Schválené projekty 2018

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2018

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 008 271 Kč

Z toho 2.5% - 1 375 200 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 169 170
EKF  3 711 750
FAST  2 600 000
FS  8 523 694
FEI 14 727 528
HGF  6 164 359
FMT  7 136 570
VC  9 600 000
CELKEM 53 633 071

KódSP2018/166
Název projektuHydroxyapatitové nanokompozity: struktura a modelování
ŘešitelPazourková Lenka Ing.
Školitel projektudoc. Ing. Gražyna Simha Martynková, Ph.D.<br />
Období řešení projektu01.01.2018 - 31.12.2018
Předmět výzkumuPředmětem výzkumu bude příprava a charakterizace nanokompozitů na bázi fosforečnanů vápenatých – Ca-deficientního hydroxyapatitu (CDH) a jílových minerálů. Fosforečnany vápenaté jsou široce využívány nejen v medicíně (např.: povlaky implantátů, zubní výplně, ale také v environmentálních aplikacích (např.: sorbenty) či v průmyslu jako materiály se zlepšenými užitnými vlastnostmi.
Vrstevnaté silikáty, široce využívané materiály pro přípravu specifických nanočástic na svém povrchu, budou upravovány mechanicky (mletí a sítování) a chemicky (pomocí anorganických sloučenin) za účelem přípravy materiálu vhodného jako nosiče Ca-deficientního hydroxyapatitu.

Kompozitní materiály jíl/Ca-deficientní hydroxyapatit budou připravovány precipitací a bude sledováno pnutí v materiálu při přípravě čistého hydroxyapatitu a hydroxyapatitu v kompozitech a také velikost krystalitů, zda–li jílový minerál ovlivňuje velikost krystalitů. Dále bude sledována velikost specifického povrchu při přípravě čistého Ca-deficientního hydroxyapatitu a CDH v kompozitu a velikost částic připraveného Ca-deficientního hydroxyapatitu. Výsledkem by mělo být pochopení vlivu jílové matrice na Ca-deficientní hydroxyapatit díky případným změnám v krystalové struktuře s ohledem na typ použité jílové matrice.

Předmětem molekulárního modelování bude analýza interakce Ca-deficientního hydroxyapatitu v kompozitu pomocí molekulové dynamiky s užitím empirických silových polí. Studován bude zejména povrch Ca-deficientního hydroxyapatitu a to, jakou rovinou je orientován k jílové matrici. Analyzována bude interakční energie mezi jednotlivými strukturními částmi kompozitů. Výsledky molekulárního modelování budou srovnány s experimentálními daty, pro přesnější identifikaci jevů uvnitř materiálu z důvodů využití kompozitů nejen v medicínských, ale také průmyslových aplikacích.



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 tyto výstupy:
1. Pazourková L., Hundáková M., Peikertová P., Simha Martynková G. Preparation of calcium-deficient hydroxyapatite particles on vermiculite by precipitation and sonication. Journal of the Australian Ceramic Society, 2017, 53(2), 775-785.
2. Pazourková L., Hundáková M., Peikertová P., Thomasová B., Seidlerová J., Simha Martynková G. Stability of calcium deficient hydroxyapatite/clay mineral nanocomposite in solutions with different pH. Journal of Nanoscience and Nanotechnology – Přijato k tisku
3. Pazourková L., Kupková J., Hundáková M., Seidlerová J., Simha Martynková G. Sorption of Cd2+ on clay mineral/hydroxyapatite nanocomposites. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2016, 16(8), 7788-7791.
4. Hundáková M., Pazourková L., Kupková J., Samlíková M., Pazdziora E. Preparation of antimicrobial polyethylene/inorgano-organo-vermiculite hybrid material. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 2016, 16(8), 7783-7787.
5. Pazourková L., Čech Barabaszová K., Hundáková M. Preparation of hydroxyapatite/clay mineral nanocomposite, In 5-th International Conference NANOCON 2013, 2014 TANGER Ltd., Ostrava, ISBN 978–80–87294–47–5
6. Pazourková L., Simha Martynková G., Hundáková M., Barošová H. Montmorillonite and vermiculite modified by N-vinylcaprolactam and poly(N-vinylcaprolactam) preparation and characterization, In 6-th International Conference NANOCON 2014, Brno 2014, přijato v tisku.
7. Pazourková L., Simha Martynková G., Hundáková M., Valášková M. Submicron calcium phosphate particles study anchored on clay supports. In conference NEW METHODS OF DAMAGE AND FAILURE ANALYSIS OF STRUCTURAL PARTS, 8-11 september, Ostrava 2014, ISBN 978-80-248-3488-7.
8. Simha Martynková G., Hundáková M., Čech Barabaszová K., Valášková M. Cobalt-Organovermiculite Arrangement and Mechanical Properties: Models and Experiments. Journal of computational and theoretical nanoscience, vol. 11, issue 11, p. 2387-2392, 2014

Na projektu budou spolupracovat všichni navržení členové týmu. Hlavní řešitelka projektu bude po obhájení doktorského projektu usilovat o postdoktorskou stáž v zahraničí a je předpoklad, že bude v týmu doplněn od října nový student doktorského studia a to jako suplement vedoucího projektu.
Členové řešitelského týmuIng. Boris Novosad
Ing. Lenka Pazourková
doc. Ing. Gražyna Simha Martynková, Ph.D.
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Cíle projektu a časový harmonogram řešení je možné shrnout do následujících bodů:

1. Literární rešerše na Ca-deficientní hydroxyapatitové kompozity s jílovými minerály, jejich příprava a charakterizace zaměřená na pnutí, krystality, specifický povrch a modelování
2. Příprava Ca-deficientního hydroxyapatitu a Ca-deficientních hydroxyapatitových kompozitů
3. Charakterizace připravených kompozitů analýzami na IT4 Innovations: rentgenová difrakční analýza (Musdmaster a Rigaku software), velikost specifického povrchu a velikost částic.
4. Molekulární modelování programem Material Studio bude využito ke znázornění interakcí mezi Ca-deficientním hydroxyapatitem a jílovým minerálem pomocí molekulové dynamiky s užitím empirických silových polí. Výsledky molekulárního modelování by měly přispět k interpretaci experimentálních dat.

Předpokládané výstupy vědeckovýzkumných aktivit:
Získané experimentální výsledky budou:
- součástí disertační práce (předpokládaný rok obhajoby – 2018),
- součástí bakalářské práce (rok obhajoby – 2018),
- prezentovány členy řešitelského týmu na mezinárodní konferenci,
- publikovány v odborném zahraničním časopise s Impact faktorem (min. 1 publikace),
- publikovány v zahraničním recenzovaném časopise (min. 2 příspěvky).

Harmonogram řešení zahrnuje 4 etapy:
I. etapa (leden – březen)
- literární rešerše přípravy kompozitů jíl/Ca-deficientní hydroxyapatit a přípravy nanočástic na jílových matricích
- mechanické a chemické modifikace vrstevnatých silikátů
II. etapa (duben-červen)
- příprava Ca-deficientního hydroxyapatitu a kompozitů
- charakterizace materiálů analytickými metodami dostupnými na IT4 Innovations
III. etapa (červenec-září)
- molekulární modelování struktury a designu připravených kompozitů pomocí Material Studio na IT4 Innovation
- vyhodnocování získaných výsledků a práce na prvních výstupech projektu.
IV. etapa (září - listopad)
- 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. Stipendia14000,-14000,-
3. Materiálové náklady15000,-72939,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-0,-
5. Služby37000,-13574,-
6. Cestovní náhrady68978,-33484,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory14000,-14000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady148978,-
Uznané náklady147997,-
Celkem běžné finanční prostředky148978,-147997,-