dále kompaktizovány slinováním v plazmatu. Bude popsána mikrostruktura a vlastnosti kompaktních materiálů. Cílem práce je popsat vliv legujících prvků na strukturu a vlastnosti slitiny a nalézt optimální podmínky kompaktizace slitin.
Stabilizace kovových výztuží štukových výzdob
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Konzervační vědy v péči o hmotné kulturní dědictví ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Milan Kouřil, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Kombinovaná |
| Předpokládaný způsob financování: | Nefinancováno |
Anotace
V tvarově složitých prvcích štukových výzdob bývají zabudovány kovové výztuže. Jejich koroze a vznik objemných korozních produktů vede k lomovému porušení štuku, případně až k rozpadu vyztuženého prvku. Tradičním postupem stabilizace je vyplnění trhlin injektážní maltou nebo tmelem, který ale nemusí zpomalit korozi výztuže. Cílem práce bude popsat korozní chování oceli v prostředí sádrových a vápenných štuků, zhodnotit využitelnost redukce korozních produktů pro eliminaci jejich expanze a posoudit použitelnost katodické ochrany obětovanými anodami ke stabilizaci výztuže.
Vývoj systému pro monitoring koroze pod izolací
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Milan Kouřil, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Koroze pod izolací představuje pro chemický a petrochemický průmysl vážné riziko z bezpečnostního, ekologické a v důsledku i ekonomického hlediska. Korozní monitoring s funkcemi včasného varování by byl účinný nástroj pro zajištění bezpečnosti provozu. Práce je zaměřená na vývoj nového zařízení pro monitoring koroze pod izolací. 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.
3D tištěné slitiny s vysokou entropií a modifikovatelnými vlastnostmi pro použití v extrémních podmínkách
| Místo výkonu práce: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav kovových materiálů a korozního inženýrství |
| Studijní program/specializace: | Chemie a technologie materiálů ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Filip Průša, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Práce se zaměřuje na vývoj 3D tištěných slitin s vysokou entropií, jejichž mechanické a funkční vlastnosti lze podle potřeby ladit pro použití v extrémních podmínkách. Tyto slitiny mohou být dále vyztuženy řadou dalších částic, které zlepší jejich komplexní vlastnosti. Cílem je vytvořit materiály s výjimečnou pevností, tepelnou stabilitou a odolností vůči degradaci, které rozšíří možnosti aditivních technologií v náročných průmyslových aplikacích.
Ústav organické chemie
Aplikace opticky aktivních spiropyranových fotopřepínačů v chytrých organických materiálech
| Místo výkonu práce: | Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Jiří Tůma, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium |
Anotace
Cílem práce je syntéza spiropyranů s přídatnými prvky chirality za účelem dosažení opticky čistého, za pokojové teploty stabilního fotopřepínače. Připravené látky budou inkroporovány do struktury navržených kapalně krystalických matric. Tyto materiály budou dále studovány stran svých dynamických fyzikálně-chemických vlastností se zaměřením na světlem řiditelnou kontrolu zapínání a vypínání kapalně-krystalické mezofáze.
Fotooxidace a fotoredukce katalyzované redoxně neaktivními kovy
| Místo výkonu práce: | Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Radek Cibulka, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Nahrazení katalyzátorů na bázi iridia a ruthenia levnějšími a hojněji dostupnými alternativami představuje dlouhodobou, dosud však nevyřešenou výzvu ve fotoredoxní katalýze. Inovativním řešením by mohlo být využití kovových iontů, jako jsou Sc(III), Y(III), Zn(II) nebo Mg(II), které jsou považovány za redoxně i fotoaktivně neaktivní druhy. Redoxně neaktivní kovové ionty jsou v současnosti využívány výhradně jako Lewisovy kyseliny a dosud nebyly zvažovány jako fotoredoxní katalyzátory. Přesto naše předběžné experimenty odhalily překvapivou fotokatalytickou aktivitu iontů Sc(III). Cílem tohoto projektu je zavést redoxně neaktivní kovové ionty jako jednoduché fotoredoxní katalyzátory a využít je k vývoji nových metodik oxidační funkcionalizace různých typů vazeb C–H, umožňujících tvorbu vazeb C–O, C–S, C–N a C–C. Nové fotokatalytické systémy budou fungovat za aerobních podmínek při ozáření viditelným světlem a budou založeny na oxofilicitě redoxně neaktivního kovového iontu a na přenosu elektronu vázaného na kovový iont. Fotoredukční reakce budou rovněž studovány za inertních podmínek.
Látky ovlivňující aktivitu NMNAT2 v léčbě neurodegenerativních chorob
| Místo výkonu práce: | Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické chemie |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Andrea Brancale, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Mzda |
Anotace
NMNAT2, nikotinamiddinukleotid adenylyl transferáza 2 je neurospecifický enzym zajišťující syntézu nikotinamid dinukleotidu (NAD) de novo i jeho obnovu po degradaci v buněčných procesech. NAD je klíčovým kofaktorem, který je mimo jiné zásadní pro zdraví neuronů. Bylo prokázáno, že oslabená funkce nebo nízké hladiny NMNAT2 a potažmo NAD vedou k nevratné neurodegeneraci. Tento projekt se zaměřuje na syntézu látek aktivujících NMNAT2. Jejich struktura odvozena od přírodní látky EGCG, jejíž základní skelet bude synteticky modifikován pro získání látek s lepšími stabilitními a drug-like parametry.
Návrh a syntéza nových antivirotik využívajících PROTAC technologii
| Místo výkonu práce: | Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické chemie |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Andrea Brancale, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Proteolysis-targeting chimeras (PROTACs) jsou malé molekuly navržené tak, aby namísto inhibice eliminovaly konkrétní proteiny aktivací buněčné degradační mašinérie. Tato strategie umožňuje selektivní odstranění proteinů relevantních v dané chorobě a otevírá nové možnosti vývoje léčiv napříč různými oblastmi medicinální chemie. Ačkoli se PROTAC technologie využívá hlavně k vývoji protinádorových léčiv, má ve vývoji antivirotik obrovský potenciál. V tomto projektu se zaměříme na vývoj a přípravu nových antivirotik využívajících PROTAC technologii degradující zásadní virové proteiny s cílem generovat účinná širokospektrá antivirotika.
Návrh a syntéza nových nehalucinogenních psychoplastogenů
| Místo výkonu práce: | Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Radek Jurok, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium |
Anotace
Psychoplastogeny jsou nízkomolekulární sloučeniny schopné indukovat změny jako neurogeneze nebo spinogeneze v nervové tkáni. Tyto látky mohou být cennými terapeutiky pro léčbu řady psychiatrických onemocnění, jako jsou deprese, závislosti, posttraumatická stresová porucha, neurodegenerativní poruchy (Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba). Klasická psychedelika jako LSD, psilocibin a dimethyltryptamin vykazují psychoplastogenní účinky, avšak silné halucinogenní účinky těchto látek komplikují jejich využití ve psychiatrii. Tato disertační práce se zabývá návrhem cílových struktur a syntézou psychoplastogenů, které jsou agonisty serotoninových 2A receptorů a které nemají halucinogenní účinky. Součástí návrhu bude proveden také in silico výzkum cílových struktur. Vytvořené látky budou sloužit pro další výzkum jejich neurofarmakologických vlastností s cílem naleznout vhodné kandidáty pro nová psychoplastogenní terapeutika.
Nové přístupy k léčbě difusního intrinsického pontinního gliomu
| Místo výkonu práce: | Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické chemie |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Petra Cuřínová, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Mzda |
Anotace
Difusní intrinsický pontinní gliom je typ pediatrického nádoru, který je v současné době smrtelný. Gliom se objevuje u dětí kolem šestého roku věku a prognóza je maximálně půl roku života od diagnózy. Současná léčba zahrnuje pouze úlevu od symptomů pomocí ozařování. Díky rozvoji bezpečné biopsie pontinních nádorových buněk se podařilo najít možné terapeutické cíle. Tento projekt je zaměřený na hledání malých molekul inhibujících enzymy klíčové pro růst nádoru, jako jsou například methyltransferázy. S identifikací dalších terapeutických cílů bude projekt rozšířen o možné modifikátory aktivity nádorových proteinů.
Příprava sloučenin ovlivňujících dynamiku aktinového cytoskeletu
| Místo výkonu práce: | Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické chemie |
| Studijní program/specializace: | |
| Dále nabízena v programech: | Chemie ( výuka v českém jazyce ), Léčiva a biomateriály (FCHT) ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Mgr. et Mgr. Pavla Perlíková, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Dynamika aktinového cytoskeletu hraje klíčovou roli při pokybu buněk a její ovlivnění je klíčové pro vývoj látek s migrastatickou aktivitou. Cílem této práce je navrhnout a připravit sloučeniny, které budou ovlivňovat polymerizaci aktinu na základě přímé interakce s aktinem i regulačními proteiny, které se na polymerizaci aktinu podílejí. Bude využit racionální design látek, ale rovněž klasický přístup ke studiu vlivu struktury na aktivitu.
Využití mechanické vazby jako chránicí skupiny pro syntézu porézních materiálů
| Místo výkonu práce: | Ústav organické chemie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické chemie |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Martin Tlustý, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Porézní krystalické materiály jsou využívány pro separaci a skladování plynů, katalýzu či chemické rozpoznávání. Jejich vlastnosti jsou významně ovlivněny jejich porozitou. Jedním z problémů znemožňujících přípravu vysoce porézních materiálů je interpenetrace, tedy vzájemné propletení více krystalických mřížek. Cílem práce bude využít mechanické vazby jako chránicí skupiny pro zabránění interpenetrace, a tedy pro přípravu vysoce porézních materiálů.
Ústav organické technologie
Dvoudimenzionální materiály jako katalytické nosiče pro kovové nanočástice
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Martin Veselý, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
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 přípravu hybridů typu 2D nosič – kovová nanočástice různými postupy, které se budou lišit v tom, zda-li se kovová složka zavádí na již exfoliovaný materiál, či zda syntéza a exfoliace probíhat současně. Nedílnou součástí bude pokročilová korelativní spektroskopická a mikroskopická charakterizace připravených materiálů a jejich vztah k pozorované katalytické activity modelových chemických reakcí jako jsou selektivní hydrogenace, oxidace či C-C coupling.
Formulace na bázi ceramidů pro protinádorovou terapii
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr. rer. nat. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Ceramidy představují bioaktivní lipidy s prokázanými protinádorovými účinky, jejichž terapeutické využití je však limitováno nepříznivými fyzikálně-chemickými vlastnostmi. Cílem práce bude navrhnout vhodné formulační strategie umožňující zlepšení stability, biodostupnosti a cílení ceramidů do nádorové tkáně. Systémy a jejich účinky na biologickou membránu budou charakterizovány z biofyzikálního hlediska. Součástí studie bude rovněž hodnocení biologické aktivity připravených systémů in vitro a jejich potenciálu pro další farmaceutický vývoj.
Heterogenita povrchové energie partikulárních látek
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Jan Patera, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Volná povrchová energie je jedním z důležitých parametrů v průmyslové aplikaci a procesech práškových a vláknitých materiálů. Rozdíly v povrchové energii mají vliv na mezifázové interakce, jako je například smáčení, koheze či adheze. Jelikož široká škála použití práškových látek je řízena povrchovými reakcemi či interakcemi, charakterizace povrchové energie může být důležitou informací pro zlepšení povrchových vlastností (např. povrchovou modifikací). Obecné teorie lze aplikovat pouze na hladkých, molekulárně plochých površích nebo částicích pevných látek. Většina rozhraní u partikulárních látek však nemá ideálně hladký povrch anebo ideálně homogenizovaný povrch, proto se bude práce věnovat určení heterogenity povrchových vlastností; heterogenity povrchové energie a jejím vztahem k dalším vlastnostem těchto látek.
Matematické modely kompozitních materiálů připravovaných rozptýlením tuhých částic plniva v kapalné polymerní matrici
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Pavel Čapek, CSc. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium |
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.
Molekulárně otištěné polymery jako stacionární fáze pro separaci biologicky aktivních látek přírodního původu
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Lada Dolejšová Sekerová, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium |
Anotace
Esenciální oleje a extrakty z rostlin známých pro své léčivé účinky obsahují široké spektrum různých látek, ne všechny však mají biologickou aktivitu. Pro izolaci jednotlivých biologicky aktivních látek z rostlinných extraktů či esenciálních olejů lze použít několik postupů. Jedním z nich je extrakce na pevné fázi, při které lze volbou optimální kombinace stacionární a mobilní fáze docílit velmi účinné selektivní separace. Molekulárně otištěné polymery (MIP) by mohly být vhodnou alternativou konvenčně používaných stacionárních fází. Výhodou MIP je i jejich stabilita, a to jak fyzikální, tak chemická. Proces přípravy MIP, při kterém jsou v polymeru utvářeny kavity komplementární k žádané separované molekule je zodpovědný za jejich vysokou selektivitu. Vždy je nezbytné optimalizovat jak přípravu samotného polymeru (metoda, použité monomery, síťovací činidla, poměr reaktantů, teplota, čas), tak proces extrakce templátové molekuly z polymeru a v neposlední řadě také postup extrakce na pevné fázi (kondicionace stacionární fáze, eluční medium). Pro disertační práci budou vybrány terpenické molekuly, budou připraveny vhodné MIP a bude testována možnost separace zvolených molekul z vybraných extraktů rostlin.
Pokročilé metody detekce a klasifikace mikroplastů ve vodách metodami prostorově korelované spektro-mikroskopie
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Martin Veselý, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Práce je zaměřena na vývoj pokročilé metody detekce a klasifikace mikroplastů ve vzorcích vod prostřednictvím kombinace optické mikroskopie, Ramanovy mikroskopie, SEM/EDS a umělé inteligence. Cílem je vytvořit prostorově korelovaný dataset a naučit neuronové sítě rozpoznávat mikroplasty pouze z optických snímků s vysokou přesností. Vyvinutá metodika umožní významné zrychlení analýzy, minimalizaci lidské chyby a přesnější určování morfologických i chemických vlastností částic. Výsledkem bude nový integrovaný nástroj pro rychlou environmentální analýzu mikroplastů.
Popis uvolňování účinné látky z pevných polymerních disperzí difuzně erozními modely
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Petr Zámostný, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
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.
Příprava nízko-dimenzionálních materiálů založených na Ge, Si a jejich směsí pro využití v heterogenní katalýze
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Martin Veselý, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Nízko-dimenzionální vrstevnaté materiály, jejichž vlastnosti závisí na rozsahu exfoliace a chemické modifikaci povrchu, představují slibné možnosti využití v různých oblastech nanotechnologií či v katalýze, kde byl pozorován pozitivní vliv dvou-dimenzionálního (2D) nosiče kovového katalyzátoru na jeho katalytickou aktivitu díky specifickým interakcím mezi kovem a 2D nosičem. Projekt je zaměřen na přípravu a chemické modifikace vrstevnatých materiálů založených na germaniu, křemíku a jejich směsí SixGe(1-x), s cílem připravit chemicky i opticky uniformní 2D sheety s charakteristickými rozměry v řádu desítek µm a 0D kvantové tečky s rozměry v řádu jednotek nm. Cílená modifikace a uniformita připravených nízko-dimenzionálních materiálů umožní nové způsoby studia heterogenních katalytických systémů a charakterizaci jevů jako je I) stanovení mechanismu specifických interakcí mezi 2D nosičem a kovem u litograficky nanesených platinových nanočástic či II) hodnocení propojenosti a dostupnosti porézního systému konvenčních katalyzátoru 0D kvantových teček s proměnou velikostí.
Sledování a predikce dezintegračního chování tablet s využitím texturní analýzy
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Petr Zámostný, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Kinetika dezintegrace tablet je určujícím krokem pro jejich celkové disoluční chování, protože určuje velikost a specifický povrch fragmentů vznikajících při jejich rozpadu. Tato kinetika závisí na rychlosti pronikání disolučního média do mikrostruktury tablety, a to jak do pórů, tak do bobtnavých složek tablety a dále na schopnosti pochodů vnitřního rozpouštění a bobtnání narušit její soudržnost. Cílem této práce je studovat kinetiku absorpce vody do tablety do tablety v závislosti na jejím složení a mikrostruktuře prostřednictvím texturní analýzy a mikroskopických měření, studovat odolnost tablety vůči erozním vlivům v závislosti na množství absorbované kapaliny a velikost fragmentů, vytvářených v důsledku těchto pochodů. Získané poznatky by pak měly být využity ke tvorbě plně nebo částečně prediktivního modelu, schopného předpovídat desintegrační chování na základě mikrostruktury tablety a fyzikálních vlastností jejích složek.
Studium tvorby kožní bariéry a možností její obnovy na molekulární úrovni
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Léčiva a biomateriály ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr. rer. nat. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Molekulární mechanismy tvorby mezibuněčné lipidové matrix, která je klíčová pro kvalitní bariérové funkce kůže, nejsou stále dostatečně popsány. Tato práce bude cílit na odhalení těchto pochodů pomocí biofyzikálních technik na modelových membránách (SAXS, FTIR, Ramanova spektroskopie, AFM a další), v této souvislosti bude studována též permeabilita membrán. Na základě těchto poznatků budou definovány podmínky designu topických lipidových formulací schopných obnovy narušené (nemocné) kožní lipidové bariéry.
Udržitelná katalýza: Přeměna biomasy na chemické speciality
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Eva Zapletalová, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Práce se bude zabývat přípravou chemických specialit, jako jsou vonné látky, pesticidy nebo látky pro farmaceutický průmysl. Výchozími látkami pro přípravu budou materiály vycházející z biomasy, například terpeny nebo furfural. Bude sledována možnost využití těchto látek, bude prováděna optimalizace reakčních podmínek a bude studován vliv reakčního uspořádání na průběh reakce.
Využití podvojných vrstevnatých hydroxidů jako nosičů biologicky aktivních substancí
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Iva Paterová, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium |
Anotace
Podvojné vrstevnaté hydroxidy, známé také jako sloučeniny typu hydrotalcitu nebo aniontové jíly, tvoří důležitou skupinu materiálů s širokým spektrem využití. Mohou sloužit jako katalyzátory, prekursory katalyzátorů nebo iontoměniče. Uplatnit se mohou také v sorpčních a dekontaminačních procesech, mohou být využity rovněž pro interkalaci nejrůznějších látek včetně léčiv. Cílem práce bude tyto materiály připravit, modifikovat jejich povrch sloučeninami na bázi silanolů a charakterizovat vhodnými metodami. Připravené materiály budou využity jako nosičové materiály pro imobilizaci vybraných aktivních substancí.
Vývoj a hodnocení katalytických systémů na bázi 2D materiálů
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | Ing. Martina Pitínová, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
2D materiály jsou definovány jako vrstevnaté materiály jež tvoří krystaly o minimální tloušťce jednoho až několika málo atomů. Prvním a nejznámějším zástupcem 2D materiálů je grafen, který byl v roce 2004 izolován z přírodního grafitu. Kromě grafenu byla od té doby popsána celá řada 2D materiálů. Vrstevnaté 2D materiály jsou charakteristické vysokým specifickým povrchem, schopností tvorby povrchových defektů, možností funkcionalizace jejich povrchu a řadou dalších vlastností. Pro tyto vlastnosti je jedním z možných oblastí použití těchto materiálů katalýza, kde mohou sloužit jako vhodné nosiče pro ukotvení katalyticky aktivních kovů. Významným benefitem užití 2D nosičů je možnost snížení množství aktivních kovů nezbytného pro katalyzovaní chemické reakce. Náplní práce bude hledání vhodných heterogenních katalyzátorů využívajících právě 2D nosiče pro základní organické syntézy jako jsou hydrogenace, oxidace či hydroformylace. Experimentální práce bude tedy zahrnovat přípravu nosičových katalyzátorů, kdy jako nosiče budou sloužit vybrané 2D materiály, které budou modifikovány různými vzácnými kovy, jako jsou Pt, Pd, Rh, Ru, Ag, Cu, Ni či další. Připravené katalyzátory budou podrobně charakterizovány pomocí dostupných analytických metod (SEM/EDS, TEM, XRD, N2-fyzisorpce, Ramanova spektroskopie atd.) a konečně testovány ve vybraných modelových reakcí.
Zhodnocení využitelnosti produktů tepelného zpracování odpadů a alternativních surovin v ethylenové pyrolýze
| Místo výkonu práce: | Ústav organické technologie, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav organické technologie |
| Studijní program/specializace: | Chemie a chemické technologie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Petr Zámostný, Ph.D. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Práce bude zaměřena na zhodnocení využitelnosti produktů primárního tepelného zpracování organických odpadů (např. odpadní plasty) a alternativních surovin (biomasa) v procesu ehtylenové pyrolýzy. Jejím cílem bude experimentální studium produktů a výtěžků pyrolýzy uvedených surovin, přenos získaných výsledků do provozního měřítka a srovnání ekonomických parametrů takového pracování s jinými způsoby využití. Laboratorní studium bude založeno na experimentech v mikropyrolýzním reaktoru. Přenos výsledků do provozního měřítka bude řešen na základě srovnání s referenčními výsledky tradičních surovin s využitím principů strojového učení.
Ústav polymerů
Rozložitelné polymery pro pokročilé aplikace
| Místo výkonu práce: | Ústav polymerů, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav polymerů |
| Studijní program/specializace: | Chemie ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | prof. Ing. Jiří Brožek, CSc. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
Anotace
Cílem práce je příprava, charakterizace a studium degradace polymerních materiálů odvozených od přírodních surovin, např. celulózy vyrobené postupem šetrným k životnímu prostředí, či odvozených od monomeru ε-kaprolaktonu vyrobeného z přírodních surovin. Materiály budou studovány ve formě tkanin, membrán, nanovláken, či mikrosfér. Degradace bude studována v modelových prostředích (např. pufry o různém pH), či v prostředích modelující reálné použití (cykly praní, kompostovací testy). Rozsah degradace bude popsán s využitím moderních analytických metod.
Ústav skla a keramiky
Interakce modrých a zelených glazur archeologických nálezů s okolním prostředím
| Místo výkonu práce: | Ústav skla a keramiky, FCHT, VŠCHT Praha |
| Garantující pracoviště: | Ústav skla a keramiky |
| Studijní program/specializace: | Konzervační vědy v péči o hmotné kulturní dědictví ( výuka v českém jazyce ) |
| Školitel: | doc. Ing. Alexandra Kloužková, CSc. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium |
Anotace
Glazury archeologických nálezů vykazují různé typy poškození. Rozsah poškození je dán typem povrchové vrstvy a také typem základní střepové hmoty archeologického artefaktu. Může se jednat o glazury živcové, olovnaté případně i solné nebo jejich kombinace. Výsledkem degradace bývá změna barvy povrchové vrstvy a velmi často i její odlupování od střepu. Mezi nejvíce poškozené dekorační vrstvy patří zelené a modré olovnaté glazury probarvené iontovými barvivy kovů, nejčastěji Co a Cu. Cílem práce bude laboratorní příprava různých typů zelených a modrých glazur na adekvátních keramických vzorcích a následné studium vlivu vybraných degradačních faktorů na jejich stabilitu. Výsledky laboratorních testů budou porovnávány s archeologickými originály. Pozornost bude také zaměřena na možnosti ošetření archeologických nálezů s poškozenými glazurami vhodnými postupy a pomocnými materiály.
Kvantové materiály na bázi skel
| 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: | Stipendium |
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.
Nízkoteplotní slinování keramiky a modelových soustav
| 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.
Pevnolátkové baterie založené na gradientních nanostrukturovaných kompozitech
| 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: | Stipendium |
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.
Sekvestrace CO2 s využitím odpadních surovin pro stavebnictví v 21. století
| 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. |
| Předpokládaná forma studia: | Prezenční |
| Předpokládaný způsob financování: | Stipendium + mzda |
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.

