Bakalářský obor: Chemie a chemické technologie

Charakteristika oboru

Tříleté bakalářské studium nabízí univerzální chemické a technické vzdělání. Po jeho ukončení je možno pokračovat v magisterském studiu nejen na domovské fakultě, ale i na podobných vysokých školách v ČR a v zahraničí. Absolventi oboru získají kvalitní základ pro úspěšné uplatnění v komerční sféře. Hlavní náplní oboru je studium materiálů, surovin a výrobních procesů používaných v chemickém průmyslu. Důraz je kladen rovněž na vztah mezi chemickými technologiemi a životním prostředím. Studenti se mohou podílet na řešených výzkumných projektech s možností finančního ohodnocení.

uplatnění absolventů

Absolventi technických oborů jsou na trhu práce tradičně velmi žádanými, a to nejen v oblasti chemické výroby. Zkušenosti získané v průběhu studia a řešení bakalářské práce umožňují uplatnění rovněž ve výzkumu, poradenství nebo v projekčních a obchodních společnostech. Mimo vlastní technické vzdělání si absolventi osvojí také základy manažerských dovedností a schopnost práce v týmu.

Studijní plán

Zimní semestr

KódNázev předmětuÚstavPCLZakončeníKredity
Povinné předměty
N111009Toxikologie a ekologie111200Zk3
N445001Aplikace výpočetní techniky445030kz3
N413022Matematika I413340z, Zk9
N107033Historie chemie a materiálů107300Zk4
N101005Obecná a anorganická chemie I101320z, Zk8
N101031Úvod do laboratorních výpočtů101020kz3

Letní semestr

KódNázev předmětuÚstavPCLZakončeníKredity
Povinné předměty
N101003Laboratoř anorganické chemie I101004kz3
N101006Obecná a anorganická chemie II101220z, Zk5
N110004Organická chemie I110220z, Zk6
N413003Matematika II413330z, Zk8
N444001Fyzika I444320z, Zk7
N834001Odborný jazyk I834020z1

Zimní semestr

KódNázev předmětuÚstavPCLZakončeníKredity
Povinné předměty
N105004Úvod do chemických technologií105200Zk3
N108004Úvod do studia materiálů108200Zk3
N110002Laboratoř organické chemie I110004kz3
N110005Organická chemie II110320z, Zk7
N403011Fyzikální chemie I403320z, Zk6
N444003Laboratoř fyziky444003kz3
N834002Odborný jazyk II834020z, Zk2
Povinně volitelné předměty
N111035Úvod do inženýrské ekologie111200Zk3
N437005Podniková ekonomika437210z, Zk4
N437022Základy marketingu chemických výrobků437200Zk3
N444006Fyzika II444220z, Zk5
Volitelné předměty
N105006Základy anorganické technologie105200Zk3

Letní semestr

KódNázev předmětuÚstavPCLZakončeníKredity
Povinné předměty
N402002Analytická chemie I402220z, Zk5
N403013Laboratoř fyzikální chemie I403004kz3
N403014Fyzikální chemie II403320z, Zk7
N409002Chemické inženýrství I409230z, Zk6
N413004Aplikovaná statistika413120z, Zk4
Povinně volitelné předměty
N108013Chemie životního prostředí108300Zk4
N110003Laboratoř organické chemie II110004kz4
N111008Uživatelské programy111030kz3

Zimní semestr

KódNázev předmětuÚstavPCLZakončeníKredity
Povinné předměty
N143013Chemická informatika143110kz2
N320001Biochemie I320300Zk5
N402003Laboratoř analytické chemie I402005kz4
N409004Chemicko-inženýrský projekt409010kz2
N409013Laboratoř chemického inženýrství409003kz3
Povinně volitelné předměty
N101001Bezpečnost a legislativa v chemii101200Zk3
N106037Zpracování odpadů106200Zk3
N403012Laboratoř fyzikální chemie II403003kz3
N402004Analytická chemie II402210z, Zk4
Volitelné předměty

Letní semestr

KódNázev předmětuÚstavPCLZakončeníKredity
Povinné předměty
N963014Bakalářská práce9630012z15
Povinně volitelné předměty
N110006Strukturní analýza110210z, Zk4
N110026Základy farmakochemie110300Zk5
N111005Katalýza111210z, Zk4
N402007Laboratoř analytické chemie II402004kz4
Informace k formátování a tisku bakalářské práce naleznete na: http://intranet.vscht.cz/student/zaverecne-prace

Témata závěrečných prací

z oblasti Anorganické technologie

Adsorpce oxidu uhličitého na zeolitech v závislosti na teplotě

Oxid uhličitý lze separovat a odstraňovat pomocí adsorpce, absorpce, membránové separace, případně pomocí dalších metod. Výhodou adsorpčních procesů je jejich jednoduchost a možnosti aplikace i za vyšších teplot. V práci budou experimentálně stanoveny vysokotlaké adsorpční izotermy CO2 na zeolitech typu AFX při různých teplotách. Měření bude prováděno na multifunkčním přístroji ASAP 2050. Ze znalosti těchto izoterem bude vyhodnocena možnost odstranění oxidu uhličitého z plynných směsí.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Charakterizace iontově selektivních polymerních membrán

Iontově selektivní membrány nacházejí své uplatnění v mnoha oblastech průmyslu, stejně jako ochrany životního prostředí, či energetických aplikací. Z důvodu jejich rozmanitého využití vykazují tyto materiály také rozmanité vlastnosti. Mezi hlavní požadavky kladené na iontově selektivní polymerní membrány patří jejich vysoká iontově výměnná kapacita a iontová vodivost a dlouhá životnost za podmínek konkrétního procesu. V rámci tohoto tématu jsou tak charakterizovány komerčně dostupné, či vývojové iontově selektivní membrány určené zejména pro použití v energetických aplikacích.

Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

Fotokatalytické čištění vzduchu

Zněčištění vzduchu představuje zásadní problém pro obyvatele především městských aglomerací. Tématem práce je příprava kompositních fotokatalyzátorů na bázi oxidu titaničitého a různých forem uhlíku ve formě tenkých povlaků a stanovení jejich účinnosti pro odbourávání NO a těkavých rozpouštědel (hexan, toluen) ze vzduchu. Důraz bude kladen na výběr katalyzátoru, dále vliv vlhkosti a počáteční koncentrace látky ve vzduchu.

Vedoucí práce: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

Galvanické pokovování titanu

Titan se v oxidačním prostředí pokrývá nevodivou vrtsvou TiO2. To z něj dělá vysoce stabilní materiál vhodný pro řadu průmyslových aplikací. Nicméně při nutnosti zajistit elektrickou vodivost, je třeba jeho povrch modifikovat stabilní vodivou vrstvou. Nejčastěji se využívá tenká vrstva drahých kovů, jako je platina nebo zlato. Zlato a platina mají vynikající chemické vlastnosti, především pak vysokou chemickou stabilitu. Proto nachází využití v mnoha průmyslových aplikacích. Hlavní nevýhodou je jejich vysoká cena. Proto je nutné nanesení pouze tenké vrstvy zlata nebo platiny na povrch titanu. Výsledný povlak pak představuje ekonomicky schůdnou variantu pro praktické aplikace. Cílem práce je nalézt vhodný postup pro nanesení stabilní vrstvy zlata nebo platiny na povrch titanu.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Hnojiva s pozvolně rozpustnými sloučeninami fosforu

Fosfor patří mezi základní biogenní prvky. Cena výchozích fosforečných surovin v poslední době významně roste. Používání pozvolně rozpustných sloučenin fosforu značně snižuje jeho ztráty způsobené retrogradací. Práce bude zaměřena na získání přehledu hnojiv tohoto typu a jejich výroby. Může obsahovat i experimentální část.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Jan Vídenský, CSc.

Přepracování dihydrátu síranu vápenatého z výroby titanové běloby

Při výrobě nejpoužívanějšího bílého pigmentu - titanové běloby - vzniká jako vedlejší produkt dihydrát síranu vápenatého. Jeho další zpracování je z hlediska ekonomického i ekologického velmi významné. Cílem této bakalářské práce je na základě literární rešerše vybrat a experimentálně ověřit možnosti jeho přepracování na další průmyslově zajímavé produkty.

Vedoucí práce: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.

Přepracování heptahydrátu síranu železnatého z výroby titanové běloby

Při výrobě nejpoužívanějšího bílého pigmentu - titanové běloby - vzniká jako vedlejší produkt heptahydrát síranu železnatého. Jeho další zpracování je z hlediska ekonomického i ekologického velmi významné. Cílem této bakalářské práce je na základě literární rešerše vybrat a experimentálně ověřit možnosti jeho přepracování na další průmyslově zajímavé produkty.

Vedoucí práce: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.

Přímá dekompozice metanu

V rámci této práce budou připravovány a testovány katalyzátory pro přímý rozklad metanu na vodík a uhlík.

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla
Konzultant práce: Ing. Milan Bernauer, Ph.D.

Příprava a charakterizace materiálů na bázi MOF a ZIF

V rámci této práce budou syntetizovány MOF (metallic organic framework) and ZIF (zeolite imidazole framework) materiály. U těchto materiálů budou měřeny adsorpční izotermy pro průmyslově významné plyny (CO2, CH4, C2H6, apod.)

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla
Konzultant práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Příprava a charakterizace zeolitických membrán

Zeolitické membrány jsou v průmyslu používány v separačních a čistících technologiích. V práci jsou studovány podmínky přípravy zeolitických membrán metodou nanášení vrstvy zeolitu typu MFI na různé typy nosičů. Tyto membrány budou charakterizovány pomocí RTG difrakce, skenovací elektronové mikroskopie (SEM), měření specifického povrchu a distribuce mezopórů a mikropórů.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Problematika emisí rtuti

V roce 2021 by měly na celoevropské úrovni začít platit nové emisní standardy pro velké spalovací zdroje včetně uhelných elektráren, jejichž součástí jsou nově limity emisí rtuti, které dosud neexistovaly a emise rtuti byly pouze monitorovány. Rešeršní část práce bude zaměřena na problematiku emisí rtuti a možné způsoby jejího odstraňování. Praktická část pak bude zaměřena na možnosti stanovení nízkých koncentrací rtuti.

Vedoucí práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Separace binárních směsí pomocí mikroporézních membrán

Práce je zaměřena na experimentální stanovení permeačních charakteristik a separačních vlastností připravených mikroporézních membrán v systémech CO2 - CH4 - N2 a binárních systémech CH4/ alkan.

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla

Sledování změn velikosti pevné fáze při jejím rozpouštění

Změna velikosti částic pevné fáze je při studiu průběhu heterogenních nekatalyzovaných reakcí velmi důležitý parametr. Z jeho znalosti se vychází při návrhu modelové představy popisující studovaný systém. Tento parametr rovněž umožňuje stanovit na základě objemových změn přibližný stupeň přeměny pevné fáze. Cílem této práce je na zvoleném reakčním systému porovnat stupeň přeměny získaný ze změny velikosti částic (pomocí laserové difrakce) s hodnotami stanovenými gravimetricky.

Vedoucí práce: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.

Studium fyzikálně-chemických vlastností oxidu titaničitého a možnosti jeho využití

Jedním z nejvíce hodnotných bílých pigmentů je oxid titaničitý. Vzhledem k jeho vlastnostem je TiO2 velmi dobře použitelný také jako katalytický materiál. Předmětem práce bude jak vypracování rešerše o uplatnění oxidu titaničitého, tak studium vlivu vybraných parametrů výroby (např. kalcinace) na výsledné fyzikálně-chemické vlastnosti připraveného TiO2.

Vedoucí práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Studium neutralizace kyseliny sírové průmyslově používanými hydroxidy vápenatými

K nejpoužívanějším metodám zpracování kyselých odpadních vod obsahujících sloučeniny síry patří jejich neutralizace vhodnými činidly, např. hydroxidem vápenatým. Fyzikálně - chemické vlastnosti vznikajícího produktu ovlivňují jak samotnou technologii následného zpracování, např. filtraci a sušení, tak i jeho další využití v technické praxi. Cílem této práce je za různých reakčních podmínek připravit vzorky produktu neutralizační reakce a charakterizovat je z hlediska chemického a fázového složení, tvaru a velikosti připravených částic atd.

Vedoucí práce: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.

Studium rozkladu ilmenitu

Rozklad minerálu ilmenit (FeTiO3) kyselinou sírovou je prvním technologickým krokem při výrobě titanové běloby sulfátovým způsobem. Práce bude zaměřena na získání přehledu o možnostech rozkladu ilmenitu minerálními kyselinami se zohledněním efektivity procesu pro následné získávání TiO2 a zpracování odpadů. V experimentální části bude sledován vliv vybraných parametrů na rychlost rozkladných reakcí.

Vedoucí práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Tvarování vybraných sloučenin do sferických částic

Jedním z důležitých parametrů průmyslově vyráběných pevných sloučenin je jejich tvar. Cílem této práce je připravit sférické částice vybraných sloučenin metodou dávkování suspenze dané látky do roztoku dvojmocného nebo trojmocného kovu.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Vlivy uplatňující se při výrobě dusičnanu vápenatého jako průmyslového hnojiva

Dusičnan vápenatý patří k jedněm z mála hnojiv, které vykazují fyziologicky alkalickou reakci. Ta je velmi vhodná pro naše kyselé půdy. Jeho nevýhodou, ale v suchých obdobích i výhodou, je jeho značná hygroskopičnost. Práce bude zaměřena na získání přehledu způsobů výroby tohoto hnojiva a používaných aditiv na zlepšení jeho vlastností. V experimentální části bude pozornost zaměřena na rozklad vápence kyselinou dusičnou.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Jan Vídenský, CSc.

Využití bentonitu při výrobě průmyslových hnojiv

Změna klimatu v posledních letech vede k výrazným výkyvům srážek, což přináší problémy se zadržováním vody v krajině a především na polích. Bentonit je přirozeně se vyskytující reziduální hornina s dobrými sorpčními vlastnostmi. Obsahem práce bude studium možnosti využít tento materiál při výrobě průmyslových hnojiv za účelem snížení rychlosti uvolňování živin a současně pro zlepšení zádrže vody hnojené půdy.

Vedoucí práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Zpracování fosfátů na průmyslová hnojiva pomocí kyseliny sírové

Fosfátové suroviny jsou výchozí látky pro výrobu sloučenin obsahujících fosfor, největší objem představují fosforečná hnojiva. První chemickou operací je jejich převedení z vodonerozpustné formy na sloučeniny rozpustné pomocí minerálních kyselin. Cílem této bakalářské práce je shromáždit na základě literární rešerše informace o dané problematice a experimentálně sledovat průběh rozkladu fosfátu kyselinou sírovou.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Jan Vídenský, CSc.

z oblasti Charakterizace a testování materiálů

Charakterizace iontově selektivních polymerních membrán

Iontově selektivní membrány nacházejí své uplatnění v mnoha oblastech průmyslu, stejně jako ochrany životního prostředí, či energetických aplikací. Z důvodu jejich rozmanitého využití vykazují tyto materiály také rozmanité vlastnosti. Mezi hlavní požadavky kladené na iontově selektivní polymerní membrány patří jejich vysoká iontově výměnná kapacita a iontová vodivost a dlouhá životnost za podmínek konkrétního procesu. V rámci tohoto tématu jsou tak charakterizovány komerčně dostupné, či vývojové iontově selektivní membrány určené zejména pro použití v energetických aplikacích.

Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

Charakterizace komponent vysokoteplotních palivových článků (SOFC)

Vysokoteplotní palivové články mají díky rychlé kinetice elektrodových reakcí vysokou účinnost. Jejich významnou výhodou je možnost přechodu do režimu elektrolýzy a jsou tak vhodné pro systémy skladování energie. Klíčovou součástí je keramický elektrolyt vodivý pro oxidový iont při teplotách nad 600 °C. Práce je zaměřena na nanášení elektrod na keramický elektrolyt a následná charakterizace vlastností připravených článků. Výsledky budou použity pro návrh kogenerační jednotky s vysokou účinností.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Fotokatalytické čištění vzduchu

Zněčištění vzduchu představuje zásadní problém pro obyvatele především městských aglomerací. Tématem práce je příprava kompositních fotokatalyzátorů na bázi oxidu titaničitého a různých forem uhlíku ve formě tenkých povlaků a stanovení jejich účinnosti pro odbourávání NO a těkavých rozpouštědel (hexan, toluen) ze vzduchu. Důraz bude kladen na výběr katalyzátoru, dále vliv vlhkosti a počáteční koncentrace látky ve vzduchu.

Vedoucí práce: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

Galvanické pokovování titanu

Titan se v oxidačním prostředí pokrývá nevodivou vrtsvou TiO2. To z něj dělá vysoce stabilní materiál vhodný pro řadu průmyslových aplikací. Nicméně při nutnosti zajistit elektrickou vodivost, je třeba jeho povrch modifikovat stabilní vodivou vrstvou. Nejčastěji se využívá tenká vrstva drahých kovů, jako je platina nebo zlato. Zlato a platina mají vynikající chemické vlastnosti, především pak vysokou chemickou stabilitu. Proto nachází využití v mnoha průmyslových aplikacích. Hlavní nevýhodou je jejich vysoká cena. Proto je nutné nanesení pouze tenké vrstvy zlata nebo platiny na povrch titanu. Výsledný povlak pak představuje ekonomicky schůdnou variantu pro praktické aplikace. Cílem práce je nalézt vhodný postup pro nanesení stabilní vrstvy zlata nebo platiny na povrch titanu.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Kompaktní tenké bariérové vrstvy TiO2 pro fotonické aplikace

Oxid titaničitý je velmi aktivní a zároveň velmi stabilní polovodič, který nepodléhá fotokorozi. Proto může najít uplatnění jako tenká ochranná vrstva jiných polovodičů, které na rozdíl od TiO2 jsou schopny absorbovat viditelné světlo a tím vykazovat vysokou aktivitu, ale slabinou je jejich nízká chemická stabilita či malá odolnost proti fotokorozi (Fe2O3, WO3, BiVO4, CuO, apod). Náplní práce bude příprava velmi tenkých vrstev TiO2 metodou dip-coating a sprejové pyrolýzy a sledování jejich bariérových vlastností, t. j. schopnosti dokonale pokrýt povrch nanášeného substrátu (vodivé sklo nebo funkční vrstvy polovodiče).

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Kompozitní materiály na bázi TiO2-aktivní uhlí pro úpravu vod z farmaceutických výrob

Tématem bude zhodnocení možnosti aplikace materiálů využívajících kombinace adsorpce a fotokatalytické oxidace pro čištění odpadních vod. Součástí práce bude literární rešerše a dále pak příprava kompositních materiálů a praktické ověření jejich schopností odstraňovat obtížně mikrobiologicky odbouratelné látky z vod.

Vedoucí práce: Ing. Šárka Paušová, Ph.D.

Nanotrubicové vrstvy TiO2 pro fotoelektrochemické aplikace

Anodickou oxidací kovů ve vhodném elektrolytu vznikají nanotrubice oxidu příslušného kovu, které mají unikátní vlastnosti díky kombinaci vysoce organizovaných struktur polovodičového materiálu a přímého elektrického kontaktu s podkladním kovem. Tématem práce je příprava vrstev tvořených nanotrubicemi oxidu titaničitého a oxidu železitého a stanovení jejich fotoelektrochemických vlastností a ověření jejich funkčnosti pro fotoelektrochemický rozklad vody.

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Přímá dekompozice metanu

V rámci této práce budou připravovány a testovány katalyzátory pro přímý rozklad metanu na vodík a uhlík.

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla
Konzultant práce: Ing. Milan Bernauer, Ph.D.

Příprava sorbentů pro odstranění toxických látek z vod

Použití jílů jako selektivních adsorbentů pro odstranění nebezpečných látek je velice efektivní a účinné. Práce je zaměřena na přípravu vysoce účinných sorbentů z kaolinu. Přírodní kaolin bude tepelně upravován na metakaolin a následně modifikován a rehydratován při různých teplotách na vysoce porézní sorbent. Tento sorbent bude charakterizován pomocí RTG difrakce, IČ spektrometrie, měření specifického povrchu a distribuce pórů. Na připravených materiálech pak bude provedena sorpce vybraných iontů.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Příprava a charakterizace katalyzátorů pro palivové články a elektrolyzéry typu PEM

Na vhodné nosiče budou naneseny částice katalyzátoru na bázi Pt kovů. Následně bude provedena charakterizace připravených katalyzátorů s ohledem na požadované reakce. Nejlepší katalyzátory budou použity pro přípravu elektrod do PEM reaktoru.

Vedoucí práce: Ing. Jakub Mališ, Ph.D.

Příprava a charakterizace materiálů na bázi MOF a ZIF

V rámci této práce budou syntetizovány MOF (metallic organic framework) and ZIF (zeolite imidazole framework) materiály. U těchto materiálů budou měřeny adsorpční izotermy pro průmyslově významné plyny (CO2, CH4, C2H6, apod.)

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla
Konzultant práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Příprava a charakterizace zeolitických membrán

Zeolitické membrány jsou v průmyslu používány v separačních a čistících technologiích. V práci jsou studovány podmínky přípravy zeolitických membrán metodou nanášení vrstvy zeolitu typu MFI na různé typy nosičů. Tyto membrány budou charakterizovány pomocí RTG difrakce, skenovací elektronové mikroskopie (SEM), měření specifického povrchu a distribuce mezopórů a mikropórů.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Příprava vrstev polovodičů kovů aerosolovou pyrolýzou

Aerosolová pyrolýza představuje velmi slibnou metodu pro přípravu nanostrukturovaných vrstev polovodičů pro fotonické aplikace. Příkladem jsou například oxidy jako TiO2, Fe2O3 , WO3, CuOx apod. Cílem práce bude příprava vrstev oxidů na transparentním vodivém podkladu a jejich optická, materiálová a fotoelektrochemická charakterizace.

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Šárka Paušová, Ph.D.

Separace binárních směsí pomocí mikroporézních membrán

Práce je zaměřena na experimentální stanovení permeačních charakteristik a separačních vlastností připravených mikroporézních membrán v systémech CO2 - CH4 - N2 a binárních systémech CH4/ alkan.

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla

Sledování změn velikosti pevné fáze při jejím rozpouštění

Změna velikosti částic pevné fáze je při studiu průběhu heterogenních nekatalyzovaných reakcí velmi důležitý parametr. Z jeho znalosti se vychází při návrhu modelové představy popisující studovaný systém. Tento parametr rovněž umožňuje stanovit na základě objemových změn přibližný stupeň přeměny pevné fáze. Cílem této práce je na zvoleném reakčním systému porovnat stupeň přeměny získaný ze změny velikosti částic (pomocí laserové difrakce) s hodnotami stanovenými gravimetricky.

Vedoucí práce: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.

Stanovení aktivní plochy katalyzátoru pomocí pulzní chemisorpce

Heterogenní katalyzátory jsou široce využívány v chemickém průmyslu, při výrobě motorových paliv a mnoha chemických specialit nebo farmaceutických látek. Velikost částic kovu v heterogenních katalyzátorech může mít významný vliv na katalytickou aktivitu, popř. selektivitu těchto katalyzátorů. Cílem práce je stanovit aktivní plochu příslušného kovu v katalyzátoru pomocí pulzní chemisorpce. Měření bude prováděno na multifunkčním přístroji ChemStar od firmy Quantachrome.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Stanovení specifického povrchu a distribuce pórů v membránách a katalyzátorech

Znalost porézní struktury a měrného povrchu je potřebná zejména u porézních membrán a katalyzátorů. Texturní vlastnosti těchto materiálů se určují pomocí multifunkčního přístroje ASAP 2020 a ASAP 2050. ASAP 2020 i ASAP 2050 využívá pro své měření převážně adsorpční izotermu N2, ze které se pak získává měrný povrch mezopórů pomocí např. metody BET, distribuce objemu a plochy mezopórů se určuje pomocí BJH metody, distribuce objemu a plochy mikroporů lze určit např. pomocí izotermy Dubinina.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Stanovení texturních charakteristik biochar

Biochar je vysoce porézní materiál, tvořený převážně uhlíkem. Vyrábí se pyrolýzou z různých materiálů organického původu, např. z biomasy nebo různých dřevin. Je používán jako sorbent pro toxické látky např. arsenu. Cílem práce bude stanovit texturní parametry (specifický povrch, distribuce pórů a skutečná hustota) biocharů vyrobených z různých organických látek za různých teplot.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Studium neutralizace kyseliny sírové průmyslově používanými hydroxidy vápenatými

K nejpoužívanějším metodám zpracování kyselých odpadních vod obsahujících sloučeniny síry patří jejich neutralizace vhodnými činidly, např. hydroxidem vápenatým. Fyzikálně - chemické vlastnosti vznikajícího produktu ovlivňují jak samotnou technologii následného zpracování, např. filtraci a sušení, tak i jeho další využití v technické praxi. Cílem této práce je za různých reakčních podmínek připravit vzorky produktu neutralizační reakce a charakterizovat je z hlediska chemického a fázového složení, tvaru a velikosti připravených částic atd.

Vedoucí práce: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.

Světlem aktivované nanostrukturované materiály pro solární produkci vodíku

Materiály na bázi primárních a sekundárních oxidů (TiO2, Fe2O3, BiVO4) mají zásadní využití pro fotoelektrochemický rozklad vody. Práce se bude zabývat jejich přípravou (sprejová a aerosolová pyrolýza) a charakterizací (RTG, SEM, fotoproudy ...).. Slibné materiály budou testovány jako fotoanody v solárních celách pro generaci vodíku.

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Šárka Paušová, Ph.D.

Světlem aktivované samočistící materiály obsahující kompositní fotokatalyzátory na bázi TiO2

Jedná se o přípravu modifikovaných fotokatalyzátorů, jejich aplikace do nátěrů a sledování samočistících vlastností (barevné inkousty) a schopnosti čistit vzduch od těkavých látek (NOx, toluen, aldehydy).

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

Vliv předúpravy povrchu Ti na jeho pasivaci

Elektrolýza vody v elektrolyzéru s protonově vodivou membránou (PEM) představuje jednu z klíčových technologií tzv. "vodíkové ekonomiky". Výhodou PEM elektrolýzy oproti dlouhodobě průmyslově zavedenému procesu elektrolýzy alkalické vody je zejména mnohem vyšší intenzita, energetická účinnost a flexibilita tohoto procesu. Na druhou stranu v PEM elektrolyzéru jsou kladeny značné nároky na použité materiály a zejména na materiály anody. To vyplývá zejména z kombinace nízkého pH a vysokého potenciálu na anodě elektrolyzéru. Cílem práce bude studium různých možností povrchové úpravy Ti, který se používá jako plynově difuzní vrstva anody, za účelem zvýšení jeho odolnosti vůči nadměrné pasivaci, která neúměrně zvyšuje energetické ztráty v průběhu elektrolýzy. Různě povrchově ošetřené Ti materiály budou otestovány v laboratorním PEM elektrolyzéru vody.

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.

Vývoj a charakterizace neplatinových katalyzátorů pro alkalickou elektrolýzu vody

Významnou výhodou alkalické elektrolýzy vody jako technologie pro konverzi elektrické energie jsou její relativně nízké nároky na použité materiály, včetně katalyzátorů urychlujících elektrodové reakce. Nejrozšířenější alternativu dnes představuje směsný oxid niklu a kobaltu spinelového typu. Probíhající studie však ukazují, že lze nalézt celou řadu dalších směsných oxidů dosahujících výrazně vyšší aktivity při zachování odpovídající stability. Navrhovaná práce se zaměří na optimalizaci přípravy oxidických katalyzátorů pro proces alkalické elektrolýzy vody a na jejich zevrubnou charakterizaci.

Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

z oblasti Elektrochemie

Elektrochemická syntéza vysoce selektivních oxidačních činidel na bázi 2-jodylbenzoové kyseliny (IBX)

Selektivní oxidace alkoholů na aldehydy, ketony, karboxylové sloučeniny a jejich deriváty představuje klíčový krok při výrobě řady léčiv a jiných chemických specialit. V praxi používaná selektivní oxidační činidla ve své struktuře většinou obsahují přechodné kovy jako Cr, Mn, Ni či Ru. To vzhledem k toxicitě těchto kovů výrazně zvyšuje náklady na zpracování a ekologickou likvidaci odpadů. Adekvátní náhradou těchto látek jsou benigní oxidační činidla na bázi hypervalentních sloučenin jódu. Příkladem může být 2-jodylbenzoová kyselina, často používaná v kombinaci s peroxosíranem jako koncovým oxidačním činidlem. Z důvodu nebezpečí spojeného se skladováním větších množství nestabilního peroxosíranu se však uvedeného postupu využívá pouze v laboratorním měřítku. Řešením tohoto problému může být elektrochemická generace příslušného oxidantu z jeho stabilního prekurzoru. Cílem této práce je studium elektrochemické syntézy vybraných oxidačních činidel obsahujících atom hypervalentního jódu.

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.

Elektrochemická syntéza železanu

Železany jsou velmi silná oxidační činidla využitelná při čištění odpadních vod, organických syntézách a v energetickém průmyslu. Jejich výhodou je skutečnost, že produktem jejich redukce jsou nezávadné sloučeniny FeIII. V průmyslové praxi se však železany nepoužívají vzhledem ke své vysoké ceně zapříčiněné komplikovanou syntézou. Jednou z metod, jak lze železany jednoduše připravit je anodická oxidace sloučenin FeIII na vhodné inertní elektrodě. Ta musí být nejen odolná vůči silným oxidačním účinkům železanů, ale musí také upřednostňovat syntézu železanu před rekcí vývoje O2. Jako vhodný materiál pro inertní anodu se jeví např. borem dopovaná diamantová elektroda (BDD) , které jsou známy svou značnou chemickou stabilitou a vysokým přepětím pro vývoj O2. V rámci práce bude provedena základní charakterizace elektrochemického chování sloučenin FeIII na BDD popř. jiné vhodné elektrodě s cílem posoudit možnost využití těchto elektrody při syntéze železanů.

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.

Elektrochemické chování kyseliny fosforité na uhlíkových elektrodách

Palivové články představují perspektivní technologii pro konverzi energie chemické na enerii elektrickou. Mezi zásadní výhody této technologie patří ve srovnání s tepelnými stroji výrazně vyšší účinnost a v závislosti na použitém palivu také omezení emisí. Jedním ze zajímavých zástupců palivových článků je středněteplotní palivový článek typu PEM (proton exchange membrane), který je provozován při teplotách v rozmezí 100 až 200 °C a nejčastěji obsahuje membránu na bázi polybenzimidazolu dopovaného kyselinou fosforečnou, která však není při provozních podmínkách palivového článku stabilní a částečně se redukuje na sloučeniny fosforu v nižším oxidačním stupni. Cílem této práce je prostudovat elektrochemické vlastnosti vybraných kyselin fosforu na vybraných uhlíkových elektrodách při podmínkách relevantních pro provoz zmíněného palivového článku.

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.
Konzultant práce: Ing. Martin Prokop, Ph.D.

Elektrochemické metody čištění odpadních vod

Elektrochemické metody odstraňování nečistot představují vysoce flexibilní způsob řešení problematiky odpadní vody. Jsou vhodné pro odstranění těžkých kovů i organických nečistot, především u menších zdrojů kontaminace. Pro reálnou znečištěnou vodu bude vybrána vhodná elektrochemická metoda, jejíž účinnost bude experimentálně ověřena na modelovém systému. Cílem práce je nalézt vhodné provozní podmínky pro zpracování reálné vody.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Galvanické pokovování titanu

Titan se v oxidačním prostředí pokrývá nevodivou vrtsvou TiO2. To z něj dělá vysoce stabilní materiál vhodný pro řadu průmyslových aplikací. Nicméně při nutnosti zajistit elektrickou vodivost, je třeba jeho povrch modifikovat stabilní vodivou vrstvou. Nejčastěji se využívá tenká vrstva drahých kovů, jako je platina nebo zlato. Zlato a platina mají vynikající chemické vlastnosti, především pak vysokou chemickou stabilitu. Proto nachází využití v mnoha průmyslových aplikacích. Hlavní nevýhodou je jejich vysoká cena. Proto je nutné nanesení pouze tenké vrstvy zlata nebo platiny na povrch titanu. Výsledný povlak pak představuje ekonomicky schůdnou variantu pro praktické aplikace. Cílem práce je nalézt vhodný postup pro nanesení stabilní vrstvy zlata nebo platiny na povrch titanu.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Kompaktní tenké bariérové vrstvy TiO2 pro fotonické aplikace

Oxid titaničitý je velmi aktivní a zároveň velmi stabilní polovodič, který nepodléhá fotokorozi. Proto může najít uplatnění jako tenká ochranná vrstva jiných polovodičů, které na rozdíl od TiO2 jsou schopny absorbovat viditelné světlo a tím vykazovat vysokou aktivitu, ale slabinou je jejich nízká chemická stabilita či malá odolnost proti fotokorozi (Fe2O3, WO3, BiVO4, CuO, apod). Náplní práce bude příprava velmi tenkých vrstev TiO2 metodou dip-coating a sprejové pyrolýzy a sledování jejich bariérových vlastností, t. j. schopnosti dokonale pokrýt povrch nanášeného substrátu (vodivé sklo nebo funkční vrstvy polovodiče).

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Nanotrubicové vrstvy TiO2 pro fotoelektrochemické aplikace

Anodickou oxidací kovů ve vhodném elektrolytu vznikají nanotrubice oxidu příslušného kovu, které mají unikátní vlastnosti díky kombinaci vysoce organizovaných struktur polovodičového materiálu a přímého elektrického kontaktu s podkladním kovem. Tématem práce je příprava vrstev tvořených nanotrubicemi oxidu titaničitého a oxidu železitého a stanovení jejich fotoelektrochemických vlastností a ověření jejich funkčnosti pro fotoelektrochemický rozklad vody.

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Příprava vrstev polovodičů kovů aerosolovou pyrolýzou

Aerosolová pyrolýza představuje velmi slibnou metodu pro přípravu nanostrukturovaných vrstev polovodičů pro fotonické aplikace. Příkladem jsou například oxidy jako TiO2, Fe2O3 , WO3, CuOx apod. Cílem práce bude příprava vrstev oxidů na transparentním vodivém podkladu a jejich optická, materiálová a fotoelektrochemická charakterizace.

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Šárka Paušová, Ph.D.

Světlem aktivované nanostrukturované materiály pro solární produkci vodíku

Materiály na bázi primárních a sekundárních oxidů (TiO2, Fe2O3, BiVO4) mají zásadní využití pro fotoelektrochemický rozklad vody. Práce se bude zabývat jejich přípravou (sprejová a aerosolová pyrolýza) a charakterizací (RTG, SEM, fotoproudy ...).. Slibné materiály budou testovány jako fotoanody v solárních celách pro generaci vodíku.

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Šárka Paušová, Ph.D.

Vývoj a charakterizace neplatinových katalyzátorů pro alkalickou elektrolýzu vody

Významnou výhodou alkalické elektrolýzy vody jako technologie pro konverzi elektrické energie jsou její relativně nízké nároky na použité materiály, včetně katalyzátorů urychlujících elektrodové reakce. Nejrozšířenější alternativu dnes představuje směsný oxid niklu a kobaltu spinelového typu. Probíhající studie však ukazují, že lze nalézt celou řadu dalších směsných oxidů dosahujících výrazně vyšší aktivity při zachování odpovídající stability. Navrhovaná práce se zaměří na optimalizaci přípravy oxidických katalyzátorů pro proces alkalické elektrolýzy vody a na jejich zevrubnou charakterizaci.

Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

z oblasti Elektrolýzy vody

Charakterizace komponent vysokoteplotních palivových článků (SOFC)

Vysokoteplotní palivové články mají díky rychlé kinetice elektrodových reakcí vysokou účinnost. Jejich významnou výhodou je možnost přechodu do režimu elektrolýzy a jsou tak vhodné pro systémy skladování energie. Klíčovou součástí je keramický elektrolyt vodivý pro oxidový iont při teplotách nad 600 °C. Práce je zaměřena na nanášení elektrod na keramický elektrolyt a následná charakterizace vlastností připravených článků. Výsledky budou použity pro návrh kogenerační jednotky s vysokou účinností.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Matematické modelování (počítačové simulace) membránové elektrolýzy vody s využitím programu COMSOL a Matlab

Matematické modelování, respektive počítačové simulace, představují výjimečně užitečný nástroj k hlubšímu pochopení funkce elektrochemických zařízení a probíhajících fyzikálně-chemických dějů. Toho lze následně využít k optimalizaci těchto zařízení. V rámci tohoto tématu se pozornost zaměří na matematický popis procesu membránové elektrolýzy vody. Toto téma spadá do oblasti „Vodíkové ekonomiky“ a konverze a uskladnění přebytečné elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Počítačové simulace budou probíhat v programech COMSOL, Matlab, případně FLUENT.

Vedoucí práce: Ing. Roman Kodým, Ph.D.

Optimalizace a charakterizace jednotky pro alkalickou elektrolýzu vody

Alkalická cesta elektrolýzy vody představuje dosud jedinou průmyslově zavedenou technologii tohoto typu. V současné době je však v souvislosti s rozvojem využívání obnovitelných zdrojů energie vyvíjen narůstající tlak k dalšímu vývoji této technologie spojené s nárůstem její účinnosti a flexibility. Cílem této práce je optimalizovat a charakterizovat vhodnou jednotku pro alkalickou elektrolýzu vody laboratorních rozměrů, využívající anion selektivní polymerní elektrolyt a ověřit její funkci a účinnost.

Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

Příprava a charakterizace katalyzátorů pro palivové články a elektrolyzéry typu PEM

Na vhodné nosiče budou naneseny částice katalyzátoru na bázi Pt kovů. Následně bude provedena charakterizace připravených katalyzátorů s ohledem na požadované reakce. Nejlepší katalyzátory budou použity pro přípravu elektrod do PEM reaktoru.

Vedoucí práce: Ing. Jakub Mališ, Ph.D.

Vliv předúpravy povrchu Ti na jeho pasivaci

Elektrolýza vody v elektrolyzéru s protonově vodivou membránou (PEM) představuje jednu z klíčových technologií tzv. "vodíkové ekonomiky". Výhodou PEM elektrolýzy oproti dlouhodobě průmyslově zavedenému procesu elektrolýzy alkalické vody je zejména mnohem vyšší intenzita, energetická účinnost a flexibilita tohoto procesu. Na druhou stranu v PEM elektrolyzéru jsou kladeny značné nároky na použité materiály a zejména na materiály anody. To vyplývá zejména z kombinace nízkého pH a vysokého potenciálu na anodě elektrolyzéru. Cílem práce bude studium různých možností povrchové úpravy Ti, který se používá jako plynově difuzní vrstva anody, za účelem zvýšení jeho odolnosti vůči nadměrné pasivaci, která neúměrně zvyšuje energetické ztráty v průběhu elektrolýzy. Různě povrchově ošetřené Ti materiály budou otestovány v laboratorním PEM elektrolyzéru vody.

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.

Vývoj a charakterizace neplatinových katalyzátorů pro alkalickou elektrolýzu vody

Významnou výhodou alkalické elektrolýzy vody jako technologie pro konverzi elektrické energie jsou její relativně nízké nároky na použité materiály, včetně katalyzátorů urychlujících elektrodové reakce. Nejrozšířenější alternativu dnes představuje směsný oxid niklu a kobaltu spinelového typu. Probíhající studie však ukazují, že lze nalézt celou řadu dalších směsných oxidů dosahujících výrazně vyšší aktivity při zachování odpovídající stability. Navrhovaná práce se zaměří na optimalizaci přípravy oxidických katalyzátorů pro proces alkalické elektrolýzy vody a na jejich zevrubnou charakterizaci.

Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

z oblasti Fotokatalýzy

Fotokatalytické čištění vzduchu

Zněčištění vzduchu představuje zásadní problém pro obyvatele především městských aglomerací. Tématem práce je příprava kompositních fotokatalyzátorů na bázi oxidu titaničitého a různých forem uhlíku ve formě tenkých povlaků a stanovení jejich účinnosti pro odbourávání NO a těkavých rozpouštědel (hexan, toluen) ze vzduchu. Důraz bude kladen na výběr katalyzátoru, dále vliv vlhkosti a počáteční koncentrace látky ve vzduchu.

Vedoucí práce: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

Kompaktní tenké bariérové vrstvy TiO2 pro fotonické aplikace

Oxid titaničitý je velmi aktivní a zároveň velmi stabilní polovodič, který nepodléhá fotokorozi. Proto může najít uplatnění jako tenká ochranná vrstva jiných polovodičů, které na rozdíl od TiO2 jsou schopny absorbovat viditelné světlo a tím vykazovat vysokou aktivitu, ale slabinou je jejich nízká chemická stabilita či malá odolnost proti fotokorozi (Fe2O3, WO3, BiVO4, CuO, apod). Náplní práce bude příprava velmi tenkých vrstev TiO2 metodou dip-coating a sprejové pyrolýzy a sledování jejich bariérových vlastností, t. j. schopnosti dokonale pokrýt povrch nanášeného substrátu (vodivé sklo nebo funkční vrstvy polovodiče).

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Kompozitní materiály na bázi TiO2-aktivní uhlí pro úpravu vod z farmaceutických výrob

Tématem bude zhodnocení možnosti aplikace materiálů využívajících kombinace adsorpce a fotokatalytické oxidace pro čištění odpadních vod. Součástí práce bude literární rešerše a dále pak příprava kompositních materiálů a praktické ověření jejich schopností odstraňovat obtížně mikrobiologicky odbouratelné látky z vod.

Vedoucí práce: Ing. Šárka Paušová, Ph.D.

Nanotrubicové vrstvy TiO2 pro fotoelektrochemické aplikace

Anodickou oxidací kovů ve vhodném elektrolytu vznikají nanotrubice oxidu příslušného kovu, které mají unikátní vlastnosti díky kombinaci vysoce organizovaných struktur polovodičového materiálu a přímého elektrického kontaktu s podkladním kovem. Tématem práce je příprava vrstev tvořených nanotrubicemi oxidu titaničitého a oxidu železitého a stanovení jejich fotoelektrochemických vlastností a ověření jejich funkčnosti pro fotoelektrochemický rozklad vody.

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Příprava vrstev polovodičů kovů aerosolovou pyrolýzou

Aerosolová pyrolýza představuje velmi slibnou metodu pro přípravu nanostrukturovaných vrstev polovodičů pro fotonické aplikace. Příkladem jsou například oxidy jako TiO2, Fe2O3 , WO3, CuOx apod. Cílem práce bude příprava vrstev oxidů na transparentním vodivém podkladu a jejich optická, materiálová a fotoelektrochemická charakterizace.

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Šárka Paušová, Ph.D.

Světlem aktivované nanostrukturované materiály pro solární produkci vodíku

Materiály na bázi primárních a sekundárních oxidů (TiO2, Fe2O3, BiVO4) mají zásadní využití pro fotoelektrochemický rozklad vody. Práce se bude zabývat jejich přípravou (sprejová a aerosolová pyrolýza) a charakterizací (RTG, SEM, fotoproudy ...).. Slibné materiály budou testovány jako fotoanody v solárních celách pro generaci vodíku.

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Šárka Paušová, Ph.D.

Světlem aktivované samočistící materiály obsahující kompositní fotokatalyzátory na bázi TiO2

Jedná se o přípravu modifikovaných fotokatalyzátorů, jejich aplikace do nátěrů a sledování samočistících vlastností (barevné inkousty) a schopnosti čistit vzduch od těkavých látek (NOx, toluen, aldehydy).

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

z oblasti Katalýzy

Přímá dekompozice metanu

V rámci této práce budou připravovány a testovány katalyzátory pro přímý rozklad metanu na vodík a uhlík.

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla
Konzultant práce: Ing. Milan Bernauer, Ph.D.

Stanovení aktivní plochy katalyzátoru pomocí pulzní chemisorpce

Heterogenní katalyzátory jsou široce využívány v chemickém průmyslu, při výrobě motorových paliv a mnoha chemických specialit nebo farmaceutických látek. Velikost částic kovu v heterogenních katalyzátorech může mít významný vliv na katalytickou aktivitu, popř. selektivitu těchto katalyzátorů. Cílem práce je stanovit aktivní plochu příslušného kovu v katalyzátoru pomocí pulzní chemisorpce. Měření bude prováděno na multifunkčním přístroji ChemStar od firmy Quantachrome.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Stanovení difuzních koeficientů N2O, N2 a O2 v mikroporézních látkách metodou ZLC

Experimentální stanovení difuzních koeficientů metodou "Zero-Length-Chromatography" (ZLC) v zeolitech MFI a FER v závislosti na teplotě a složení plynné směsi bude prováděno v průtočné aparatuře. Vyhodnocení experimentálních dat pomocí jednoduchých modelů bude provedeno pomocí systému Athena Visual Studio.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Bohumil Bernauer, CSc.

Stanovení specifického povrchu a distribuce pórů v membránách a katalyzátorech

Znalost porézní struktury a měrného povrchu je potřebná zejména u porézních membrán a katalyzátorů. Texturní vlastnosti těchto materiálů se určují pomocí multifunkčního přístroje ASAP 2020 a ASAP 2050. ASAP 2020 i ASAP 2050 využívá pro své měření převážně adsorpční izotermu N2, ze které se pak získává měrný povrch mezopórů pomocí např. metody BET, distribuce objemu a plochy mezopórů se určuje pomocí BJH metody, distribuce objemu a plochy mikroporů lze určit např. pomocí izotermy Dubinina.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Vývoj a charakterizace neplatinových katalyzátorů pro alkalickou elektrolýzu vody

Významnou výhodou alkalické elektrolýzy vody jako technologie pro konverzi elektrické energie jsou její relativně nízké nároky na použité materiály, včetně katalyzátorů urychlujících elektrodové reakce. Nejrozšířenější alternativu dnes představuje směsný oxid niklu a kobaltu spinelového typu. Probíhající studie však ukazují, že lze nalézt celou řadu dalších směsných oxidů dosahujících výrazně vyšší aktivity při zachování odpovídající stability. Navrhovaná práce se zaměří na optimalizaci přípravy oxidických katalyzátorů pro proces alkalické elektrolýzy vody a na jejich zevrubnou charakterizaci.

Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

z oblasti Matematického modelování a simulací

Matematické modelování (počítačové simulace) elektro-membránových separačních procesů s využitím programu COMSOL a Matlab

Matematické modelování, respektive počítačové simulace, představují výjimečně užitečný nástroj k hlubšímu pochopení funkce elektrochemických zařízení a probíhajících fyzikálně-chemických dějů. Toho lze následně využít k optimalizaci těchto zařízení. V rámci tohoto tématu se pozornost zaměří na matematický popis elektro-membránových separačních procesů, jako například elektrodialýza, případně obecné studium transportních procesů v iontově-selektivních membránách. Počítačové simulace budou probíhat v programech COMSOL, Matlab, případně FLUENT.

Vedoucí práce: Ing. Roman Kodým, Ph.D.

Matematické modelování (počítačové simulace) membránové elektrolýzy vody s využitím programu COMSOL a Matlab

Matematické modelování, respektive počítačové simulace, představují výjimečně užitečný nástroj k hlubšímu pochopení funkce elektrochemických zařízení a probíhajících fyzikálně-chemických dějů. Toho lze následně využít k optimalizaci těchto zařízení. V rámci tohoto tématu se pozornost zaměří na matematický popis procesu membránové elektrolýzy vody. Toto téma spadá do oblasti „Vodíkové ekonomiky“ a konverze a uskladnění přebytečné elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Počítačové simulace budou probíhat v programech COMSOL, Matlab, případně FLUENT.

Vedoucí práce: Ing. Roman Kodým, Ph.D.

Matematické modelování (počítačové simulace) palivových článků typu PEM s využitím programu COMSOL a Matlab

Matematické modelování, respektive počítačové simulace, představují výjimečně užitečný nástroj k hlubšímu pochopení funkce elektrochemických zařízení a probíhajících fyzikálně-chemických dějů. Toho lze následně využít k optimalizaci těchto zařízení. V rámci tohoto tématu se pozornost zaměří na matematický popis vodíkových palivových článků. Toto téma spadá do oblasti „Vodíkové ekonomiky“ a konverze a uskladnění přebytečné elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Počítačové simulace budou probíhat v programech COMSOL, Matlab, případně FLUENT.

Vedoucí práce: Ing. Roman Kodým, Ph.D.

Stanovení difuzních koeficientů N2O, N2 a O2 v mikroporézních látkách metodou ZLC

Experimentální stanovení difuzních koeficientů metodou "Zero-Length-Chromatography" (ZLC) v zeolitech MFI a FER v závislosti na teplotě a složení plynné směsi bude prováděno v průtočné aparatuře. Vyhodnocení experimentálních dat pomocí jednoduchých modelů bude provedeno pomocí systému Athena Visual Studio.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Bohumil Bernauer, CSc.

z oblasti Membránových aplikací

Adsorpce oxidu uhličitého na zeolitech v závislosti na teplotě

Oxid uhličitý lze separovat a odstraňovat pomocí adsorpce, absorpce, membránové separace, případně pomocí dalších metod. Výhodou adsorpčních procesů je jejich jednoduchost a možnosti aplikace i za vyšších teplot. V práci budou experimentálně stanoveny vysokotlaké adsorpční izotermy CO2 na zeolitech typu AFX při různých teplotách. Měření bude prováděno na multifunkčním přístroji ASAP 2050. Ze znalosti těchto izoterem bude vyhodnocena možnost odstranění oxidu uhličitého z plynných směsí.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Charakterizace iontově selektivních polymerních membrán

Iontově selektivní membrány nacházejí své uplatnění v mnoha oblastech průmyslu, stejně jako ochrany životního prostředí, či energetických aplikací. Z důvodu jejich rozmanitého využití vykazují tyto materiály také rozmanité vlastnosti. Mezi hlavní požadavky kladené na iontově selektivní polymerní membrány patří jejich vysoká iontově výměnná kapacita a iontová vodivost a dlouhá životnost za podmínek konkrétního procesu. V rámci tohoto tématu jsou tak charakterizovány komerčně dostupné, či vývojové iontově selektivní membrány určené zejména pro použití v energetických aplikacích.

Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

Elektromembránové metody pro úpravu vod

Elektromembránové procesy představují vysoce flexibilní způsob řešení problematiky zpracování pitné i odpadní vody. Jsou vhodné pro odstranění nežádoucích iontů především u menších zdrojů kontaminace. Pro reálnou znečištěnou vodu bude vybrána vhodná elektromembránová metoda, jejíž účinnost bude experimentálně ověřena na modelovém systému. Cílem práce je nalézt vhodné provozní podmínky pro zpracování reálné vody.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Matematické modelování (počítačové simulace) elektro-membránových separačních procesů s využitím programu COMSOL a Matlab

Matematické modelování, respektive počítačové simulace, představují výjimečně užitečný nástroj k hlubšímu pochopení funkce elektrochemických zařízení a probíhajících fyzikálně-chemických dějů. Toho lze následně využít k optimalizaci těchto zařízení. V rámci tohoto tématu se pozornost zaměří na matematický popis elektro-membránových separačních procesů, jako například elektrodialýza, případně obecné studium transportních procesů v iontově-selektivních membránách. Počítačové simulace budou probíhat v programech COMSOL, Matlab, případně FLUENT.

Vedoucí práce: Ing. Roman Kodým, Ph.D.

Matematické modelování (počítačové simulace) membránové elektrolýzy vody s využitím programu COMSOL a Matlab

Matematické modelování, respektive počítačové simulace, představují výjimečně užitečný nástroj k hlubšímu pochopení funkce elektrochemických zařízení a probíhajících fyzikálně-chemických dějů. Toho lze následně využít k optimalizaci těchto zařízení. V rámci tohoto tématu se pozornost zaměří na matematický popis procesu membránové elektrolýzy vody. Toto téma spadá do oblasti „Vodíkové ekonomiky“ a konverze a uskladnění přebytečné elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Počítačové simulace budou probíhat v programech COMSOL, Matlab, případně FLUENT.

Vedoucí práce: Ing. Roman Kodým, Ph.D.

Použití membrán při čištění bioplynu

Práce je zaměřena na experimentální stanovení permeačních charakteristik a separačních vlastností připravených membrán pro čištění bioplynu. Bude studován vliv teploty, tlaku a složení plynné směsi na jejich separační vlastnosti.

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla

Příprava a charakterizace zeolitických membrán

Zeolitické membrány jsou v průmyslu používány v separačních a čistících technologiích. V práci jsou studovány podmínky přípravy zeolitických membrán metodou nanášení vrstvy zeolitu typu MFI na různé typy nosičů. Tyto membrány budou charakterizovány pomocí RTG difrakce, skenovací elektronové mikroskopie (SEM), měření specifického povrchu a distribuce mezopórů a mikropórů.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Příprava kompozitu MEA pro palivové články typu PEM

Palivové články představují perspektivní technologii budoucího zásobování společnosti energií. Mezi zásadní výhody této technologie patří ve srovnání s tepelnými stroji výrazně vyšší účinnost a zejména pak omezené emise. Tato práce je zaměřena na způsob přípravy základního kompozitu elektroda/membrána/elektroda (tzv. membrane electrode assembly MEA)do palivových článků typu PEM (proton exchange membrane). Cílem této práce je optimalizovat způsob přípravy MEA z komerčních prekurzorů s ohledem na dosažení požadovaného výkonu.

Vedoucí práce: Ing. Jakub Mališ, Ph.D.

Separace binárních směsí pomocí mikroporézních membrán

Práce je zaměřena na experimentální stanovení permeačních charakteristik a separačních vlastností připravených mikroporézních membrán v systémech CO2 - CH4 - N2 a binárních systémech CH4/ alkan.

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla

Stanovení specifického povrchu a distribuce pórů v membránách a katalyzátorech

Znalost porézní struktury a měrného povrchu je potřebná zejména u porézních membrán a katalyzátorů. Texturní vlastnosti těchto materiálů se určují pomocí multifunkčního přístroje ASAP 2020 a ASAP 2050. ASAP 2020 i ASAP 2050 využívá pro své měření převážně adsorpční izotermu N2, ze které se pak získává měrný povrch mezopórů pomocí např. metody BET, distribuce objemu a plochy mezopórů se určuje pomocí BJH metody, distribuce objemu a plochy mikroporů lze určit např. pomocí izotermy Dubinina.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Vliv předúpravy povrchu Ti na jeho pasivaci

Elektrolýza vody v elektrolyzéru s protonově vodivou membránou (PEM) představuje jednu z klíčových technologií tzv. "vodíkové ekonomiky". Výhodou PEM elektrolýzy oproti dlouhodobě průmyslově zavedenému procesu elektrolýzy alkalické vody je zejména mnohem vyšší intenzita, energetická účinnost a flexibilita tohoto procesu. Na druhou stranu v PEM elektrolyzéru jsou kladeny značné nároky na použité materiály a zejména na materiály anody. To vyplývá zejména z kombinace nízkého pH a vysokého potenciálu na anodě elektrolyzéru. Cílem práce bude studium různých možností povrchové úpravy Ti, který se používá jako plynově difuzní vrstva anody, za účelem zvýšení jeho odolnosti vůči nadměrné pasivaci, která neúměrně zvyšuje energetické ztráty v průběhu elektrolýzy. Různě povrchově ošetřené Ti materiály budou otestovány v laboratorním PEM elektrolyzéru vody.

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.

Využití membránových separací v ochraně životního prostředí

Membránové separace představují vhodnou alternativu ke standardním separačním procesům. Tato práce je zaměřena na experimentální stanovení permeačních charakteristik a separačních vlastností připravených membrán pro odstraňování CO2, VOC popř. jiných složek z plynných směsí. Budou syntetizovány membrány na bázi polymerů a kompozitní membrány polymer-plnivo.

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla

z oblasti Ochrany životního prostředí

Adsorpce oxidu uhličitého na zeolitech v závislosti na teplotě

Oxid uhličitý lze separovat a odstraňovat pomocí adsorpce, absorpce, membránové separace, případně pomocí dalších metod. Výhodou adsorpčních procesů je jejich jednoduchost a možnosti aplikace i za vyšších teplot. V práci budou experimentálně stanoveny vysokotlaké adsorpční izotermy CO2 na zeolitech typu AFX při různých teplotách. Měření bude prováděno na multifunkčním přístroji ASAP 2050. Ze znalosti těchto izoterem bude vyhodnocena možnost odstranění oxidu uhličitého z plynných směsí.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Charakterizace iontově selektivních polymerních membrán

Iontově selektivní membrány nacházejí své uplatnění v mnoha oblastech průmyslu, stejně jako ochrany životního prostředí, či energetických aplikací. Z důvodu jejich rozmanitého využití vykazují tyto materiály také rozmanité vlastnosti. Mezi hlavní požadavky kladené na iontově selektivní polymerní membrány patří jejich vysoká iontově výměnná kapacita a iontová vodivost a dlouhá životnost za podmínek konkrétního procesu. V rámci tohoto tématu jsou tak charakterizovány komerčně dostupné, či vývojové iontově selektivní membrány určené zejména pro použití v energetických aplikacích.

Vedoucí práce: Ing. Jaromír Hnát, Ph.D.

Elektrochemické metody čištění odpadních vod

Elektrochemické metody odstraňování nečistot představují vysoce flexibilní způsob řešení problematiky odpadní vody. Jsou vhodné pro odstranění těžkých kovů i organických nečistot, především u menších zdrojů kontaminace. Pro reálnou znečištěnou vodu bude vybrána vhodná elektrochemická metoda, jejíž účinnost bude experimentálně ověřena na modelovém systému. Cílem práce je nalézt vhodné provozní podmínky pro zpracování reálné vody.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Elektromembránové metody pro úpravu vod

Elektromembránové procesy představují vysoce flexibilní způsob řešení problematiky zpracování pitné i odpadní vody. Jsou vhodné pro odstranění nežádoucích iontů především u menších zdrojů kontaminace. Pro reálnou znečištěnou vodu bude vybrána vhodná elektromembránová metoda, jejíž účinnost bude experimentálně ověřena na modelovém systému. Cílem práce je nalézt vhodné provozní podmínky pro zpracování reálné vody.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Fotokatalytické čištění vzduchu

Zněčištění vzduchu představuje zásadní problém pro obyvatele především městských aglomerací. Tématem práce je příprava kompositních fotokatalyzátorů na bázi oxidu titaničitého a různých forem uhlíku ve formě tenkých povlaků a stanovení jejich účinnosti pro odbourávání NO a těkavých rozpouštědel (hexan, toluen) ze vzduchu. Důraz bude kladen na výběr katalyzátoru, dále vliv vlhkosti a počáteční koncentrace látky ve vzduchu.

Vedoucí práce: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

Přepracování dihydrátu síranu vápenatého z výroby titanové běloby

Při výrobě nejpoužívanějšího bílého pigmentu - titanové běloby - vzniká jako vedlejší produkt dihydrát síranu vápenatého. Jeho další zpracování je z hlediska ekonomického i ekologického velmi významné. Cílem této bakalářské práce je na základě literární rešerše vybrat a experimentálně ověřit možnosti jeho přepracování na další průmyslově zajímavé produkty.

Vedoucí práce: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.

Přepracování heptahydrátu síranu železnatého z výroby titanové běloby

Při výrobě nejpoužívanějšího bílého pigmentu - titanové běloby - vzniká jako vedlejší produkt heptahydrát síranu železnatého. Jeho další zpracování je z hlediska ekonomického i ekologického velmi významné. Cílem této bakalářské práce je na základě literární rešerše vybrat a experimentálně ověřit možnosti jeho přepracování na další průmyslově zajímavé produkty.

Vedoucí práce: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.

Příprava sorbentů pro odstranění toxických látek z vod

Použití jílů jako selektivních adsorbentů pro odstranění nebezpečných látek je velice efektivní a účinné. Práce je zaměřena na přípravu vysoce účinných sorbentů z kaolinu. Přírodní kaolin bude tepelně upravován na metakaolin a následně modifikován a rehydratován při různých teplotách na vysoce porézní sorbent. Tento sorbent bude charakterizován pomocí RTG difrakce, IČ spektrometrie, měření specifického povrchu a distribuce pórů. Na připravených materiálech pak bude provedena sorpce vybraných iontů.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Problematika emisí rtuti

V roce 2021 by měly na celoevropské úrovni začít platit nové emisní standardy pro velké spalovací zdroje včetně uhelných elektráren, jejichž součástí jsou nově limity emisí rtuti, které dosud neexistovaly a emise rtuti byly pouze monitorovány. Rešeršní část práce bude zaměřena na problematiku emisí rtuti a možné způsoby jejího odstraňování. Praktická část pak bude zaměřena na možnosti stanovení nízkých koncentrací rtuti.

Vedoucí práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Stanovení texturních charakteristik biochar

Biochar je vysoce porézní materiál, tvořený převážně uhlíkem. Vyrábí se pyrolýzou z různých materiálů organického původu, např. z biomasy nebo různých dřevin. Je používán jako sorbent pro toxické látky např. arsenu. Cílem práce bude stanovit texturní parametry (specifický povrch, distribuce pórů a skutečná hustota) biocharů vyrobených z různých organických látek za různých teplot.

Vedoucí práce: Ing. Miloslav Lhotka, PhD.

Studium neutralizace kyseliny sírové průmyslově používanými hydroxidy vápenatými

K nejpoužívanějším metodám zpracování kyselých odpadních vod obsahujících sloučeniny síry patří jejich neutralizace vhodnými činidly, např. hydroxidem vápenatým. Fyzikálně - chemické vlastnosti vznikajícího produktu ovlivňují jak samotnou technologii následného zpracování, např. filtraci a sušení, tak i jeho další využití v technické praxi. Cílem této práce je za různých reakčních podmínek připravit vzorky produktu neutralizační reakce a charakterizovat je z hlediska chemického a fázového složení, tvaru a velikosti připravených částic atd.

Vedoucí práce: Ing. Ivona Sedlářová, Ph.D.

Světlem aktivované samočistící materiály obsahující kompositní fotokatalyzátory na bázi TiO2

Jedná se o přípravu modifikovaných fotokatalyzátorů, jejich aplikace do nátěrů a sledování samočistících vlastností (barevné inkousty) a schopnosti čistit vzduch od těkavých látek (NOx, toluen, aldehydy).

Vedoucí práce: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Konzultant práce: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

Využití bentonitu při výrobě průmyslových hnojiv

Změna klimatu v posledních letech vede k výrazným výkyvům srážek, což přináší problémy se zadržováním vody v krajině a především na polích. Bentonit je přirozeně se vyskytující reziduální hornina s dobrými sorpčními vlastnostmi. Obsahem práce bude studium možnosti využít tento materiál při výrobě průmyslových hnojiv za účelem snížení rychlosti uvolňování živin a současně pro zlepšení zádrže vody hnojené půdy.

Vedoucí práce: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Využití membránových separací v ochraně životního prostředí

Membránové separace představují vhodnou alternativu ke standardním separačním procesům. Tato práce je zaměřena na experimentální stanovení permeačních charakteristik a separačních vlastností připravených membrán pro odstraňování CO2, VOC popř. jiných složek z plynných směsí. Budou syntetizovány membrány na bázi polymerů a kompozitní membrány polymer-plnivo.

Vedoucí práce: Dr. Ing. Vlastimil Fíla

z oblasti Studia palivových článků

Charakterizace komponent vysokoteplotních palivových článků (SOFC)

Vysokoteplotní palivové články mají díky rychlé kinetice elektrodových reakcí vysokou účinnost. Jejich významnou výhodou je možnost přechodu do režimu elektrolýzy a jsou tak vhodné pro systémy skladování energie. Klíčovou součástí je keramický elektrolyt vodivý pro oxidový iont při teplotách nad 600 °C. Práce je zaměřena na nanášení elektrod na keramický elektrolyt a následná charakterizace vlastností připravených článků. Výsledky budou použity pro návrh kogenerační jednotky s vysokou účinností.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.

Elektrochemické chování kyseliny fosforité na uhlíkových elektrodách

Palivové články představují perspektivní technologii pro konverzi energie chemické na enerii elektrickou. Mezi zásadní výhody této technologie patří ve srovnání s tepelnými stroji výrazně vyšší účinnost a v závislosti na použitém palivu také omezení emisí. Jedním ze zajímavých zástupců palivových článků je středněteplotní palivový článek typu PEM (proton exchange membrane), který je provozován při teplotách v rozmezí 100 až 200 °C a nejčastěji obsahuje membránu na bázi polybenzimidazolu dopovaného kyselinou fosforečnou, která však není při provozních podmínkách palivového článku stabilní a částečně se redukuje na sloučeniny fosforu v nižším oxidačním stupni. Cílem této práce je prostudovat elektrochemické vlastnosti vybraných kyselin fosforu na vybraných uhlíkových elektrodách při podmínkách relevantních pro provoz zmíněného palivového článku.

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.
Konzultant práce: Ing. Martin Prokop, Ph.D.

Matematické modelování (počítačové simulace) palivových článků typu PEM s využitím programu COMSOL a Matlab

Matematické modelování, respektive počítačové simulace, představují výjimečně užitečný nástroj k hlubšímu pochopení funkce elektrochemických zařízení a probíhajících fyzikálně-chemických dějů. Toho lze následně využít k optimalizaci těchto zařízení. V rámci tohoto tématu se pozornost zaměří na matematický popis vodíkových palivových článků. Toto téma spadá do oblasti „Vodíkové ekonomiky“ a konverze a uskladnění přebytečné elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Počítačové simulace budou probíhat v programech COMSOL, Matlab, případně FLUENT.

Vedoucí práce: Ing. Roman Kodým, Ph.D.

Příprava a charakterizace katalyzátorů pro palivové články a elektrolyzéry typu PEM

Na vhodné nosiče budou naneseny částice katalyzátoru na bázi Pt kovů. Následně bude provedena charakterizace připravených katalyzátorů s ohledem na požadované reakce. Nejlepší katalyzátory budou použity pro přípravu elektrod do PEM reaktoru.

Vedoucí práce: Ing. Jakub Mališ, Ph.D.

Příprava kompozitu MEA pro palivové články typu PEM

Palivové články představují perspektivní technologii budoucího zásobování společnosti energií. Mezi zásadní výhody této technologie patří ve srovnání s tepelnými stroji výrazně vyšší účinnost a zejména pak omezené emise. Tato práce je zaměřena na způsob přípravy základního kompozitu elektroda/membrána/elektroda (tzv. membrane electrode assembly MEA)do palivových článků typu PEM (proton exchange membrane). Cílem této práce je optimalizovat způsob přípravy MEA z komerčních prekurzorů s ohledem na dosažení požadovaného výkonu.

Vedoucí práce: Ing. Jakub Mališ, Ph.D.

Vliv provozních podmínek na výkon svazku palivových článků typu PEM

Palivové články představují perspektivní technologii budoucího zásobování společnosti energií. Mezi zásadní výhody této technologie patří ve srovnání s tepelnými stroji výrazně vyšší účinnost a zejména pak omezené emise. Tato práce je zaměřena na vývoj APU jednotky se svazkem palivových článků typu PEM (proton exchange membrane). Tento typ článku poskytuje různý výkon v závislosti na provozních podmínkách (teplotě, vlhoksti, složení paliva, přítomnosti kontaminantů). Cílem této práce je posoudit vliv vybraných provozních parametrů na výkon a životnost palivového článku.

Vedoucí práce: Doc. Ing. Martin Paidar, Ph.D.
Konzultant práce: Ing. Jakub Mališ, Ph.D.

z oblasti Syntézy léčiv

Elektrochemická syntéza vysoce selektivních oxidačních činidel na bázi 2-jodylbenzoové kyseliny (IBX)

Selektivní oxidace alkoholů na aldehydy, ketony, karboxylové sloučeniny a jejich deriváty představuje klíčový krok při výrobě řady léčiv a jiných chemických specialit. V praxi používaná selektivní oxidační činidla ve své struktuře většinou obsahují přechodné kovy jako Cr, Mn, Ni či Ru. To vzhledem k toxicitě těchto kovů výrazně zvyšuje náklady na zpracování a ekologickou likvidaci odpadů. Adekvátní náhradou těchto látek jsou benigní oxidační činidla na bázi hypervalentních sloučenin jódu. Příkladem může být 2-jodylbenzoová kyselina, často používaná v kombinaci s peroxosíranem jako koncovým oxidačním činidlem. Z důvodu nebezpečí spojeného se skladováním větších množství nestabilního peroxosíranu se však uvedeného postupu využívá pouze v laboratorním měřítku. Řešením tohoto problému může být elektrochemická generace příslušného oxidantu z jeho stabilního prekurzoru. Cílem této práce je studium elektrochemické syntézy vybraných oxidačních činidel obsahujících atom hypervalentního jódu.

Vedoucí práce: Ing. Tomáš Bystroň, Ph.D.

Kompozitní materiály na bázi TiO2-aktivní uhlí pro úpravu vod z farmaceutických výrob

Tématem bude zhodnocení možnosti aplikace materiálů využívajících kombinace adsorpce a fotokatalytické oxidace pro čištění odpadních vod. Součástí práce bude literární rešerše a dále pak příprava kompositních materiálů a praktické ověření jejich schopností odstraňovat obtížně mikrobiologicky odbouratelné látky z vod.

Vedoucí práce: Ing. Šárka Paušová, Ph.D.

Tematické okruhy ke státním zkouškám

czTematické okruhy k bakalářským státnicím - "Chemie a chemické technologie"

pdfokruhy_szz_bakalari_chcht.pdf | velikost: 148,9 kB