Staff

Fullname: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

Position: Proffesor

Room: A F04

Phone: 220 444 112

e-mail: Josef.Krysa@vscht.cz

Workgroup: Photocatalysis

Education

N105011Engineering Thermodynamics
S105011Engineering Thermodynamics
N105009Experimental Methods in Electrochemistry
N105019Sustainable Development and Renewable Energy Sources
N963014Bachelor Thesis
N963008Diploma Thesis
N105023Laboratory Project II

Professional curriculum vitae

1991-1995Scientific worker - ICT Prague, Department of Inorganic Technology
1995PhD study - ICT Prague, Dissertation "Surface properties of titanium support"
1996-2003Assistant professor - ICT Prague, Department of Inorganic Technology
2003-2008Associate professor - ICT Prague, Department of Inorganic Technology
2008Promotion to Professor, Inorganic Technology - field
2008-2019Professor - UCT Prague, Department of Inorganic Technology

Specialization

Head of the Laboratory of photocatalysis, development of photocatalytic materials (e.g. titanium dioxide) for gas or water cleaning http://step.vscht.cz/infografiky/fotokatalyza/
Classification of surface photoactivity in liquid, gaseous and solid phaseses.
Development of photocatalytic materials for solar decomposition of water into hydrogen and oxygen.
Testing of self-cleaning surfaces for solid organic impurities decontamination.

Membership

Scientific Committee of European AOPs PhD School
International Scientific Committee of European meeting on Solar Chemistry and Photocatalysis: Environmental Applications
International Scientific Committee of International Conference on Semiconductor Photochemistry
International Organizing Committee of International Conference on Semiconductor Photocatalysis & Solar Energy Conversion

Membership in scientific societies

Czech Chemical Society
International Society of Electrochemistry
European Photochemistry Association

Internships

1991-2002University Exeter (6 months)
1995University Heidelberg (2 months)
2000-2001University Blaise Pascal, Clermont Ferrand (2 months)
2000-2002Technical University Wien (3 months)

Theses topics

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.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Šárka Paušová, 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.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: 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.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Martin Zlámal, 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).

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Martin Zlámal, 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).

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

Composite materials/coating based on TiO2 for photocatalytic processes in gaseous phase

Air polution represents a significant problem which can be conveniently solved by an application of photocatalytic processes. Therefore the aim of the present thesis is the preparation of new photocatalytically active composite materials based on TiO2 and the determination of their adsorption and photocatalytic properties. The goal is to get the material having at the same time good adsorption properties and at the same time a high ability to remove unwanted volatile substances in the air. Part of the work will use the standard ISO tests for monitoring the kinetics of oxidation reactions (NOx, VOCs) on the surface of the prepared photocatalysts. The important part is the characterization of materials/coatings (XRD, SEM, BET, Raman spectroscopy) and further development of methods allowing the testing of functional properties of the prepared materials/coatings in air treatment.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

Inactivation of microorganisms and removal of persistent pollutants in waters by advanced oxidation processes

Systems UV/hydrogen peroxide (either continuously added or generated in situ electrochemically) and UV/photocatalyst will be compared. Several gram positive Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and gram negative (Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus) microorganisms will be studied either separately or in the mixtures. All are commonly found in the waters and furthermore model well microorganisms (Pseudomonas …..and Staphylococcus……..) which are i) present often in the swimming pool waters ii) are more resistant to disinfectants or iii) create easily biofilms. Conditions of both processes will be optimised to achieve the highest efficiency. Processes will be used also for the removal of the model water pollutants. As a next step optimised systems will be applied for real waters.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

Self-cleaning and antibacterial coating based on TiO2 and ZnO

The main scope of this work is preparation of photocatalytic active coatings/ paints based on TiO2 a ZnO on the appropriate substrate (ceramics, glass, metals, facades, hydraulic binders) by different methods. The important part of the work is films characterization (XRD, SEM, Raman spectroscopy) and development of methods for testing photoactivity and hydrophilic and antibacterial properties of prepared layers. Studied parameters will be the methods of precursor deposition (dip-coating, spraying) and the influence of the binder in the coating and the substrate.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

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.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: 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).

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Michal Baudys, 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.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: 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.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Martin Zlámal, 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).

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Composite materials/coating based on TiO2 for photocatalytic processes in gaseous phase

Air polution represents a significant problem which can be conveniently solved by an application of photocatalytic processes. Therefore the aim of the present thesis is the preparation of new photocatalytically active composite materials based on TiO2 and the determination of their adsorption and photocatalytic properties. The goal is to get the material having at the same time good adsorption properties and at the same time a high ability to remove unwanted volatile substances in the air. Part of the work will use the standard ISO tests for monitoring the kinetics of oxidation reactions (NOx, VOCs) on the surface of the prepared photocatalysts. The important part is the characterization of materials/coatings (XRD, SEM, BET, Raman spectroscopy) and further development of methods allowing the testing of functional properties of the prepared materials/coatings in air treatment.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Michal Baudys, 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.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: 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).

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Michal Baudys, 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.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: 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.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Martin Zlámal, 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).

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Martin Zlámal, Ph.D.

Composite materials/coating based on TiO2 for photocatalytic processes in gaseous phase

Air polution represents a significant problem which can be conveniently solved by an application of photocatalytic processes. Therefore the aim of the present thesis is the preparation of new photocatalytically active composite materials based on TiO2 and the determination of their adsorption and photocatalytic properties. The goal is to get the material having at the same time good adsorption properties and at the same time a high ability to remove unwanted volatile substances in the air. Part of the work will use the standard ISO tests for monitoring the kinetics of oxidation reactions (NOx, VOCs) on the surface of the prepared photocatalysts. The important part is the characterization of materials/coatings (XRD, SEM, BET, Raman spectroscopy) and further development of methods allowing the testing of functional properties of the prepared materials/coatings in air treatment.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa
Thesis consultant: Ing. Michal Baudys, Ph.D.

Hydrogen generation from water using solar light

Production of hydrogen as an alternative energy source/carrier is becoming recently very important and intesively studied process. One of the promising options is direct production of hydrogen from water via solar light. The topic of the present thesis is the preparation of semiconductor photoanodes and photocathodes for photo-electrochemical water splitting. Different methods of preparation (aerosol pyrolysis, spray pyrolysis, etc. ) will be used and the resulting films will be characterised (XRD, GDS, UV-VIS, BET, SEM) and their photo-electrochemical properties (open circuit potential, photocurrent, IPCE) evaluated. The attention will be given to the influence of composition, crystalline phase, layer thickness and porosity. The best photoanode and photocathode layers will be applied in the tandem solar photo-electrochemical cell and its efficiency for water decomposition to hydrogen and oxygen by sunlight will be determined.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

Inactivation of microorganisms and removal of persistent pollutants in waters by advanced oxidation processes

Systems UV/hydrogen peroxide (either continuously added or generated in situ electrochemically) and UV/photocatalyst will be compared. Several gram positive Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and gram negative (Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus) microorganisms will be studied either separately or in the mixtures. All are commonly found in the waters and furthermore model well microorganisms (Pseudomonas …..and Staphylococcus……..) which are i) present often in the swimming pool waters ii) are more resistant to disinfectants or iii) create easily biofilms. Conditions of both processes will be optimised to achieve the highest efficiency. Processes will be used also for the removal of the model water pollutants. As a next step optimised systems will be applied for real waters.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa

Self-cleaning and antibacterial coating based on TiO2 and ZnO

The main scope of this work is preparation of photocatalytic active coatings/ paints based on TiO2 a ZnO on the appropriate substrate (ceramics, glass, metals, facades, hydraulic binders) by different methods. The important part of the work is films characterization (XRD, SEM, Raman spectroscopy) and development of methods for testing photoactivity and hydrophilic and antibacterial properties of prepared layers. Studied parameters will be the methods of precursor deposition (dip-coating, spraying) and the influence of the binder in the coating and the substrate.

Thesis supervisor: Prof. Dr. Ing. Josef Krýsa