Schválené projekty 2019

Rozdělení přidělené dotace z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum po fakultách se zohledněním celoškolských pracovišť na rok 2019

Celková přidělená částka z MŠMT na specifický vysokoškolský výzkum na VŠB-TUO - 55 404 010 Kč

Z toho 0,18 % - 99 192 Kč - úhrada způsobilých nákladů spojených s organizací SGS

fakulta přidělená částka v Kč
FBI  1 433 100
EKF  3 711 635
FAST  2 600 000
FS   8 127 164
FEI 15 797 594
HGF   5 859 651
FMT  7 597 824
VC 10 177 850
CELKEM 55 304 818

KódSP2019/31
Název projektuPovrchově modifikované nanostruktury
ŘešitelTokarský Jonáš doc. Ing., Ph.D.
Školitel projektu
Období řešení projektu01.01.2019 - 31.12.2019
Předmět výzkumuPředmět výzkumu v rámci projektu:
V rámci tohoto projektu budou připravovány a charakterizovány povrchově modifikované nanostruktury. Výzkum v rámci předkládaného projektu bude rozdělen do čtyř částí.
1) Příprava a charakterizace nanovlákenných vrstev s obsahem jílových minerálů (vermikulitu, případně kaolinitu). Nanovlákenné vrstvy budou tvořeny ve vodě nerozpustnými nosnými polymery polyuretanem a polykaprolaktonem, přičemž jílový minerál bude inkorporován do vrstvy. Vzorky budou analyzovány pro ověření nanovlákenné struktury a pro stanovení obsahu jílového minerálu ve vrstvě. K určení stability těchto materiálů budou provedeny základní testy vyluhovatelnosti. V neposlední řadě bude provedeno základní testování antimikrobiální účinnosti připravených vrstev.
2) Charakterizace fotoaktivních nanokompozitů obsahujících nanočástice ZnS na fylosilikátové matrici pomocí molekulárního modelování a geometrických modelů strukturní kompatibility rovin ZnS a kaolinitu. Výsledky budou porovnány s experimentálně získanými daty z mikroskopických analýz reálných vzorků nanokompozitu ZnS/kaolinit.
3) Studium adsorbentu na bázi organofilizovaných magnetických nanočástic pomocí molekulárního modelování. Na základě experimentálních dat budou připraveny modely systému adsorbent/adsorbát a tyto budou ve vodném prostředí studovány pomocí molekulární dynamiky. Pozornost bude věnována zejména molekulám benzenu, toluenu, ethylbenzenu a xylenů, ale studovány budou rovněž molekuly polyaromatických uhlovodíků.
4) Příprava a charakterizace nanokompozitů g-C3N4/aluminosilikát. Výchozí materiály na bázi fylosilikátů (montmorillonit a kaolinit) modifikované melaminem jakožto prekurzorem g-C3N4 budou kalcinovány při teplotách 550-650 °C. Výsledné nanokompozity budou testovány na fotokatalytický rozklad vybraných organických barviv. Součástí výzkumu bude charakterizace nanostruktur dostupnými analytickými metodami.

Časový harmonogram řešení projektu:
01/2019 – 06/2019
- literární rešerše na téma povrchově modifikovaných nanovlákenných materiálů
- příprava nanovlákenných materiálů na přístroji 4SPIN LAB ve firmě Contipro a.s.
- instrumentální analýzy nanovlákenných vrstev Ramanovou spektroskopií, EDS, SEM a digitální mikroskopií
- provedení základních testů vyluhovatelnosti a testů antimikrobiální účinnosti nanovlákenných vrstev
- molekulární modelování interakce nanočástic ZnS na povrchu kaolinitu – studium vlivu velikosti nanočástic a typu atomů v přiléhající rovině
- příprava geometrického modelu strukturní kompatibility rovin ZnS – kaolinit
- instrumentální analýza reálných vzorků kaolinitu povrchově modifikovaného ZnS pomocí HRTEM
- příprava modelů systému adsorbent/adsorbát a podrobení těchto modelů molekulární dynamice
- výpočty rozpustnosti molekul adsorbátu ve vodě a uhlovodíkových řetězcích
- srovnání obou výpočetních přístupů z hlediska shody s experimentálními daty
- příprava nanokompozitů na bázi montmorillonitu a kaolinitu s různými obsahy melaminu
- studium vlivu teploty kalcinace na strukturní transformaci melamin / g-C3N4
- instrumentální analýzy nanovlákenných vrstev IČ spektroskopií, RTG difrakční analýzou,PLS, SEM a EDS
- provedení testů fotokatalytické aktivity připravených nanokompozitů a stanovení její závislosti na obsahu g-C3N4 a na kalcinační teplotě
07/2019 – 12/2019
- příprava článku na téma nanovlákenných vrstev
- analýza geometrických modelů strukturní kompatibility rovin ZnS – kaolinit
- studium vlivu výchozích pozic hkl rovin ZnS vůči kaolinitu s ohledem na nesymetričnost jeho základní buňky
- srovnání geometrických modelů s výsledky analýz HRTEM
- počítačová charakterizace molekul adsorbátu pomocí molekulárních deskriptorů a jejich srovnání s experimentálními daty reálných molekul
- příprava článku na téma adsorpce
- monitoring stability fotokatalytické aktivity připravených nanokompozitů jejím opakovaným měřením v řádu měsíců
- příprava plného konferenčního příspěvku na téma povrchově modifikovaných nanovláken
Členové řešitelského týmuIng. Lenka Bardoňová
Bc. Marie Chmelařová
doc. Ing. Lenka Kulhánková, Ph.D.
Mgr. Kateřina Mamulová Kutláková, Ph.D.
Ing. Eva Olšovská
doc. Ing. Jonáš Tokarský, Ph.D.
Ing. Adam Verner
Specifikace výstupů projektu (cíl projektu)Specifikace výstupů výzkumu (cíl projektu):

cíle projektu
******************
1) příprava antimikrobiálních nanovlákenných materiálů na bázi polyuretanu a polykaprolaktonu s obsahem inkorporovaného jílového minerálu
2) nalezení nejvhodnějších hkl rovin ZnS a jejich orientace z hlediska interakce ZnS-kaolinit
3) navržení postupu schopného predikce sorpční účinnosti adsorbentu Fe3O4@SiO2-C18 vůči molekulám benzenu, toluenu, ethylbenzenu, xylenů a polyaromatických uhlovodíků
4) optimalizovaná metoda přípravy nanokompozitů g-C3N4/aluminosilikát s ohledem na nejvyšší fotodegradační aktivitu

předpokládané VaV výstupy
****************************
- článek v mezinárodním periodiku s IF
- aktivní účast na mezinárodních konferencích (jeden plný konferenční příspěvek)
- diplomová práce (L. Bardoňová)
- diplomová práce (E. Olšovská)
- diplomová práce (M. Chmelařová)

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. Stipendia52000,-52000,-
3. Materiálové náklady42000,-53674,-
4. Drobný hmotný a nehmotný majetek0,-0,-
5. Služby106000,-117575,-
6. Cestovní náhrady25000,-1751,-
7. Doplňkové (režijní) náklady max. do výše 10% poskytnuté podpory25000,-25000,-
8. Konference pořádané VŠB-TUO k prezentaci výsledků studentského grantu (max. do výše 10% poskytnuté podpory)0,-0,-
9. Pořízení investic0,-0,-
Plánované náklady250000,-
Uznané náklady250000,-
Celkem běžné finanční prostředky250000,-250000,-