Schválené projekty 2017

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2017

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 54 573 242 Kč

Z toho 2.5% - 1 364 331 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 210 137
EKF  3 929 534
FAST  2 465 732
FS  9 344 630
FEI 13 996 004
HGF  5 272 251
FMMI  7 123 785
VC  8 743 333
CP  1 123 505
CELKEM 53 208 911

KódSP2017/50
Název projektuHeterostrukturní kompozitní materiály
ŘešitelPraus Petr prof. Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2017 - 31.12.2017
Předmět výzkumuProjekt se zaměřuje na studium procesů probíhajících na povrchu uhlíkatých a oxidických sorbentů a na přípravu a charakterizaci kompozitních materiálů. Tvoří jej několik dílčích problémů, které jsou řešeny na pracovištích Katedry chemie (617) v rámci diplomových a disertačních prací:

(I) Příprava řezů různého složení z oblasti vysokopecních strusek fázovými diagramy soustav CaO-Al2O3-SiO2 a CaO-MgO-Al2O3-SiO2 metodou sol-gel a tavením při 1600 oC. Studium vlivu acidobazických vlastností a složení modelových strusek na mechanizmy adsorpce fosfátů z vodných roztoků. (Ing. Radim Huczala)

(II) Studium elektrochemických reakcí oxidů železa v závislosti na pH elektrolytu a elektrochemické určení velikosti nanočástic oxidů železa pomocí chronoamperometrie. (Mgr. Vlastimil Novák, Bc. Kristýna Marková)

(III) Grafen představuje monovrstvu atomů uhlíku v hybridním stavu sp2. Vzhledem k jeho excelentním vodivostním, mechanickým i optickým vlastnostem je využitelný v široké škále aplikací (výroba ohebných displejů, dotykových obrazovek, vysokokapacitních absorbentů, fotokatalyzátorů…atd.). Výzkum se bude zabývat přípravou a charakterizací kompozitních materiálů na bázi grafenu a jeho derivátů pro fotoluminiscenční a fotokatalytické využití. (Ing. Ladislav Svoboda)

(IV) Příprava a fotokatalytické využití kompozitních materiálů na bázi grafitizovaného C3N4 (g-C3N4). Tento materiál je v posledních letech středem pozornosti v důsledku jeho mechanických vlastností podobných diamantu, vysoké chemické odolnosti a schopnosti absorbovat viditelní záření. (Ing. Ladislav Svoboda)
Členové řešitelského týmuIng. Radim Huczala
doc. RNDr. Bruno Kostura, Ph.D.
Ing. Kristýna Marková
Mgr. Vlastimil Novák
prof. Ing. Petr Praus, Ph.D.
Ing. Ladislav Svoboda, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)(I) Budou připraveny modelové amorfní vzorky různého složení z oblasti vysokopecních strusek jako řezy fázovými diagramy soustav CaO-Al2O3-SiO2 a CaO-MgO-Al2O3-SiO2. Modelové vzorky budou připraveny jednak metodou sol-gel, jednak konvenční metodou: tavením směsi oxidů (uhličitanů) při teplotách cca 1600 oC. Bude studována sorpce fosfátů z vodných roztoků v závislosti na složení, způsobu přípravy a acidobazických vlastnostech modelových vzorků. Adsorpční produkty budou charakterizovány pomocí RTG difrakce, FTIR a Ramanovy spektroskopie a semi-mikroanalýzy s cílem identifikovat adsorpční produkty a typy vazeb fosfát – sorbent.

(II) Pomocí modifikovaných uhlíkových pastových elektrod budou studovány elektrochemické reakce oxidů železa (nanomagnetit a hematit) v různých kyselých a zásaditých elektrolytech. K identifikaci reakčních mechanismů budou použity voltametrické a potenciometrické křivky. Pomocí uhlíkových mikroelektrod budou určovány velikosti nanočástic oxidů železa z naměřených chronoamperometrických křivek. Dosažené výsledky budou aplikovány na reálné systémy obsahující oxidy železa, jako jsou vysokopecní kaly, odpady vzniklé po kyselém loužení vysokopecních kalů a brzdové odprašky.


(III) Bude připraven grafen, který bude oxidován na grafenoxid (GO). GO bude následně převeden na redukovaný grafenoxid (RGO). RGO kromě zachované hydrofilicity rovněž obsahuje regenerované domény konjugovaných π-vazeb. Syntéza uvedených produktů bude realizována dostupnými metodami: modifikovaná Hummersova metoda bude použita pro přípravy GO a jeho následná redukce bude provedena vybranými redukčními činidly. Jednotlivé produkty budou analyzovány pomocí dostupných analytických metod, jako jsou RTG difrakce, FTIR s Ramanova spektrometrie, diferenční termická analýza.


(IV) Zahříváním melaminu při různých teplotách bude připraven a následně charakterizován g-C3N4. Bude zkoumán vliv teploty přípravy na jeho vlastnosti, zejména velikost částic, specifický povrch, energie zakázaného pásma, fázové složení, fotoluminiscenční a fotokatalytickou aktivitu. Dále budou připravovány a charakterizovány kompozitní materiály na bázi g-C3N4 a dalších materiálů, jako jsou WO3 a grafen, případně jeho deriváty (GO, RGO). Cílem je připravit vhodné fotokatalyzátory pro odstraňování škodlivých látek z životního prostředí.

Očekávané výsledky.
Výzkum bude prováděn v oblasti základního a aplikovaného výzkumu. Získané výsledky mohou být aplikovány v oblasti nanotechnologií, chemické metalurgie a hydrometalurgie a dále pak při efektivní ochraně životního prostředí.

Předpokládané výstupy
Získané originální výsledky budou použity jako podklady pro publikace v recenzovaných a impaktovaných časopisech. Průběžné výsledky budou prezentovány na mezinárodních konferencích (např. SSCHE 2017, Nanocon 2017, 69. Sjezd chemických společností) a dále na Studentských dnech metalurgie.

Rozpočet projektu - uznané náklady

NávrhSkutečnost
1. Osobní náklady
Z toho
21670,-10720,-
1.1. Mzdy (včetně pohyblivých složek)16172,-8000,-
1.2. Odvody pojistného na veřejné zdravotně pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti5498,-2720,-
2. Stipendia62200,-73150,-
3. Materiálové náklady62200,-85143,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek59190,-15771,-
5. Služby37320,-89506,-
6. Cestovní náhrady37320,-5610,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory31100,-31100,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady311000,-
Uznané náklady311000,-
Celkem běžné finanční prostředky311000,-311000,-