Počkejte prosím chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFCHT  → Studium → Doktorské studium → Detail programu
iduzel: 63136
idvazba: 75264
šablona: stranka
čas: 26.9.2022 06:14:02
verze: 5159
uzivatel:
remoteAPIs: https://studuj-api.cis.vscht.cz/cms/program?weburl=/studium/doktorske-studium/
branch: trunk
Server: 147.33.89.153
Obnovit | RAW
iduzel: 63136
idvazba: 75264
---Nová url--- (newurl_...)
domena: 'fcht.vscht.cz'
jazyk: 'cs'
url: '/studium/doktorske-studium/program/22310/D101'
iduzel: 63136
path: 8547/4159/1395/1892/4610/6075/63136
CMS: Odkaz na newurlCMS
branch: trunk
Obnovit | RAW

Chemie a chemické technologie

Chemie a chemické technologie

Doktorský program, Fakulta chemické technologie

Cílem studijního programu je vědecká výchova absolventů magisterského studia založená na jejich kvalitních teoretických znalostech a předchozích zkušenostech se samostatným řešením dílčích výzkumných problémů v oblasti aplikované chemie a chemické technologie. V průběhu studia si posluchači zejména rozšíří své teoretické znalosti chemie, fyzikální chemie a chemického inženýrství. Tyto znalosti budou dále rozvíjeny formou samostatné odborné práce v oblasti chemické technologie, což umožní prohloubit teoretické znalosti a získat zkušenosti s jejich uplatněním při realizaci konkrétního technologického projektu. Vlastní vědecká výchova bude dále zahrnovat komplexní výzkumný projekt s chemicko-technologickou tématikou, který povede k získání původních publikovaných poznatků obecného charakteru. Posluchači se v rámci volitelných předmětů a v průběhu realizace vlastního výzkumného projektu úžeji profilují v oblastech anorganické a organické technologie, homogenní a heterogenní katalýzy a fotokatalýzy, heterogenních nekatalyzovaných reakcích, membránových procesech, technické elektrochemii, chemických specialitách a vodíkových technologiích. Absolventi doktorského studia tak budou připraveni najít uplatnění v oblasti návrhu a optimalizace chemických technologií, ve vedoucích funkcích ve společnostech zabývajících se produkcí, či zpracováním chemických látek, ve výzkumných a vývojových institucích, ve státní správě a ve firmách s vazbou na technickou chemii (např. stavebnictví, automobilový průmysl).

Uplatnění

Absolvent programu je plně kvalifikován pro obsazení vedoucí pozice v oblasti návrhu, vývoje a optimalizace chemických technologií, stejně tak jako pro řízení chemických provozů, distribuci a uplatnění chemických výrobků na trhu. Je schopen posoudit dopady těchto činností na životní prostředí a zdraví člověka. Je rovněž plně připraven a kvalifikován k samostatné výzkumné a vývojové činnosti v oblasti chemických technologií s využitím jak širokého teoretického základu, tak vlastních zkušeností se získáváním experimentálních a teoretických dat, jejich kritickým zhodnocením a zpracováním a vyvozením závěrů obecného charakteru.

Detaily programu

Jazyk výuky český
Standardní doba studia 4 roky
Forma studia kombinovaná , prezenční
Garant studia prof. Dr. Ing. Karel Bouzek
Místo studia Praha
Kapacita 14 studentů
Kód akreditace (MŠMT kód) P0711D130005
VŠCHT kód D101
Počet vypsaných témat 40

Vypsané disertační práce pro rok 2022/23

Aplikace mikrovlnné fotochemie při přípravě polyaromatů

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Školitel: Dr. Ing. Vladimír Církva

Anotace


Návrh je založen na propojení dvou vědeckých oborů: tradiční fotochemie a nedávno vzniklé mikrovlnné chemie, kdy je studován vliv UV/Vis a mikrovlnného záření na chemické a fyzikální vlastnosti molekul. Požadované záření je generováno zcela netypicky, a to přímo mikrovlnným polem, pomocí tzv. bezelektrodových výbojek. Cílem projektu je základní výzkum a optimalizace vlivu mikrovlnného záření na průběh cis-trans fotoizomerace a fotocyklizace derivátů stilbenů a o-terfenylů, vedoucí k analogům fenanthrenu, trifenylenu, fenacenu, helicenu či k jejich N- a S-hetero derivátům, které mohou nalézt uplatnění v molekulární elektronice. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v organické technologii, • experimentální zručnost a praktická znalost optimalizace reakcí, • schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Design a charakterizace mikrofluidních systémů vyrobených pomocí 3D tisku

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: Mgr. Viliam Kolivoška, Ph.D.

Anotace


V posledních letech je zaznamenán nárůst využití počítačového designu a 3D tisku ve všech oblastech vědy včetně mikrofluidiky, a to pro aplikace jako jsou mikrochemické reaktory, separační platformy založené na čipech nebo elektrochemické senzory. Navržená doktorská práce bude zaměřena na zkoumání možností extruzní depozice a stereolitografie, jakožto dvou nejčastěji využívaných technik 3D tisku pro výrobu mikrofluidních systémů zahrnujících transportní kanály a aktivní prvky jako jsou mixery, generátory kapek a separátory částic. Strukturní aspekty vytvořených mikrostruktur budou zkoumány pomocí nově vyvinutého protokolu, který je založen na elektrochemické impedanční spektroskopii využívající vodné elektrolyty a 3D tištěné elektrody v kombinaci s numerickými simulacemi transportu látek pomocí metody konečných prvků. Funkčnost aktivních prvků bude během jejich provozu ověřena optickou mikroskopií. Důraz bude kladen na nalezení parametrů tisku, za kterých lze s vysokou úspěšností vyrábět funkční a spolehlivé mikrofluidní struktury. Výsledky získané během doktorské práce budou publikovány ve vysoce hodnocených časopisech v oblasti aditivních technologií, mikrofluidiky a elektrochemie.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

Dvoudimenzionální materiály jako katalytické nosiče pro platinové kovy

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Školitel: Ing. Martin Veselý, Ph.D.

Anotace


Dvoudimenzionální (2D) materiály, a grafen jako jejich typický zástupce, se jeví jako vhodný katalytický nosič. Takové nosičové katalyzátory vykazují zvýšení katalytické aktivity oproti katalytické aktivitě na konvenčních nosičích a to díky specifickým interakcím mezi kovovými aktivními centry a 2D nosičem. Projekt je zaměřen 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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav organické technologie, VŠCHT Praha

Elektrochemická syntéza hypervalentních sloučenin jódu jako vysoce selektivních organických oxidačních činidel

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: doc. Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.

Anotace


Vysoce selektivní oxidace organických látek patří, zejména v případě látek s vysokou přidanou hodnotou, mezi velmi atraktivní procesy. V současné době jsou tyto reakce nejčastěji uskutečňovány pomocí oxidačních činidel obsahujících toxické ionty přechodných kovů jako je Cr(VI), Mn(VII), Ru(VI) či Os(VIII). Vhodnou ekologicky nezávadnou alternativu k těmto oxidantům představují organické látky obsahující ve své struktuře hypervalentní atom jódu. Tématem práce bude studium elektrochemického chování těchto látek a jejich prekurzorů s cílem využít elektrochemickou oxidaci při jejich produkci a umožnit tak rozšíření aplikace hypervalentních sloučenin jódu jako oxidačních činidel také do průmyslového měřítka.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Elektrochemická zařízení s protonově vodivou membránou pro konverzi chemické a elektrické energie

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: doc. Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.

Anotace


Elektrochemická zařízení umožňující konverzi mezi chemickou a elektrickou energií jsou základem připravovného energetického konceptu, který by měl usnadnit využití energie získané z obnovitelných zdrojů, jež jsou charakteristické svým nestabilním výkonem v čase. Velká část zmíněných zařízení využívá jako elektrolyt protonově vodivou membránu. Cílem práce bude studium dějů, probíhajících v těchto zařízením v objemu jednotlivých fází a zejména pak na rozhraní elektronově a iontově vodivých fází. Lepší pochopení fungování dílčích částí/komponent tohoto systému je nezbytným předpokladem ke zvýšení účinnosti přeměny chemické energie na elektrickou a zpět.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Elektrochemické metody úpravy procesních vod

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Elektrolýza vody jako zdroj vodíku pro energetické účely

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: prof. Dr. Ing. Karel Bouzek

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. Významný problém představuje rovněž celkové uspořádání procesu.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Fotoelektrody pro odstraňování polutantů a získávání vodíku z vody slunečním světlem

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Fotoelektrochemické systémy pro konverzi sluneční energie

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Chemie indukovaná elektronama v molekulách používaných jako prekurzory v nanotisku

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: Mgr. Juraj Fedor, Ph.D.

Anotace


Student bude zkoumat procesy indukované elektrony v molekulách, které se používají jako prekursory v technikách FEBID (depozice fokusovaným elektronovým paprskem) a EUVL (litografie extrémním ultrafialovým světlem). Práce bude kombinací experimentu, za pomoci různých elektronových a laserových zdrojů dostupných na Heyrovského ústavu, a multiškálového molekulárního modelování. Modelování bude probíhat v úzké spolupráci s firmou MBN Research Center z Frankfurtu nad Mohanem. Předpokládá se, že student projde několika stážemi ve Frankfurtu
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

IČ spektroskopie v pevné fázi enzymům podobných anorganických katalyzátorů pro klíčové aplikace udržitelné katalýzy

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: doc. Mgr. Edyta Tabor, Ph.D.

Anotace


Iontové struktury přechodných kovů stabilizované v anorganické aluminosilikátové porézní matrici (anorganické analogy metaloenzymů) vykazují mimořádný katalytický výkon v redoxních reakcích. Katalytické vlastnosti metallozeolitů umožňují považovat je za klíčové katalyzátory v udržitelné chemické výrobě, jako je přeměna metanu na kapaliny, využití CO2 nebo redukce NOx. Tento projekt si klade za cíl aplikaci FTIR spektroskopie k analýze metallozeolitových katalyzátorů a určení struktury a vlastností aktivních center. Navíc bude tato spektroskopická metoda použita v podmínkách in situ pro pochopení mechanismu studovaných katalytických procesů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

Katalytická transformace methanu na produkty vyšší užitné hodnoty

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: doc. Dr. Ing. Vlastimil Fíla

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Katalyzátory pro alkalická zařízení konverze energie

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Katalyzátory pro oxidaci těkavých organických látek

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Školitel: Ing. Pavel Topka

Anotace


Těkavé organické látky (VOC) jsou jedním z hlavních přispěvatelů ke znečištění ovzduší. Jsou prekurzory fotochemického smogu (přízemní ozon) a velmi účinné skleníkové plyny (až 11krát účinnější ve srovnání s CO2). Kromě toho jsou škodlivé nejen pro životní prostředí, ale i pro lidské zdraví (toxické, zapáchající, mutagenní a karcinogenní). Proto jsou celosvětově zaváděny stále přísnější předpisy s cílem snížit emise VOC do atmosféry. VOC jsou emitovány z tisíců různých zdrojů, jako jsou chemické závody, ropné rafinerie, elektrárny, průmysl nátěrových hmot, čerpací stanice, čistírny atd. V průmyslu jsou staré spalovací jednotky vybavovány technologií katalytické oxidace, což je ekologická a nákladově efektivní metoda pro snížení emisí VOC. Cílem práce je vývoj nových katalyzátorů pro oxidaci VOC. Aktivita a selektivita připravených katalyzátorů v oxidaci modelových VOC bude korelována s jejich fyzikálně-chemickými vlastnostmi a budou identifikovány faktory klíčové pro jejich účinnost. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v chemickém inženýrství, fyzikální chemii, organické technologii, chemické fyzice nebo podobném oboru; • ochota experimentovat a učit se nové věci, schopnost týmové práce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Kinetika katalytického rozkladu N<sub>2</sub>O na zeolitických katalyzátorech

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: doc. Dr. Ing. Vlastimil Fíla

Anotace


Předmětem práce je studium kinetiky rozkladu N2O na zeolitických katalyzátorech strukturních typů MFI, FER a titanosilikátech obsahujících Fe a další přechodové kovy. Práce bude zaměřena na kinetická měření s cílem vyvinout spolehlivý kinetický model vhodný pro návrh průmyslových zařízení.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Klastrové biomateriály pro fotodynamické aplikace

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.
Školitel: Kaplan Kirakci, Ph.Dr.

Anotace


V rámci projektů jsme studovali různé typy plniv pro polymerní matrici, a to na bázi grafenu a jeho derivátů a dále na bázi podvojných vrstevnatých hydroxidů v kombinaci s iontovými kapalinami. V rámci disertační práce by byl dán zřetel na vývoj jednotlivých druhů 2D materiálů se specifickými vlastnostmi, např. vodivostními, mechanickými, katalytickými, fotokatalytickými. Anorganická plniva budou modifikována vhodnými iontovými kapalinami, které mohou mít více funkcí a budou zvolena podle způsobu následného využití. Modifikace bude možná s komerčně dostupnými iontovými kapalinami, či nově připravenými. Tyto materiály jsou často dobrými sorbenty. Z tohoto důvodu budou tyto vlastnosti též využity, např. pro sorpci těžkých kovů, případně organických kontaminantů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.

Klastry relevantní v chemii atmosféry a v astrochemii

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: doc. Mgr. Michal Fárník, Ph.D., DSc.

Anotace


Experimenty s klastry nám poskytují detailní informace na molekulové úrovni o mnoha důležitých procesech probíhajících například na částicích aerosolů v atmosféře či na prachových a ledových částečkách v mezihvězdném prostoru. V naší laboratoři můžeme vytvářet klastry o velikosti nanometrů, které letí izolované ve vakuu a můžeme na ně deponovat další molekuly a následně mohou interagovat s fotony či elektrony o různých energiích. Požíváme metody hmotnostní spektrometrie a různých IR-UV spektroskopií ke studiu dynamiky molekul a jejich reakcí v nanočásticích. Student se v naší laboratoři seznámí s výše uvedenými moderními technikami na u nás postavených aparaturách. Naučí se analyzovat komplexním experimentální data a porozumět jim, případně analýzu doplnit elementární teorií. Mezi studované systémy budou patřit klastry polyaromatických uhlovodíků, ledové nanočástice, smíšené klastry kyselin, vodíkově vázané systémy atd.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

Matematické modelování elektrochemických systémů

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: Ing. Roman Kodým, Ph.D.

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Matematické modelování chemických a membránových procesů v prostředí universálních simulačních programů

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: doc. Dr. Ing. Vlastimil Fíla

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Matematické modelování průmyslových procesů

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Školitel: Ing. Jiří Trejbal, Ph.D.

Anotace


Matematické modelování jednotlivých procesních aparátů, nebo celých procesů je v současné době nedílnou součástí návrhu a optimalizace průmyslových výrob. Pro tento účel se využívají procesní simulátory jako je AspenPlus, HYSYS nebo ChemCAD. Některé aparáty nemají v těchto programech plnohodnotné modely, nebo chybějí úplně, což v určitých situacích znamená velké omezení. Cílem práce bude matematické modelovaní aparátů ve zvoleném programovacím jazyce a následná snaha o implementaci nových modelů do procesních simulátorů. Kvalita modelů bude zkoumána na základě porovnání dat získaných jednak na laboratorních zařízeních a dále pak datech z provozu průmyslových technologií.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav organické technologie, VŠCHT Praha

Matematické modely kompozitních materiálů připravovaných rozptýlením tuhých částic plniva v kapalné polymerní matrici

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Školitel: doc. Ing. Pavel Čapek, CSc.

Anotace


Práce je zaměřena na matematické modelování kompozitních materiálů, jejichž příprava zahrnuje vytvoření suspenze částic plniva v kapalné směsi rozpouštědla a prekursoru polymeru, objemovou kontrakci suspenze vyvolanou odpařováním rozpouštědla a formováním pevné polymerní matrice. Výchozí suspenze je modelována pomocí metody náhodného sekvenčního přidávání částic různých tvarů. Pak následuje modelování pohybu částic plniva ve smršťující se suspenzi. Každá modelová mikrostruktura a odpovídající mikrostruktura reálného vzorku kompozitního materiálu jsou charakterizovány statistickými mírami a tyto míry jsou následně porovnány, aby byla ohodnocena kvalita modelu. Reálné mikrostruktury kompozitních materiálů jsou dedukovány ze snímků jejich nábrusů, které jsou pozorovány v řádkovacím elektronovém mikroskopu.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav organické technologie, VŠCHT Praha

Metody spřažených klastrů externě korigované pomocí DMRG pro excitované stavy

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: doc. Mgr. Jiří Pittner, Dr.rer.nat., DSc.

Anotace


Metoda DMRG se ukázala jako účinná pro popis základních stavů silně korelovaných molekulových systémů a byla též zobecněna pro excitované stavy. Nedostatečný popis dynamické korelace v této metodě však zůstává vážnou překážkou pro dosažení chemické přesnosti. Byly navrženy různé varianty post-DMRG přístupů; my jsme se soustředili na DMRG- tailored CC metodu a vyvinuli její DLPNO implementaci na SD(T) úrovni a rovněž relativistickou implementaci. V tomto projektu navrhujeme zobecnit tuto metodu na excitované stavy pomocí několika přístupů - pomocí EOMCC techniky, na základě formulace CC pomocí excitační subalgebry v aktivním prostoru a double unitary "downfolding" techniky nedávno navržené Kowalským, a rovněž pomocí Jeziorski-Monkhorstova MRCC přístupu, který je použitelný jen pro několik nejnižších stavů, ale odstraňuju zvýhodnění jednoho determinantu inherentní v jednoreferenční tailored CC formulaci. Plánujeme též implementovat DMRG-externě korigovanou CC pomocí T3 a T4 amplitud.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

Nanostrukturované/ kompositní materiály na bázi TiO<sub>2</sub> pro fotokatalytické procesy v plynné fázi

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Nové typy substitucí na atomech boru a uhlíku na karboranech a metallakarboranech s ohledem na přípravu netradičních léčiv

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.
Školitel: RNDr. Bohumír Grüner, CSc.

Anotace


Téma se týká připravy nových klastrových strukturních bloků, které budou využitelné v návrhu netradičních léčiv.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.

Oxidy titanu a titanáty pro pokročilé aplikace

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.
Školitel: Ing. Jan Šubrt, CSc.

Anotace


Li-ion baterie jsou jedním z nejslibnějších elektrochemických zdrojů energie. Materiály na bázi Ti, jako Li4Ti5O12, Li2Ti3O7, TiO2-B a H2Ti3O7, jsou považovány za důležité anody pro lithium-iontové baterie kvůli jejich vysoké bezpečnosti a vynikající cyklické stabilitě. Li-iontová baterie (LIB) (obvykle využívající uhlíkové materiály jako anodu) čelí výzvám, pokud jde o převzetí hybridních elektrických vozidel a stacionárních zdrojů energie. Sloučeniny na bázi Ti, zejména Li4Ti5O12, byly prokázány jako nejslibnější anodové materiály, protože vykazují vynikající cyklickou reverzibilitu a vysoké provozní napětí pro zajištění zvýšené bezpečnosti. Rychlost těchto materiálů na bázi Ti je však relativně nízká kvůli velké polarizaci při vysokých rychlostech nabíjení a vybíjení. Ke zvýšení elektrické vodivosti byly použity dopování, povrchové modifikace a iontová difuzivita vytvořením různých nanomateriálů. Bude použit nový způsob přípravy založený na extrakci síranových iontů z krystalů titanylsulfátu a jejich nahrazení hydroxylovými skupinami ve vodném alkalickém roztoku. Metoda vede k nanostrukturované kyselině metatitaničité nebo alkalickým titanátům.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.

Polymerní elektrolyty v zařízeních pro konverzi energie

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Předpověď a experimentální stanovení transportních vlastností kompozitních membrán typu polymer – plnivo

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Školitel: doc. Ing. Pavel Čapek, CSc.

Anotace


Práce je zaměřena na simulaci a experimentální stanovení transportních vlastností kompozitních membrán typu polymer – plnivo, které se budou lišit použitými polymery a plnivy. Dále budou zkoumány různé poměry polymer – plnivo. Experimentální stanovení propustnosti membrán bude doprovázeno statistickým zpracováním získaných dat. Propustnost bude také modelována na základě rekonstruované mikrostruktury membrán a transportních vlastností složek tvořících membránu.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav organické technologie, VŠCHT Praha

Příprava a charakterizace hybridních membrán pro separace plynů

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: doc. Dr. Ing. Vlastimil Fíla

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Příprava nanovlákenných katalyzátorů technikou elektrostatického zvlákňování

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.
Školitel: Ing. Karel Soukup, Ph.D.

Anotace


Hlavním cílem navrhovaného projektu je vyhodnocení významu specifických vlastností nových polymerních nanovlákenných útvarů připravených technikou elektrostatického zvlákňování pro jejich využití jako účinných nosičů katalyticky aktivních složek. Další oblasti zkoumání, na které se zaměřuje tento projekt, budou zahrnovat optimalizaci procesních parametrů elektrostatického zvlákňování vzhledem k vlastnostem připravovaných nosičů, nanášení katalyticky aktivních center nebo jejich prekurzorů a hodnocení vlivu mikrostruktury nosičů na fenomenologickou kinetiku modelových reakcí. Modelové reakce budou zahrnovat jak reakce v plynné fázi (úplná oxidace těkavých organických látek), tak reakce v kapalné fázi (selektivní hydrogenace nenasycených karbonylových sloučenin). Kromě toho bude také zkoumán vliv možných rozdílů mezi povrchem polymerní hmoty nanovláken a konvenčních katalyzátorových nosičů na katalytické vlastnosti. Požadavky na uchazeče: • VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru chemické technologie, chemické inženýrství nebo chemie materiálů; • systematický a kreativní přístup k práci; • ochota experimentovat a učit se nové věci.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Samočistící a desinfikující povlaky na bázi TiO<sub>2</sub> a ZnO

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

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.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Studie elektrolýzy vody s protonově vodivou membránou

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: doc. Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.

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. Významný problém představuje rovněž celkové uspořádání procesu.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha

Substráty získávané z biomasy pro přípravu chemických specialit

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Školitel: doc. Ing. Eliška Vyskočilová, Ph.D.

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 pineny nebo furfural. Bude sledována možnost využití těchto látek, bude prováděna optimalizace reakčních podmínek a bude studován vliv reakčního uspořádání na průběh reakce.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav organické technologie, VŠCHT Praha

Syntéza a aplikace nových fosfinátových metal-organických sítí

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.
Školitel: RNDr. Jan Demel, Ph.D.

Anotace


Metal-organické sítě (Metal-Organic Frameworks, MOFs) jsou rychle se rozvíjející obor krystalických materiálů založených na kombinaci kovových klastrů s organickými spojovacími molekulami. Díky dané geometrii jednotlivých stavebních bloků vznikají porézní struktury s povrchem často větším než 1000 m2/g. Široká škála možných kovů a spojovacích molekul dává nepřeberné kombinace, jejichž vlastnosti mohou být ‚ušity na míru‘ dané aplikaci. Cílem disertační práce bude využití syntéza a aplikace nových MOFů za použití fosfinátových spojovacích molekul (nesoucích skupiny POOH). V rámci práce bude také testována stabilita vzniklých MOFů a jejich použití pro praktické aplikace. V rámci disertační práce se student naučí syntetické postupy při přípravě nových spojujících molekul, organokovových sítí a dále jejich charakterizace (NMR, práškový XRD, sorpce N2, termická analýza apod.) až po studium jejich aplikací. Práce bude probíhat na pracovišti Ústavu anorganické chemie AV ČR v Řeži.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.

Syntéza chirálních karboranů a metallakarboranů, studium jejich separace a interakcí s organickými systémy

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.
Školitel: RNDr. Bohumír Grüner, CSc.

Anotace


Téma se týká připravy opticky aktivních klastrových sloučenin.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.

Tenké vrstvy multiferoických hexagonálních feritů vykazujících magnetoelektrické vlastnosti

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.
Školitel: Ing. Josef Buršík, CSc.

Anotace


Tématem disertační práce je studium tenkých vrstev a keramik multiferoických hexagonálních feritů s magnetoelektrickými vlastnostmi připravovaných metodami “měkké” chemie, a jejich komplexní chemická, mikrostrukturní, strukturní a fyzikální charakterizace. Hlavní pozornost bude zaměřena na hexagonální ferity strukturního typu Y a Z, vykazující magnetoelektrické vlastnosti. Materiály ve formě tenkých vrstev budou připravovány metodami depozice z kapalné fáze (spin- a dip-coating). Výzkum chemických vlastností bude zaměřen na stadium reálné (mikro)struktury (x-ray a neutronová difrakce, elektronová mikroskopie) a jejího vztahu k funkčním vlastnostem materiálu. Fyzikální část práce zahrnuje stadium elektrických (vodivost), dielektrických, magnetických a magnetoelektrických vlastností (ve spolupráci jak s domácími, tak i zahraničními fyzikálními laboratořemi).
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické chemie AV ČR, v.v.i.

Transformace molekul na binukleárních katalytických centrech

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: Mgr. Jiří Dědeček, CSc. DSc.

Anotace


Nedávno objevená (a oceněná cenou Česká hlava) binukleární kationtová centra stabilizovaná v zeolitických matricích mají jedinečnou reaktivitu. Jsou např. schopna aktivovat molekulární kyslík jeho disociací za nízkých teplot a následně konvertovat metan na metanol. Centra jsou tvořena dvěma spolupracujícími kationty přechodových kovů, které jsou ve vhodné vzdálenosti a koordinaci stabilizovány v alumosilikátové mikroporézní zeolitové matrici. Disertační práce bude zaměřena na využití binukleárních center pro aktivaci a transformaci dalších významných molekul. Práce bude zahrnovat přípravu aktivních center stabilizovaných v matrici zeolitu, jejich charakterizaci pomocí kombinace spektroskopických metod a ověřování reaktivity připravených center pomocí katalytických testů.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

Vliv rozpouštědel v kysele katalyzovaných reakcích

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Školitel: doc. Ing. Eliška Vyskočilová, Ph.D.

Anotace


Kysele katalyzované reakce zaujímají velkou část procesů vedoucích k přípravě různých chemických specialit. V souvislosti s kyselou katalýzou se obvykle řeší hlavně vliv typu kyselých center na průběh vybrané reakce, typu katalyzátoru, dále vliv teploty, případně tlaku. Použité rozpoštědlo je hlavně voleno s ohledem na předchozí experimenty, případně nalezené literární prameny. Poměrně nedávno začal být viditelný trend, kdy je sledován v různých reakcích i vliv rozpouštědla na průběh reakce. přičemž se zohledňují vlastnosti rozpouštědla jako bazicita a polarita. Cílem práce bude studium vlivů široké škály rozpouštědel na průběh vybraných reakcí, kdy bude sledován a vyhodnocen vliv různých vlastností rozpouštědel na průběh reakce. Bude vyhodnoceno případné synergické působení rozpouštědla a katalyzátoru. Použité katalyzátory budou charakterizovány dostupnými metodami (XRD,TPD pyridinu, IČ, UV-Vis, ad.) a bude diskutována interakce mezi rozpouštědlem, substrátem a katalyzátorem. Možností pro vyhodnocení vlivů budou i teoretické výpočty.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav organické technologie, VŠCHT Praha

Vodíkový energetický cyklus v nanoměřítku

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.
Školitel: Ing. Pavel Janda, CSc.

Anotace


Práce se zabývá kinetikou iniciační fáze elektrochemického vylučování (EC HER) a (re)oxidace vodíku (EC HOR) v plynových nanodoménách (nanobublinách) na povrchu elektrod s mediátorem platinového a neplatinového typu. Cílem je stanovení rozsahu a reversibility reakcí EC HER/HOR v korelaci s nanomorfologií a složením elektrodového materiálu. Sledování elektrochemických reakcí vodíku v nanoměřítku umožňuje detailnější charakterizaci procesu EC HER/HOR než pouze (makroskopické) potenciodynamické metody. Získané poznatky přispějí k optimalizaci průběhu reakcí vodíkového cyklu v generátorech vodíku a v palivových článcích, které patří mezi základní prvky obnovitelné vodíkové energetiky. Základní metody: Mikroskopie rastrovací sondou AFM a metody odvozené (nanomechanická analýza QNM, analýza objemu, hustoty výskytu a uspořádání plynových nanostruktur) pro práci v kapalinách a v elektrochemickém uspořádání (ECAFM), UV-Vis spektroskopie, elektrochemická instrumentace (potenciostat/galvanostat).
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav fyzikální chemie J.H. AV ČR, v.v.i.

Využití podvojných vrstevnatých hydroxidů jako nosičů biologicky aktivních substancí

Garantující pracoviště: Ústav organické technologie
Školitel: Ing. Iva Paterová, Ph.D.

Anotace


Podvojné vrstevnaté hydroxidy, známé také jako sloučeniny typu hydrotalcitu nebo aniontové jíly, tvoří důležitou skupinu materiálů s širokým spektrem využití. Mohou sloužit jako katalyzátory, prekursory katalyzátorů nebo iontoměniče. Uplatnit se mohou také v sorpčních a dekontaminačních procesech, mohou být využity rovněž pro interkalaci nejrůznějších látek včetně léčiv. Cílem práce bude tyto materiály připravit, modifikovat jejich povrch sloučeninami na bázi silanolů a charakterizovat vhodnými metodami. Připravené materiály budou využity jako nosičové materiály pro imobilizaci vybraných aktivních substancí.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav organické technologie, VŠCHT Praha

Vývoj a optimalizace komponent svazku palivových článků typu PEM

Garantující pracoviště: Ústav anorganické technologie
Školitel: doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Anotace


S rozvojem pokročilých katalyzátorů a konstrukčních materiálů vyvstává otázka jejich dopadu na chování palivových článků pro různá konstrukční uspořádání. Cílem této práce bude optimalizovat zejména konstrukci a konstrukční materiály bipolárních desek pro svazky palivových článků využívajících dva odlišné typy katalyzátoru a ověřit výsledky v rámci svazků laboratorních rozměrů, tj. o výkonech v řádu stovek wattů. Bude rovněž ověřena možnost využití svazku v návazné aplikaci zaměřené na malou mobilní jednotku poháněnou energií generovanou tímto palivovým článkem.
kontaktujte vedoucího práce Místo výkonu práce: Ústav anorganické technologie, VŠCHT Praha
Aktualizováno: 3.2.2022 22:33, Autor: Jan Kříž

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Děkanát FCHT, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi