Schválené projekty 2013

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2013

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 50 297 tis.Kč

Z toho 2.5%  - 1 257 425 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakultačástka v tis. Kč
FBI 1 384
EKF 5 219
FAST 3 132
FS 11 112
FEI 12 608
HGF 7 091
FMMI 7 130
CNT 1 363
CELKEM 49 039

Rezerva 575,- Kč
825,- Kč Fond účelových prostředků (nevyčerpaná rezerva z roku 2012)

KódSP2013/78
Název projektuVybrané vrstevnaté silikáty a jejich aplikace v polymerních a keramických nanokompozitech
ŘešitelKupková Jana Ing., Ph.D.
Školitel projektuRNDr. Marta Valášková, DSc.<br />
Období řešení projektu01.01.2013 - 31.12.2013
Předmět výzkumu Vrstevnaté silikáty neboli jílové minerály mají velký význam v různých technologiích a jsou považovány za materiály 21. století díky jejich environmentální nezávadnosti, nízké ceně a běžnému výskytu v přírodě. Jílové minerály jsou díky svým unikátním vlastnostem jako jsou velký specifický povrch, vrstevnatá struktura, negativní vrstevný náboj, či nízká hořlavost, široce používány v celé řadě typů nanokompozitních materiálů. Využití nalézají jako plniva v polymerních nanokompozitech, v keramice, v nanokompozitních výstužích, dále jako absorbenty, katalyzátory či nosiče materiálů s fotodegradačními a antibakteriálními vlastnostmi.
Předmětem výzkumu bude mechanická a chemická modifikace vybraných jílových minerálů. Takto upravené minerály budou následně studovány jako nosiče funkčních složek a použity jako plniva pro přípravu dvou typů nanokompozitních materiálů.
Pro praktické využití kompozitních materiálů je důležitý typ jílového plniva v matrici kompozitu. Toto plnivo zvyšuje mechanickou odolnost polymeru, jeho pevnost a tepelnou odolnost. Obohacení plniva o další funkční složku, dodá výslednému nanokompozitu novou cennou užitnou vlastnost, např. Ag či Cu - antibakteriální účinek.
Příprava polymerních nanokompozitních materiálů bude zahrnovat začlenění připravených organo-anorganických jílových plniv do polymerní matrice. Tyto plniva budou za účelem rozšíření užitných vlastností interkalovány organickými sloučeninami jako dodecylaminem, chlorhexidinem či hexadecyltrimethylammonium bromidem. Z anorganických látek budou použity soli jako dusičnan stříbrný, měďnatý a jiné.
Příprava keramických nanokompozitních materiálů bude zahrnovat přípravu porézní hořečnaté keramiky na bázi mastku – enstatitové, kordieritové a forsteritové keramiky. Z důvodu velké odolnosti mastku vůči působení kyselin bude provedena mechanická a chemická aktivace mastku. Chemická aktivace mastku bude zaměřena na aktivaci pomocí kyseliny chlorovodíkové a sírové při různém pH a při různých teplotách.
S ohledem na vliv nanomateriálů na životní prostředí bude důležitou částí výzkumu studium stability funkčních složek jak organických tak anorganických na silikátové matrici. Stabilita bude sledována ve vodném prostředí i v prostředí s upraveným pH.
Kvalifikace členů řešitelského týmu plyne z jejich vědeckovýzkumných aktivit v rámci řešení disertačních prací a dále z řešení předchozích projektů SGS, ze kterých byly publikovány např. v roce 2012 tyto výstupy:
1. Hundáková M., Valášková M. et al.: Silver and/or copper vermiculites and their antibacterial effect. Acta Geodyn. Geomat. – přijato k tisku.
2. Hundáková M., Valášková M. et al.: Preparation and some properties of nanocomposites polyethylene/vermiculite, Conference Proceedings, „NANOCON 2012“, 23. – 25. October 2012, v tisku.
3. Hundáková M., Valášková M. et al.: Preparation and evaluation of different antibacterial Ag-montmorillonites, Conference Proceedings, „NANOCON 2012“, 23. – 25. October 2012, v tisku.
4. Samlíková M., Holešová S. et al.: Influence of mechanical and chemical treatment of vermiculite on resulting antibacterial activity of organovermiculites, Conference Proceedings, „NANOCON 2012“, 23. – 25. October 2012, v tisku.
5. Samlíková M., Holešová S. et al. Antibacterial Activity of Organovermiculites with Variously Modified Surface Area, J. Nanocomposites and Nanoceramics, Vol.3, No.1, 2012, p. 29-33.
6. Zdrálková J., Valášková M.: Evaluation of talc after milling and chemical action, Conference Proceedings, „NANOCON 2012“, 23. – 25. October 2012, v tisku.
7. Zdrálková J., Valášková M.: Talc and its Basic Modification into Nanocomposites, J. Nanocomposites and Nanoceramics, Vol.3, No.1, 2012, p. 35-42.
Členové řešitelského týmuRNDr. Marta Valášková, DSc.
Ing. Marianna Hundáková, Ph.D.
Ing. Magda Reli, Ph.D.
Ing. Jana Kupková, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu) Cílem projektu je příprava a charakterizace modifikovaných fylosilikátů, jejich použití ve funkci nosičů funkčních složek a jako plniv v polymerních a keramických nanokompozitech.
Řešení projektu bude zahrnovat:
1. využití jílových minerálů (vermikulit, montmorillonit, mastek) jako nosičů antibakteriálních funkčních složek, a to jak organických tak anorganických.
2. přípravu polymerních nanokompozitů s obsahem jílových plniv. Tyto polymerní nanokompozity budou připravovány ve Zlíně ve spolupráci s firmou SPUR,a.s..
3. přípravu keramických nanokompozitů
4. studium stability funkčních složek na jílové matrici
Modifikované jílové minerály a připravené kompozity budou charakterizovány pomocí analytických metod: RTG-fluorescence, RTG-difrakce, IČ-spektroskopie, Skenovací elektronové mikroskopie, Optické mikroskopie a stanovení TOC. Analýzy výluhů budou prováděny pomocí ICP-AES a AAS. Vlastnosti polymerních a keramických materiálů budou charakterizovány pomocí analýz creepu, tahových křivek, či DTA ve spolupráci s univerzitou T. Bati ve Zlíně. 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
- součástí tří disertačních prací (jedna obhajoba - 2013),
- prezentovány členy řešitelského týmu na dvou mezinárodních konferencích (NanoOstrava, Nanocon),
- publikovány v odborném zahraničním časopise s Impact faktorem (2 publikace)
- publikovány ve sborníku v uznávané databázi (3 příspěvky)
- publikovány v recenzovaném časopise (2 příspěvky)

Harmonogram řešení zahrnuje 4 etapy:
I. etapa (leden – březen)
- mechanické a chemické modifikace jílových minerálů
- analýzy připravených materiálů
II. etapa (duben-červen)
- studování stability funkčních anorganických a organických složek na silikátové matrici
- testy antibakteriálního působení materiálů
- vyhodnocování získaných výsledků a práce na prvních výstupech projektu
III. etapa (červenec-září)
- příprava polymerních a keramických nanokompozitů
- analýzy připravených nanokompozitů
- práce na výstupech projektu
IV. etapa (říjen-prosinec)
- testy mechanických vlastností a antibakteriálního působení nanokompozitů
- vyhodnocování získaných výsledků a 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. Stipendia39000,-39000,-
3. Materiálové náklady51000,-59815,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek6000,-5210,-
5. Služby71000,-49208,-
6. Cestovní náhrady13000,-26767,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory20000,-20000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady200000,-
Uznané náklady200000,-
Celkem běžné finanční prostředky200000,-200000,-