Schválené projekty 2012

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2012

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 40 767 tis.Kč

Z toho 2.5%  - 1 019 175 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultačástka v  Kč
FBI 1 135 000
EKF 5 252 000
FAST 2 282 000
FS 7 631 476
FEI 9 323 810
HGF 6 829 216
FMMI 7 293 498
CELKEM 39 747 000

(825,-Kč rezerva)

KódSP2012/43
Název projektuModifikované jílové minerály jako funkční složky polymerních a keramických nanokompozitů
ŘešitelHundáková Marianna Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2012 - 31.12.2012
Předmět výzkumu Oblast nanokompozitů patří v současnosti k velmi aktuálním materiálovým aplikacím. Vlastnosti nanokompozitních složek dovedou podstatně změnit celkový charakter výsledného kompozitního materiálu. Jílové minerály (např. montmorillonit, vermikulit, kaolinit) jsou netoxické a snadno dostupné materiály, které mají mimořádný význam v řadě průmyslových odvětví, používají se jako sorbenty, filtry, katalyzátory, plniva. Díky těmto unikátním vlastnostem představují vhodné matrice pro nejrůznější funkční nanostruktury a tím je dáno i jejich využití v nanotechnologiích.

Zaměření projektu navazuje na předchozí projekt „Modifikované jílové minerály pro specifické nanokompozity II.“. V rámci tohoto projektu byly jílové minerály modifikovány anorganickými a organickými sloučeninami. Účelem bylo rozšíření užitných vlastností těchto materiálů a jejich využití jako nosičů nanočástic kovů a následně využití jako plniv polymerních a keramických nanokompozitů.

V návaznosti na výsledky získané v předchozím projektu budou dále připravovány a hodnoceny dva typy nanokompozitních materiálů:
1. Polymerní nanokompozitní materiály – bude pokračováno na základě výsledků předcházejícího projektu, ve kterém byl modifikovaný vermikulit použitý jako plnivo polyethylenové matrice. V dalším řešení bude tato část rozšířena o použití nových aktivních anorganických a organických složek a jejich kombinací. Jako nosič aktivních látek bude také použit další jílový minerál (např. montmorillonit, kaolinit, halloysit nebo mastek), který bude v případě vykazování vhodných vlastností také použitý jako plnivo. Získané výsledky budou srovnány s již získanými v případě použití vermikulitového plniva.
2. Keramické nanokompozitní materiály – bude pokračováno na základě výsledků předcházejícího projektu, ve kterém byla prováděna mechanická a chemická aktivace mastku za účelem zvýšení možnosti jeho následné modifikace a využití při přípravě zirkon-enstatitové keramiky. V dalším řešení bude tato část rozšířena o přípravu nových keramických materiálů s využitím jílových minerálů a vytvoření nových metod přípravy těchto materiálů.

Z hlediska vlivu připravených nanokompozitů na lidský organizmus a životní prostředí bude pokračováno ve sledování stability aktivních složek na silikátové matrici. V rámci předchozího projektu byla sledována stabilita kovů na silikátových matricích ve vodním prostředí. V návaznosti na tyto výsledky bude nyní sledována stabilita v prostředí s odlišným pH. Tato část bude rozšířena také na sledování stability organických sloučenin na silikátových matricích.

Na řešení projektu se budou podílet dvě studentky doktorského studia (Ing. J. Zdrálková a Ing. M. Samlíková) a odpovědný řešitel Ing. M. Hundáková, která má již zkušenosti s vedením předchozích projektů SGS. Jako konzultant při řešení projektu bude pomáhat RNDr. M. Valášková, CSc., vzhledem ke zkušenostem v řešené problematice.
Kvalifikace členů řešitelského plyne z jejich vědeckovýzkumných aktivit v rámci diplomových a disertačních prací a také z řešení předchozích projektů SGS, ze kterých byly publikovány (v časopisech s IF a ve sbornících) a prezentovány na konferencích tyto výstupy:
1. Valášková M., Hundáková M. et al. Preparation and characterization of antibacterial silver/vermiculites and silver/montmorillonites, Geochimica et Cosmochimica Acta 74, 2010.
2. Hundáková M., Valášková M. et al.: Preparation and characterization of antibacterial Ag – and/or Cu – vermiculites, Journal of Surface Science – v recenzním řízení.
3. Hundáková M., Valášková M.: Structural and antibacterial properties of original vermiculite and acidified vermiculite with silver, In International Conference “NANOCON 2011”, Brno, Conference Proceedings – přijato k tisku.
4. Zdrálková J., Valášková M.: Preparation and characterization of zirconium-talc for its possible use to the zircon-enstatite ceramic, In International Conference “NANOCON 2011”, Brno, Conference Proceedings – přijato k tisku.
5. Samlíková M. et al. Antibacterial activity of chlorhexidine/natural Mg-vermiculite and chlorhexidine/cation axchanged vermiculites. In International Conference “NANOCON 2011”, Brno, Conference Proceedings – přijato k tisku.
6. Zdrálková J., Valášková M.: Impact of mechanical and chemical treatments on talc structure, In International Conference “NanoOstrava 2011”, ISBN 978-80-7329-264-5, p. 99.
7. Samlíková M., Holešová S. Preparation of organoclays with antibacterial properties. In International Conference “NanoOstrava 2011”, ISBN 978-80-7329-264-5, p. 95.
8. Hundáková M., Valášková M. a Pazdziora E.: Ag-montmorillonit a Ag-vermikulit a jejich antibakteriální ůčinek, „ 62. sjezd ČSCH“, Pardubice, Chem. listy 104, č. 6, ISSN 0009-2770, s. 595.
9. Hundáková M., Valášková M. a Pazdziora E.: Ag- and Cu-vermiculite nanocomposites and their antibacterial effect, In International Conference „5th Mid-European Clay Conference – MECC 2010“, Budapest, Hungary, Acta Mineralogica-Petrographica, Abstract Series, Vol. 6, 2010, ISSN 0324-6523, p.92.
10. Hundáková M., Valášková M., Pazdziora E..: Antibacterial activity and stability of Ag-/Cu-vermiculite and Ag-/Cu-montmorillonite, In International Conference „NANOCON 2010“, Olomouc, Conference Proceedings, ISBN 978-80-87294-18-5, p. 89.
11. Samlíková M. – Preparation of organoclays with antibacterial properties, „Den interních doktorandů FMMI 2010“, VŠB-TU Ostrava, Sborník konference, ISBN 978-80-248-2344-7, s. 167-170.
Členové řešitelského týmuIng. Marianna Hundáková, Ph.D.
Ing. Magda Reli, Ph.D.
Ing. Jana Kupková, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu) Cílem projektu je příprava polymerních a keramických nanokompozitů s obsahem nových typů plniv jílových minerálů (fylosilikátů) s obsahem nanočástic kovů a aktivních organických molekul i jejich kombinace, které budou dodávat výslednému nanokompozitnímu materiálu nejenom antibakteriální vlastnosti, ale také budou zlepšovat užitné vlastnosti polymerní a keramické matrice.
V rámci projektu v roce 2011 byly připraveny a testovány modifikované jílové minerály a polymerní a keramické nanokompozity s obsahem modifikovaných fylosilikátů z hlediska antibakteriálních účinků a testovány jejich mechanické vlastnosti. Na základě získaných výsledků bude projekt pokračovat.
Jílové minerály budou modifikovány stávajícími a novými anorganickými a organickými sloučeninami a postupy. Z těchto připravených materiálů budou na základě výsledků analýz vybrány nejvhodnější pro přípravu keramických nanokompozitů a plniv polymerních nanokompozitů, které se budou připravovat ve spolupráci s firmou SPUR ve Zlíně.
Nedílnou a důležitou součástí projektu bude studování stability aktivních složek na silikátové matrici.
Modifikované jílové minerály a připravené kompozity budou charakterizovány pomocí RTG-fluorescence, RTG-difrakce, IČ-spektroskopie, SEM, AFM, optické mikroskopie a stanovení TOC. Analýzy výluhů budou prováděny pomocí ICP-AES a AAS. Vlastnosti polymerních a keramických materiálů budou charakterizovány pomocí analýz creepu, TGA příp. DMA, DSC. Antibakteriální účinky připravených materiálů budou testovány na několika typech bakterií ve spolupráci se Zdravotním ústavem v Ostravě.

Předpokládané výstupy vědeckovýzkumných aktivit:
Získané experimentální výsledky budou
- prezentovány členy řešitelského týmu na dvou mezinárodních konferencích (např. Nanocon, Sjezd ČSCH),
- součástí disertační práce,
- publikovány ve sborníku v uznávané databázi (minimálně 3 příspěvky)
- publikovány v odborném zahraničním časopise s Impact faktorem (2 publikace)

Harmonogram řešení zahrnuje 4 etapy:
I. etapa
- mechanické a chemické modifikace jílových minerálů organickými a anorganickými překurzory
- studování stability účinných anorganických a organických složek na silikátové matrici
- příprava jílových minerálů pro keramické matrice
II. etapa
- analýzy připravených materiálů
- testování antibakteriálních vlastností materiálů
- vyhodnocování získaných výsledků
- práce na prvních výstupech projektu
III. etapa
- příprava polymerních nanokompozitů
- příprava keramických nanokompozitů
IV. etapa
- analýzy připravených nanokompozitů
- testování mechanických a antibakteriálních vlastností nanokompozitů
- vyhodnocování získaných výsledků
- práce na výstupech projektu.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
0,-0,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)0,-0,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti0,-0,-
2. Stipendia22000,-22000,-
3. Materiálové náklady64000,-75924,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-0,-
5. Služby52500,-27962,-
6. Cestovní náhrady10000,-22614,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory16500,-16500,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady165000,-
Uznané náklady165000,-
Celkem běžné finanční prostředky165000,-165000,-