Ceny za vynikající diplomovou práci na Fakultě chemicko- inženýrské

V rámci magisterských promocí v Betlémské kapli v úterý 17. června 2025 děkan prof. Michal Přibyl na základě výnosu FCHI/3/2025 letos poprvé udělil  Ceny za vynikající diplomovou práci na Fakultě chemicko-inženýrské pěti absolventům navazujících magisterských studijních programů realizovaných na fakultě. Blahopřejeme!

Cena profesorů Čůty a Kámena

Kategorie: Analytická a forenzní chemie

Ing. Karolína Hintnausová

Název práce: Development and validation of an HPLC method for characterization of curcumin release from a solid lipid formulation

Název práce v ČJ: Vývoj a validace HPLC metody pro charakterizaci uvolňování kurkuminu z pevné lipidické formulace

Extrakt z oddenku kurkumovníku dlouhého (Curcuma longa) je intenzivně zkoumán pro své antioxidační a protizánětlivé vlastnosti. Jeho využití ve farmaceutickém průmyslu je však komplikováno nízkou biologickou dostupností, která výrazně omezuje možnosti jeho efektivní formulace do běžných lékových forem. Cílem této diplomové práce bylo nejprve navrhnout metodu vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC) pro spolehlivé stanovení tří hlavních složek kurkuminového extraktu – bisdemethoxykurkuminu, demethoxykurkuminu a kurkuminu. Optimalizované chromatografické podmínky byly následně podrobeny validaci z hlediska lineárního rozsahu, limitů detekce a kvantifikace, přesnosti a preciznosti. Vyvinutá HPLC metoda byla využita v druhé části práce, která se zaměřila na návrh a přípravu farmaceutické formulace na bázi samoemulgujících systémů. Tato formulace byla zpracována do podoby olejových kuliček, které mají potenciál zlepšit biologickou dostupnost kurkuminu. Pomocí HPLC metody byly olejové kuličky s kurkuminem charakterizovány z hlediska obsahu účinné látky, homogenity a profilu jejího uvolňování.

Cena profesora Josefa Nováka

Kategorie: Fyzikální chemie

Ing. Veronika Šitterová

Název práce: Molecular simulation of internal dynamics of porous metal-organic and ionic liquids

Název práce v ČJ: Molekulární simulace vnitřní dynamiky porézních metalo-organických a iontových kapalin

Porézní kapaliny ve formě disperzí porézních nanokrystalů ve stericky bráněných rozpouštědlech skýtají značný potenciál pro technologie separace, záchytu a katalytické konverze plynů či nízkomolekulárních látek obecně. Klíčovým aspektem pro návrh těchto nových materiálů a jejich dlouhodobou stabilitu je vzájemná kompatibilita pevné a kapalné komponenty. Malá velikost rozptýlených částic pak zvyšuje význam povrchových jevů. Struktura a dynamika kapaliny v blízkosti povrchu generátorů porozity bývá významně odlišná od jádra kapaliny, což ovlivňuje makroskopické materiálové vlastnosti jako je hustota a viskozita nebo tendence nanočástic k agregaci či sedimentaci. Molekulární simulace kapalin vmezeřených mezi vrstvy generátoru porozity umožňují detailně studovat interakce molekul s pevným povrchem v plném atomovém rozlišení. Jejich detailní znalost je důležitá pro interpretaci pozorovaných vlastností již existujících systémů porézních kapalin i pro návrh nových funkčních systémů. Protože blízkost pevného povrchu typicky vede k poklesu vnitřní dynamiky kapaliny, velikost a chemická povaha rozptýlených nanočástic může mít zásadní vliv i na fázové chování porézních kapalin, zejména na teplotu skelného přechodu mezi amorfní pevnou a ryze kapalnou fází. Nerovnovážné molekulárně-dynamické simulace teplot skelných přechodů tak doplňují makroskopický pohled na vnitřní dynamiku porézních kapalin. Simulace jsou prováděny na úrovni nepolarizovatelných i polarizovatelných silových polí. Kapalnou fázi představují vybrané iontové kapaliny o různé velikosti iontů a jako generátor porozity slouží metal-organická síť ZIF-8.

 

Cena profesora Miloše Marka

Kategorie: Chemické inženýrství a bioinženýrství

Ing. Karin Lovrantová

Název práce: Elektrodialýza jako proces k valorizaci vodných roztok

Název práce v AJ: Electrodialysis as a process for water solution valorization

Diplomová práca sa zaoberá optimalizáciou elektrodialýzy pri spracovaní priemyselných odpadových vôd, kde tvorba sadrovca predstavuje limitujúci faktor recyklácie vody a zahusťovania solí. Vzhľadom na jeho nízku rozpustnosť a tendenciu precipitovať v elektrodialyzačných technologických systémoch, spôsobuje sadrovec nežiaduce usadeniny nielen na strane koncentrátu, ale ako sa ukázalo počas testovania pilotnej prevádzky, aj na jednej z elektród, čo negatívne ovplyvnilo účinnosť celého procesu, ktorý nakoniec musel byť pozastavený. Riešenie bolo navrhnuté na základe laboratórnych testov, pri ktorých bola použitá elektrodialyzačná jednotka s cieľom identifikovať úskalia a vhodne optimalizovať podmienky tejto technológie. Zistenie usadzovania sadrovca na elektródach viedlo k testovaniu alternatívnych elektródových roztokov – vrátane použitia samotného diluátového roztoku, ktorý má schopnosť potláčať tento jav bez výrazného negatívneho dopadu na účinnosť separácie alebo ekonomiku celého procesu. Týmto riešením sa zároveň znižuje spotreba chemikálií, objem odpadových vôd a náklady spojené s ich likvidáciou. Na základe získaných poznatkov bola navrhnutá technologická schéma veľkokapacitnej prevádzky spracovania tejto suroviny. Táto schéma zahŕňa nielen samotnú elektrodialýzu, ale aj recykláciu vody a kryštalizáciu koncentrátu, ktorý je opätovne využívaný v procese. Integrovaný prístup tak vedie k zníženiu objemu odpadov, zvyšuje efektivitu využívania surovín a prispieva k environmentálne udržateľnému spracovaniu tohto typu priemyselných vôd.

Cena docenta Karla Kadlece

Kategorie: Senzorika a měřicí technika

Ing. Hana Josífková

Název práce: Numerical simulation of rocket engine burning dynamics and its optimization

Název práce v ČJ: Numerické simulace dynamiky spalování raketového motoru a jeho optimalizace

Tato práce se zabývá vývojem programu pro optimalizaci návrhu a funkčnosti raketových motorů na tuhé pohonné hmoty pomocí numerických simulací a optimalizačních algoritmů. Zhotovený program je založen na kombinaci numerických simulací a optimalizačních algoritmů, které umožňují rychle vyhodnotit různé konstrukční i dynamické parametry a tím iterativně vylepšují návrh motoru. Díky tomu dochází ke zkrácení celkového vývojového cyklu. Na základě výsledků mého programu byl navržen a zkonstruován raketový motor, který byl následně experimentálně otestován pro ověření přesnosti simulací. Cílem práce bylo vytvořit nástroj generující kvalitní návrhy raketových motorů, aniž by se výrazně snížil výkon, spolehlivost nebo bezpečnost. Kombinací teoretického výzkumu, simulací, návrhu a testování se práce snaží přispět k efektivnějšímu vývoji raketových motorů na tuhé pohonné hmoty.

Cena profesora Oskara Schmidta

Kategorie: Matematika, informatika a kybernetika

Ing. Eliška Paulíková

Název práce: Automation of Laboratory Work: Modernization and Extension of Pipetting Robot Functions for Handling Small Objects

Název práce v ČJ: Automatizace laboratorní práce: Modernizace a rozší ení funkcí pipetovacího robota pro manipulaci s drobnými objekty

Tato diplomová práce se zabývá vylepšením pipetovacího robota EvoBot, který byl původně navržen pouze pro základní pipetovací úlohy a jehož provoz vyžadoval značnou lidskou asistenci. Cílem práce bylo upravit robota tak, aby byl schopen nejen pipetování, ale i samostatného přenášení malých objektů a to bez nutnosti lidského zásahu. Za tímto účelem byl jeden z původních pipetovacích modulů kompletně předělán pomocí 3D tisku na modul určený k manipulaci s drobnými předměty. Aby mohl robot pracovat s větší mírou autonomie, byl v jazyce Python vytvořen řídicí software, který umožňuje určovat polohu objektů pomocí QR kódů umístěných přímo na daných objektech. Pro usnadnění práce s robotem bylo vyvinuto grafické uživatelské rozhraní (GUI), takže zařízení může obsluhovat i uživatel bez znalosti programovacího jazyka Python. Experimenty ukázaly, že robot nyní funguje téměř autonomně, od rozpoznání objektů až po jejich přesun.