PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Interakce rozpouštěná látka-rozpouštědlo v systémech iontových kapalin s molekulovými rozpouštědly

Školitel: Ing. Magdalena Bendová, Ph.D.

Laboratoř separačních procesů E. Hály

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Cílem této doktorské práce bude studium vlivu povahy molekulárních rozpouštědel na vztah rozpouštědlo-rozpuštěná látka v systémech s iontovými kapalinami. V závislosti na míře vzájemné rozpustnosti studovaných látek budou experimentálně stanoveny termofyzikální a termodynamické vlastnosti jako např. hustota, tepelná kapacita nebo vodivost v celém koncentračním intervalu a/nebo za nekonečného zředění. V případě omezené mísitelnosti složek studovaných systémů bude také stanoveno fázové chování v kapalné fázi. K tomuto účelu budou vybrána molekulová rozpouštědla s rozdílnou tendencí k asociaci, aby bylo možné z hlediska výše uvedených makroskopických vlastností zkoumat solvataci iontových kapalin v těchto rozpouštědlech. Pro hlubší pochopení interakcí na mikroskopické úrovni, které jsou s makroskopickými vlastnostmi směsí spjaty, budou měřené vlastnosti navíc modelovány pomocí metody COSMO-RS.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru fyzikální chemie, fyziky, nebo organické chemie;

·      systematický a kreativní přístup k práci;

·      schopnost týmové práce.

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Rozpustnost a sorpce superkritického CO2 v polymerních iontových kapalinách z hlediska porozumění vztahu mezi strukturou a vlastnostmi

Školitelé: Ing. Magdalena Bendová, Ph.D.¹, Dr. Pascale Husson, HDR²

Školitel specialista: Ing. Jan Storch, Ph.D.¹

Místo: Laboratoř separačních procesů E. Hály - Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol¹, Université Blaise Pascal, Institute of Chemistry of Clermont-Ferrand, France²

V této doktorské práci bude studován vztah mezi strukturou a vlastnostmi polymerních iontových kapalin (PILs) z hlediska jejich termofyzikálních vlastností, sorpce a fázového chování v systémech se superkritickým CO2. Tyto vlastnosti budou zkoumány jak experimentálně, tak pomocí termodynamického modelování. Pod česko-francouzským vedením (doctorat en co-tutelle) bude student syntetizovat a charakterizovat nové PILs s aplikačním potenciálem pro záchyt CO2.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru fyzikální chemie, fyziky, nebo organické chemie;

·      systematický a kreativní přístup k práci;

·      schopnost týmové práce.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU ORGANICKÁ CHEMIE / ORGANICKÁ TECHNOLOGIE

Syntéza polyaromatických derivátů pomocí mikrovlnné fotochemie

Školitel: Dr. Ing. Vladimír Církva

Laboratoř procesů ochrany prostředí

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Projekt spočívá v propojení dvou vědeckých oborů: tradiční fotochemie a nedávno vzniklé mikrovlnné chemie, kdy je studován vliv UV/VIS a mikrovlnného záření na chemické a fyzikální vlastnosti molekul. UV záření je generováno zcela netypicky, a to přímo mikrovlnným polem, pomocí tzv. bezelektrodových lamp.

Cílem projektu je základní výzkum vlivu mikrovlnného záření na průběh cis-trans fotoizomerace a fotocyklizace stilbenů a o-terfenylů, které následně vedou k derivátům fenanthrenu, trifenylenu, fenacenu, helicenu či k jejich heteroanalogům.

Uchazeč by měl být experimentálně zručný a prakticky obeznámený s organickou syntézou.

Církva V.: Microwaves in Photochemistry and Photocatalysis. V knize: Microwaves in Organic Synthesis, 3^rd Edition, kap. 14. (de la Hoz, A. and Loupy, A., Eds.), pp 563-605, Wiley-VCH, Weinheim 2012.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU ORGANICKÁ TECHNOLOGIE

Využití mikro fotoreaktoru pro vybrané fotochemické reakce

Školitel: Dr. Ing. Vladimír Církva

Laboratoř procesů ochrany prostředí

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Projekt nabízí spojení dvou vědeckých oborů: tradiční fotochemie a rychle se rozvíjejícího oboru mikrotechnologií. Mikro fotoreaktory přinášení výhody spojené zejména s velkým poměrem mezifázové plochy a aktivnímu objemu, malými rozměry, vyšší homogenitě ozařování nebo lepším prostupem světla. Tyto výhody spolu s možností isotermního provozu reakce otvírají nové možnosti v oblasti fotochemie. Pro experimenty je k dispozici unikátní mikro fotoreaktor s proměnými vlnovými délkami od firmy Ehrfeld, který bude využit ke studiu optimálních podmínek pro teplotní závislosti fotostacionárního stavu vybraných stilbenů. Důraz bude kladen na ověření vlivu teploty, vlnové délky a typu rozpouštědla na cis-trans fotoizomeraci a fotocyklizaci stilbenů. Výsledkem projektu bude metodika použítí mikroreaktorů ve fotochemii s přímým ověřením na vybrané reakci.

Interdisciplinární charakter tématu vyžaduje mimo určité znalosti fotochemie i osvojení znalostí z mikrofluidiky a sběru a vyhodnocení experimentálních dat (Matlab, Labview, LabVision).

Brand, O., G. K. Fedder, et al. (2006). Micro Process Engineering: Fundamentals, Devices, Fabrication and Applications, Wiley-VCH, Weinheim, Germany.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Příprava nanostrukturovaných depozitů pomocí CVD

Školitel: RNDr. Vladislav Dřínek, CSc.

Oddělení analytické a materiálové chemie

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Doktorand bude pomocí klasické CVD připravovat za teplot až do 1200 °C nanostrukturované depozity (nanotrubičky, -pásky, -dráty –destičky apod.), jejichž rozměry nepřesahují 100 nm. U takto malých objektů lze očekávat velmi výrazné kvantové jevy a velký měrný povrch, které jsou využitelné v opto- a mikroelektronice a katalýze. Studium se bude sestávat z těchto částí: i) sestavení vhodné experimentální aparatury pro laserové kryogenní pokusy, ii) laserová ablace hlavně germania a křemíku za účelem přípravy nanoprášků s velmi malým průměrem a iii) analýza vzniklých nanoprášků dostupnými technikami. Doktorand bude pracovat se skleněnými vakuovými aparaturami a naučí se pracovat s analytickými technikami používanými ve skupině.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru fyzikální, organická, anorganická chemie nebo fyziky;

·      zájem o vědeckou práci a jistá manuální zručnost

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Příprava nanoprášků pomocí kryogenní laserové ablace

Školitel: RNDr. Vladislav Dřínek, CSc.

Oddělení analytické a materiálové chemie

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Cílem doktorandské práce bude příprava nanoprášků s velmi malým průměrem v řádu nanometrů pomocí laserové ablace vybraných terčíků (hlavně Ge a Si) v inertní atmosféře (H2, He…) za kryogenních teplot až do 77 K. Předpokládá se , že prášky budou mít kvantově mechanicky podmíněné vlastnosti vhodné pro opto- a mikroelektroniku. Doktorandská práce bude členěna takto: i) sestavení experimentální aparatury pro kryogenní laserovou ablaci, ii) laserová ablace Ge a Si pro přípravu nanoprášků s velmi malým průměrem a iii) analýza prášků dostupnými analytickými technikami.

Doktorand bude pracovat se skleněnými vakuovými aparaturami a naučí se pracovat s analytickými technikami používanými ve skupině.

Požadavky na uchazeče:

·     VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru fyziky nebo fyzikální, anorganické a organické chemie

·     Zájem o vědeckou práci a jistá manuální zručnost

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Dělení surového bioplynu pomocí membránových procesů

Školitel: Ing. Pavel Izák, Ph.D., Dsc

Oddělení separačních procesů

Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i., 165 02 Praha 6 -  Suchdol

V poslední době čištění surového bioplynu přitahuje velkou pozornost výzkumné obce. Možnost efektivního využití odpadů pro levné produkce biopaliv má obrovské ekologické a ekonomické výhody. V navrhované Ph.D. práci bude rozvíjena námi vyvinutá metoda čištění surového bioplynu pomocí vodou zbotnalé polymerní membrány. Stěžejní část práce spočívá v poloprovozním ověření dělení membrány plynu na základě našeho patentu (CZ303106) s použitím dutých vláken. Předmětem disertační práce bude porovnání již úspěšně vyvinuté separace pomocí spirálně vinutých moduly a modulů z dutých vláken. Na základě ekonomické analýzy bude vybrán nejslibnější systém, který bude dále rozvíjen pro případné komerční využití v průmyslu. U kandidáta doktorské práce bude vyžadováno zpracování podrobné rešerše zahraniční literatury v dané problematice (nutnost aktivní znalosti anglického jazyka), samostatné měření a zpracování výsledků a ve spolupráci se školitelem i napsání publikací do zahraničních periodik.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU ANORGANICKÁ TECHNOLOGIE

Speciální elektrochemické a fotochemické postupy pro čištění odpadních vod

Školitel: Doc. Dr. Ing. Petr Klusoň

Školitelé specialisté: Ing. Pavel Krystyník, Ph.D., Dr. Duarte Tito

Oddělení katalýzy a reaktorového inženýrství

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Cílem této doktorské práce bude především studium speciálních elektrochemických postupů určených pro čištění odpadních vod. Ty budou případně doplněny o metody fotochemické oxidace. Z elektrochemických postupů se jedná o tzv. elektrokoagulaci. V této souvislosti budou studovány a optimalizovány technické parametry zařzení, jako například materiál elektrod, jejich tvar, tloušťka, velikost, uspořádání koagulační části, atd., a dále parametry procesní. Zkoumány budou modelové odpadní vody i vody z řady reálných stanovišť v České republice i v zahraničí. Práce budou probíhat v úzké součinnosti se spolupracujícími firmami Dekonta a.s. (CZ), Elentech (UK) a First Elements (UK). Tento doktorský projekt je zabezpečen uděleným projektem TAČR na období 2015-2017.

Požadavky na uchazeče:

·       VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru chemie, životního prostředí, fyziky, apod.

·       kladný přístup k programování a experimentální práci

·       systematický a kreativní přístup k práci

·       schopnost týmové práce

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU CHEMIE A TECHNOLOGIE PALIV A PROSTŘEDÍ / ENERGETIKA V CHEMICKO-TECHNOLOGICKÝCH PROCESECH

Materiálové využití popelovin ze spalovny komunálních odpadů

Školitel: Ing. Michael Pohořelý, Ph.D.

Školitel specialista: Ing. Michal Šyc, Ph.D.

Laboratoř procesů ochrany prostředí,

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Struska ze spalování komunálního odpadu obsahuje řadu materiálů, které je potenciálně možno dále využít, jako jsou železné i neželezné kovy, kovy vzácných zemin, sklo, minerály využitelné ve stavebnictví. Udávané složení strusky se pohybuje v rozmezí 5–13 % železných kovů, 2–5 % neželezných kovů, 15–30 % skla a keramiky, 1–5 % nespálené organiky a 50–70 % minerální frakce. Práce bude zaměřena na detailní analýzu strusky. Dále budou hledány vhodné metody zpracování a úpravy strusky s cílem získat cenné složky a nerecyklovatelnou část využít ve stavebnictví.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru environmentální inženýrství, chemie životního prostředí, chemického inženýrství, atd.

·      samostatnost, systematický a kreativní přístup k práci, schopnost týmové práce

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU CHEMIE A TECHNOLOGIE PALIV A PROSTŘEDÍ / ENERGETIKA V CHEMICKO-TECHNOLOGICKÝCH PROCESECH

Termické využití čistírenských kalů

Školitel: Ing. Michael Pohořelý, Ph.D.

Školitel specialista: Ing. Michal Šyc, Ph.D.

Laboratoř procesů ochrany prostředí,

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Kal je nevyhnutelným a velice obtížným odpadem každé mechanicko-biologické technologie pro čištění odpadních vod. Dosud neexistuje žádná univerzálně použitelná technologie k likvidaci těchto kalů. Kaly produkované komunálními čistírnami odpadních vod obvykle obsahují významné množství těžkých kovů, které komplikují jejich recyklaci, tj. jejich aplikaci do zemědělské, či lesnické půdy. Jako slibný postup k likvidaci čistírenských kalů se v posledních letech jeví jejich spalování, např. ve fluidní vrstvě. Mezi výhody této operace patří řádové zmenšení objemu původního odpadu, jenž je takto zbaven veškerých organických látek a využití energetického obsahu kalu. Hlavním cílem práce bude vyšetřit vliv význačných operačních parametrů na kvalitu, spolehlivost a účinnost procesu spalování suchých stabilizovaných čistírenských kalů ve fluidní vrstvě.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU ORGANICKÁ TECHNOLOGIE

Chemické složení atmosférických nanočástic a jeho dynamika

Školitel: Ing. Jaroslav Schwarz, CSc.

Laboratoř procesů ochrany prostředí

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Nanočástice (částice menší než 100 nm) tvoří většinu z celkového počtu částic v atmosféře, ale jen malou část jejich hmoty. Zároveň v sobě nesou nejvíce informací o svém původu. Tato informace je ale ztracena při běžných analýzách všech částic, neboť ty větší tvoří většinu hmoty. Nanočástice pocházejí z vysokoteplotních procesů (např. hoření) nebo jsou vytvářeny chemickými reakcemi následovanými kondenzací méně těkavých produktů (tzv. sekundární aerosol) přímo v atmosféře Cílem této doktorské práce bude získání dat o chemickém složení nanočástic kombinací on-line a off-line analytických metod (AMS - aerosolová hmotnostní spectrometrie, IC, LC-MS). Pro předseparaci větších částic bude použit prototyp velkoobjemového kaskádního impaktoru. Získaná data budou použita pro určení zdrojů nanočástic v ovzduší pomocí receptorových modelů (zejména PMF) a k určení hlavních prekurzorů při tvorbě sekundárních aerosolů.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru fyzikální, analytické, nebo organické chemie

·      systematický a kreativní přístup k práci

·      samostatnost i schopnost týmové práce

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU ORGANICKÁ TECHNOLOGIE

Studium OC/EC analytických metod pomocí experimentu a modelování

Školitel: Ing. Jaroslav Schwarz, CSc.

Laboratoř procesů ochrany prostředí

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Organické sloučeniny a tzv. elementární uhlík patří mezi hlavní složky atmosférických aerosolů („jedovatého prachu“). Protože množství organických sloučenin v aerosolu je nespočitatelné, používá se často pro jejich kvantifikaci suma uhlíku zastoupeného v těchto sloučeninách. Ten je v tzv. termo-optické metodě separován od elementárního uhlíku použitím kombinace odpařování v He a následně spalováním zbylých látek ve směsi He+O2, za použití optické korekce na pyrolytický uhlík vytvořený při zahřívání v He. Používané analytické přístroje používají různé geometrické uspořádání při nichž někdy nosné médium analyzovaný vzorek (křemenný filtr se vzorkem) obtéká a nebo jím prochází. To zákonitě vede k různému množství vytvořeného pyrolyzovaného uhlíku. Detailní analýza procesů probíhajících při této analýze a modelování vlivu rozdílného uspořádání na získané výsledky bude hlavním cílem této doktorandské práce.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru fyzikální chemie, chemického inženýrství nebo organické technologie

·      systematický a kreativní přístup k práci s důrazem na detail

·      samostatnost i schopnost týmové práce

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU CHEMIE A TECHNOLOGIE PALIV A PROSTŘEDÍ / ENERGETIKA A CHEMICKO-TECHNOLOGICKÝCH PROCESECH

Optimalizace procesu zplyňování v reaktoru se sesuvným ložem

Školitel: Ing. Siarhei Skoblia, Ph.D.

Školitel specialista: Ing. Michael Pohořelý, Ph.D.

Laboratoř procesů ochrany prostředí

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Kombinovaná výroba elektrické energie a tepla na „míru“ v malých a středních decentralizovaných jednotkách je jedním z možných řešení problému energetické i ekonomické soběstačnosti jednotlivých regionů. Konverze pevného materiálu (fosilních a alternativních paliv) na směs hořlavých plynů ve vícestupňovém zplyňovacím generátoru v kombinaci s jeho následným spalováním ve spalovacích motorech umožňuje dosažení účinnosti výroby elektrické energie srovnatelné s velkými elektrárenskými bloky provozovanými v ČR při srovnatelných měrných investičních nákladech.

Uvedená práce je zaměřena na optimalizaci provozu vícestupňového generátoru se zaměřením na zlepšení účinnosti procesu výroby plynu, zlepšení jeho kvality (snížení obsahu nežádoucích složek) a snížení provozních nákladů a to jak prostřednictvím úprav a modifikací jednotlivých částí stávající konstrukce generátoru, tak i určení jeho klíčových kritických provozních parametrů (teploty v pyrolýzní a oxidační časti, průtoků primárního a sekundárního vzduchu, velikosti a vlhkosti paliva, intenzity roštovaní apod.).

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU ORGANICKÁ CHEMIE / ANORGANICKÁ CHEMIE / ORGANICKÁ TECHNOLOGIE

Syntéza helicenů pro účely konstrukce senzorů a optoelektronických prvků

Školitel: Ing. Jan Storch, Ph.D.

Oddělení analytické a materiálové chemie

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Školitel specialista: Doc. Ing. Jan Vacek, Ph.D.

Univerzita Palackého v Olomouci, Ústav lékařské chemie a biochemie, Hněvotínská 3, 775 15, Olomouc

Cílem této práce bude příprava vhodných derivátů helicenů a jejich opticky čistých forem, příprava funkčních povrchů pomocí spincoatingu1 a elektropolymerace2 a jejich podrobná charakterizace. Systémy pak budou dále studovány s ohledem na jejich konkrétní aplikace v biotechnologiích a technické praxi.

Uchazeč by měl mít pokročilé znalosti v oboru organické chemie se základními znalostmi anorganické chemie a spektrálních metod (NMR, MS, IČ). Dále pak je vyžadována aktivní znalost anglického jazyka, systematický a kreativní přístup, týmová práce.

1. J. Storch, J. Zadny, T. Strasak, M. Kubala, J. Sykora, M. Dusek, V. Cirkva, P. Matejka, M. Krbal, J. Vacek, Chem. Eur. J. 2014, DOI: 10.1002/chem.201405239

2. J. Hrbac, J. Storch, V. Halouzka, V. Cirkva, P. Matejka, J. Vacek, RSC Adv. 2014, 4, 46102.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU ORGANICKÁ CHEMIE

Syntéza vrstevnatých dendrimerů pro bioaplikace a materiálovou chemii

Školitel: Ing. Tomáš Strašák, Ph.D.

Oddělení analytické a materiálové chemie

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Tématem projektu bude syntéza nových vrstevnatých dendrimerů pro aplikace v materiálové chemii a biovědách (vlastní aplikace budou prováděny ve spolupráci s externím pracovištěm). Na vnitřní hydrofobní karbosilanové jádro bude navázána vnější vrstva (periferní generace dendrimeru), která zaručí dostatečnou hydrofilitu makromolekuly a bude plnit další funkce na základě požadavků konkrétní aplikace. Jako součást vnější vrstvy budou testovány např. kvartérní oniové skupiny, modifikované poly(ethylenglykoly) nebo různé cukerné deriváty. Součástí práce bude důkladná analýza produktů pomocí vhodných technik (NMR, HRMS, GPC atd.).

Uchazeč by měl mít pokročilé znalosti v oboru organické chemie se základními znalostmi anorganické chemie a základní znalosti spektrálních technik. Požadujeme:

·    VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru organické nebo technologie;

·    systematický a kreativní přístup k práci

·    schopnost týmové práce

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU Chemie A TECHNOLOGIE PALIV A PROSTŘEDÍ / CHEMICKÉ A ENERGETICKÉ ZPRACOVÁNÍ PALIV

Materiálové využití popelovin ze spalovny komunálních odpadů

Školitel: Ing. Michael Pohořelý, Ph.D.

Školitel specialista: Ing. Michal Šyc, Ph.D.

Laboratoř procesů ochrany prostředí

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Struska ze spalování komunálního odpadu obsahuje řadu materiálů, které je potenciálně možno dále využít, jako jsou železné i neželezné kovy, kovy vzácných zemin, sklo, minerály využitelné ve stavebnictví. Udávané složení strusky se pohybuje v rozmezí 5–13 % železných kovů, 2–5 % neželezných kovů, 15–30 % skla a keramiky, 1–5 % nespálené organiky a 50–70 % minerální frakce. Práce bude zaměřena na detailní analýzu strusky. Dále budou hledány vhodné metody zpracování a úpravy strusky s cílem získat cenné složky a nerecyklovatelnou část využít ve stavebnictví.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru environmentální inženýrství, chemie životního prostředí, chemického inženýrství, atd.,

·      samostatnost, systematický a kreativní přístup k práci, schopnost týmové práce

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU ORGANICKÁ CHEMIE / ANORGANICKÁ CHEMIE / ORGANICKÁ TECHNOLOGIE

Syntéza a využití komplexů přechodných kovů s helikálními ligandy

Školitel: Ing. Jan Sýkora, Ph.D.

Školitel specialista: Ing. Jan Storch, Ph.D.

Oddělení analytické a materiálové chemie, Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

S ohledem na využití helicenů v katalýze, budou připraveny vhodné prekurzory [6]- a [7]helicenů¹, které mohou být snadno převedeny na nejrůznější ligandy. Vlastní projekt doktorského studia bude zaměřen na přípravu, stadium a charakterizaci komplexů katalyticky aktivních přechodných kovů s těmito helikálně chirálními ligandy. Jedná se o dosud neprobádanou oblast výzkumu helicenové chemie.

Uchazeč by měl mít pokročilé znalosti z organické syntézy a základy anorganické a koordinační chemie spolu se znalostí metod strukturní analýzy (multinikleární NMR, IČ, MS). Dále je požadován magisterský titul, systematický a kreativní přístup k práci a schopnost týmové práce.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU ANALYTICKÁ CHEMIE

Identifikace biologicky aktivních látek v přírodních extraktech

Školitel: Doc. Ing. Bohumil Dolenský, Ph.D.

Školitel specialista: Ing. Jan Sýkora, Ph.D.

Ústav analytické chemie, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze

Cílem této doktorské práce bude vypracování metodik pro separaci a identifikaci biologicky aktivních látek v různých extraktech rostlinných materiálů. V poslední fázi bude práce směřovat k samotné izolaci jednotlivých aktivních složek. Pracovní skupina je vybavena potřebným přístrojovým vybavením, stejně tak je zajištěn přísun extrahovaného materiálu pro analýzy a testování biologické aktivity. Doktorand bude při své práci moci využít metody HPLC, GC, MS, NMR a kombinace těchto metod (LC-MS, LC-NMR). Uchazeč by měl mít pokročilejší znalosti spektrálních metod k charakterizaci organických sloučenin, především NMR a metody hmotnostní spektrometrie, vítány jsou základní znalosti organické chemie či chemie přírodních látek.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru analytické, organické chemie nebo chemie přírodních látek

·      znalost instrumentálních analytických metod pro analýzy organických látek

·      systematický a kreativní přístup k práci

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU CHEMICKÉ INŽENÝRSTVÍ

Hydrodynamické chování bublin v tenkých štěrbinách

Školitel: Ing. Jaroslav Tihon, CSc.

Oddělení vícefázových reaktorů

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Cílem projektu je experimentální studium charakteru dvoufázového toku (kapalina-plyn) v tenkých štěrbinách s měnící se geometrií. Naše pozornost se zaměří na zmapování tvaru a rychlosti pohybujících se bublin a na studium proudění v tenkém filmu oddělujícím tyto bubliny od stěny kanálu. Originální experimentální technika vyvíjená v našem oddělení, elektrodifúzní diagnostika proudění, bude využita jak pro určení směru a rychlosti proudění v blízkosti stěny, tak i pro detekci průchodu bublin. Pro tento účel bude využit nový typ čidel připravených pomocí moderní techniky fotolitografie. Dodatečné informace o proudění budou získány pomocí vizualizačních experimentů využívajících špičkovou rychloběžnou kameru Redlake, popřípadě pomocí měření rychlostních polí metodou PIV (Particle Image Velocimetry).

Projekt je vhodný pro absolventa či absolventku chemicko-inženýrského nebo jiného technicky zaměřeného studia. Uchazeč by měl být experimentálně zručný a měl by mít alespoň základní znalosti z oblasti hydrodynamiky. Základním předpokladem je ovšem chuť do samostatné výzkumné práce. Případný zájemce se bude moci opřít o naše bohaté zkušenosti jak v oblasti automatizovaných experimentálních měření s následným zpracováním dat (LabView), tak i řešení složitých hydrodynamických úloh (MatLab, Mathematica).

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Transport kondenzujících látek v anorganické membráně

Školitel: Ing. Petr Uchytil, CSc.

Laboratoř separačních procesů E. Hály

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Cílem práce bude studium separace par a plynů ve nanopórech anorganických membrán. Pokud je dělena směs obsahující kondenzující plyn za určitých tlakových podmínek může dojít k jeho kondenzaci v pórech. V tomto případě lze očekávat velkou změnu separačních vlastností porézního prostředí, neboť kapalná fáze současně omezí průtok nekondenzující složky dělené směsi. Už z tohoto krátkého popisu je patrné, že transport látek ve velmi malých pórech je značně komplikovaný, avšak velmi zajímavý nejen z teoretického hlediska, ale i pro svůj praktický význam.

Experimenty budou prováděny na Vycorové membráně (sklo) a dalších anorganických membránách (zejména vícevrstvé membrány na bázi aluminy). Jako permeující látky budou použity permanentní plyny (dusík, vodík, apod.) a plyny kondenzující (např. butan, freon).

Požadavky na uchazeče:

Uchazeče očekávají experimenty, zároveň důležité bude i matematické zpracování získaných výsledků. Dále je velký prostor k teoretickému modelování transportu.

Zaměření práce by nemělo působit problémy dobrému studentu jakéhokoliv směru, ale výhodou by byl obor fyzikální či anorganické chemie.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Transport látek v tenkém kapalném filmu

Školitel: Ing. Petr Uchytil, CSc.

Laboratoř separačních procesů E. Hály

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Projekt je zaměřen na popis transportu permeujících látek v tenkém kapalném filmu. Nejdříve bude měřen tok čistých látek, poté bude studován permeační transport binárních směsí, zejména směsí obsahujících oxid uhličitý. Oxid uhličitý patří skleníkové plyny, které poškozují atmosféru a proto jeho odstranění ze směsí se vzduchem nebo metanem patří k důležitým separačním úkolům.

Pozornost bude věnována sledování vzájemného ovlivnění látek při jejich průchodu membránou. Pro studium transportu složitějších systémů bude použita nová aparatura s detekcí pomocí plynového chromatografu či hmotnostního spektrometru. Pro zaměření práce je výhodou studium v oboru fyzikální chemie nebo chemického inženýrství.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU CHEMICKÉ INŽENÝRSTVÍ

Rozpad bublin a kapek v turbulentním proudění

Školitel: Ing. Jiří Vejražka, Ph.D.

Oddělení vícefázových reaktorů

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Pro výpočet vícefázových proudění (např. proudění směsi voda-ropa) při návrhu aparatur se začínají uplatňovat metody typu population balance modeling. Tyto metody počítají, jak se bude vyvíjet velikost kapek/bublin. Jako vstup potřebují spolehlivé modely, které určí, jak velké množství kapek/bublin se vlivem proudění rozpadne na menší částice. Rozpad kapek či bublin je náhodný proces, jehož pravděpodobnost je závislá na lokálním charakteru proudění (především lokální rychlosti disipace turbulentní energie) a je navíc silně ovlivněna případnou přítomností povrchově aktivních látek.

Cílem doktorského projektu je poskytnout experimentální data o rozpadu bublin a kapek vlivem turbulentního proudění. Doktorand by měl pracovat na již zhotovené experimentální aparatuře, charakterizovat turbulentní proudění pomocí metody PIV a sledovat rozpad bublin a kapek pomocí počítačového zpracování záznamů rychloběžné kamery. Na základě dat se pokusíme sestavit model, který popíše podmínky nutné pro rozpad. Bude sledováno, jak je pravděpodobnost rozpadu a velikost dceřiných částic ovlivněna lokální rychlostí disipace turbulentní energie, střihem časově středního toku, nebo přítomností povrchově aktivních látek.

Uchazeč (nejlépe absolvovent oboru chemického nebo strojního inženýrství) se nesmí bát velkého množství experimentálních dat, počítačů a jednoduchého programování v Matlabu.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Vysokotlaká rovnováha kapalina-pára v systémech s iontovými kapalinami vhodnými pro záchyt oxidu uhličitého

Školitel: Ing. Zdeněk Wagner, CSc.

Laboratoř separačních procesů E. Hály

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Cílem této doktorské práce bude experimentální studium rozpustnosti oxidu uhličitého v iontových kapalinách za vysokého tlaku. Budou studovány nové, dosud nepopsané iontové kapaliny s příbuznou strukturou kationtu a různými anionty. Výsledkem práce tedy kromě vlastního měření fázové rovnováhy bude i charakterizace těchto iontových kapalin. Bude určen vliv struktury kationtu a aniontu na makroskopické termodynamické veličiny. Tento vliv bude posouzen i na molekulární úrovni modelováním fázových rovnovah stavovou rovnicí SAFT. Výsledky této studie rovněž ukáží, jak struktura kationtu a aniontu ovlivňuje polaritu iontové kapaliny a mezimolekulární síly. Výsledky práce poslouží též pro posouzení aplikačního potenciálu studovaných nových iontových kapalin pro záchyt oxidu uhličitého a pro další průmyslové procesy.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru fyzikální chemie, fyziky, nebo organické chemie;

·      systematický a kreativní přístup k práci;

·      schopnost týmové práce.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Transformace aerosolových částic vlivem změn v plynném prostředí

Školitel: Ing. Vladimír Ždímal Dr.

Školitel specialista: Ing. Jaroslav Schwarz,CSc.

Laboratoř chemie a fyziky aerosolů

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Aerosolové částice jsou v atmosféře všudypřítomné a ovlivňují mnoho dějů na Zemi, od globálního oteplování po lidské zdraví. Nacházejí se převážně v chemické a fuzikální rovnováze se svým okolím, ale kvůli kontinuálním změnám v atmosféře nebo během jejich transportu např. do plic se během své doby života mění. Proto je nutné studovat jejich chování při změnách prostředí, aby bylo možné předpovědět jejich osud a transformace, když se dostanou do atmosféry a nebo v ní vzniknou. Studie bude provedena za použití nově vyvinutého systému laminárních reaktorů, které umožní kontrolovat vlastnosti okolního prostředí částic. Jevy budou studovány za použití pokročilých metod aerosolové instrumentace včetně on-line chemické a fyzikální charakterizace částic aerosolovým hmotnostním spektrometrem.

Požadavky na uchazeče:

·      VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v chemickém inženýrství, fyzikální chemii, organické technologii, chemické fyzice, meteorologii

·      ochota experimentovat a učit se nové věci

·      schopnost týmové práce.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU LÉČIVA A BIOMATERIÁLY / CHEMICKÉ INŽENÝRSTVÍ

Experimentální studium chování aerosolů při inhalaci

Školitel: Ing. Vladimír Ždímal Dr.

Školitel specialista: Ing. Jakub Ondráček,Ph.D.

Laboratoř chemie a fyziky aerosolů

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Práce se bude zabývat experimentálním studiem změn reálných aerosolů při změnách teploty a relativní vlhkosti. Téma má silnou vazbu na dvě aktuální témata aerosolového výzkumu: zdravotní aspekty inhalace aerosolu a vliv aerosolu na globální změny klimatu. Experimenty budou prováděny jak v laboratoři na modelových systémech, které reprezentují některé třídy atmosférických aerosolů, tak při odběrech reálných aerosolů, např. z dopravy, při spalování biomasy apod. Specifických případem bude studium léčebných inhalantů a jejich chování po vstupu do dýchacího ústrojí. Téma je vhodné pro vysoce motivované studenty schopné pracovat samostatně se špičkovými přístroji, s předpoklady pro práci v týmu doktorandů a postdoků, s častým kontaktem s mezinárodní vědeckou komunitou v rámci evropských projektů a mezinárodních konferencí a workshopů. Pracoviště je vybaveno na špičkové evropské úrovni a samo má kapacitu konstruovat nové přístroje pro konkrétní aplikace.

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU CHEMICKÉ INŽENÝRSTVÍ / FYZIKÁLNÍ CHEMIE

Experimentální studium kondenzačních procesů

Školitel: Ing. Vladimír Ždímal Dr.

Školitel specialista: Ing. Tereza Trávníčková,Ph.D.

Laboratoř chemie a fyziky aerosolů

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Kondenzace, tedy vznik stabilních kapiček z původně plynné směsi, má klíčový význam pro řadu přírodních i průmyslových procesů. Pro modelový popis kondenzačního procesu jsou nejvhodnější směsi, které jsou dostatečně jednoduché a přitom mají vztah k reálným kondenzujícím systémům. Příkladem takové směsi může být vodní pára ve vzduchu s přidaným stopovým množstvím kyseliny sírové (kyselé deště).

Cílem navržené práce bude zkoumat kinetiku kondenzačního procesu v různých modelových soustavách. Podle zvoleného systému bude k jeho studiu použita jedna z metod dostupných v aerosolové laboratoři: a) statická difúzní komora; b) průtočná difúzní komora; nebo c) laminární souproudá trubice.

Profil uchazeče:

·     fyzikální chemik, chemický inženýr, fyzik, meteorolog

·     odvaha do experimentální práce

·     chuť učit se nové věci

Zpět na seznam projektů

PROJEKT DOKTORSKÉHO STUDIA V OBORU FYZIKÁLNÍ CHEMIE / ENVIRONMENTÁLNÍ VĚDY

Tvorba a transformace atmosférického aerosolu v mezní vrstvě

Školitel: Ing. Vladimír Ždímal Dr.

Školitel specialista: RNDr. Naděžda S. Zíková,Ph.D.

Laboratoř chemie a fyziky aerosolů

Ústav chemických procesů AV ČR, 165 02 Praha 6 – Suchdol

Cílem této doktorské práce bude studovat tvorbu nových částic atmosférického aerosolu a transformaci těchto částic v mezní vrstvě atmosféry. Experimentální data budou sbírána na stanici Košetice – Křešín u Pacova. Na stanici se nachází jednak 250 m vysoká měřicí věž, jednak pozemní meteorologická stanice doplněná o měření koncentrací atmosférického aerosolu a plynných polutantů.

Díky přístrojům umístěným jak na věži, tak na úrovni zemského povrchu, bude možné sledovat toky koncentrací atmosférického aerosolu a určit změny fyzikálních i chemických vlastností tohoto aerosolu napříč mezní vrstvou pomocí pokročilé aerosolové instrumentace.

Požadavky na uchazeče:

·     VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) v oboru fyzikální chemie, fyziky, meteorologie, ochrany životního prostředí apod.

·     systematický a kreativní přístup k práci, schopnost týmové práce

·     schopnost pracovat ve výškách

Zpět na seznam projektů