Počkejte prosím chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFCHI  → Studium na FCHI → Zájemci o studium → Zájemci o doktorské studium → Doktorské studium → Témata vypsaných disertačních prací
iduzel: 13278
idvazba: 15815
šablona: stranka
čas: 16.10.2021 19:18:30
verze: 4927
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web-test.vscht.cz/redirect/
branch: trunk
Obnovit | RAW

Stará verze

POZOR - tato stránka již není aktuální. Nové zobrazení nabídky témat disertačních prací naleznete na stránce Témata disertačních prací  na FCHI.

Tato stránka slouží pouze fakultním koordinátorům pro kontrolu a schválení jednotlivých témat.

Témata disertačních prací pro rok 2021/2022

Ústav analytické chemie

Hygroskopicita aerosolových částic

Ždímal Vladimír, Ing. Dr. ( Zdi...@icpf.cas.cz)
Asadzadeh Behnaz, Ph.D. ( asa...@icpf.cas.cz)
Hygroskopicita aerosolových částic je jejich schopnost na sebe vázat vzdušnou vlhkost. Tím se mění jejich tvar, rozměr a fázové chování. Hygroskopicita má vliv na schopnost částic stát se kondenzačními jádry oblačných kapek, na jejich optické vlastnosti, na globální změny klimatu i na lidské zdraví. Cílem projektu je studovat hygroskopicitu aerosolových částic v laboratoři i v atmosféře. V laboratoři budou generovány aerosolové částice složené z látek běžně se vyskytujících v atmosférickém aerosolu a jejich hygroskopicita bude studována pomocí spektrometru HTDMA. Na Národní atmosférické observatoři Košetice budou odebírány vzorky aerosolu do spektrometrů HTDMA, SMPS, APS a AMS. Chemické složení částic bude stanoveno v laboratoři na vzorcích z filtrů a impaktorů. Výsledky experimentů budou porovnány s modelovými předpověďmi.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Hygroskopicita aerosolových částic

Ždímal Vladimír, Ing. Dr. ( Zdi...@icpf.cas.cz)
Asadzadeh Behnaz, Ph.D. ( asa...@icpf.cas.cz)
Hygroskopicita aerosolových částic je jejich schopnost na sebe vázat vzdušnou vlhkost. Tím se mění jejich tvar, rozměr a fázové chování. Hygroskopicita má vliv na schopnost částic stát se kondenzačními jádry oblačných kapek, na jejich optické vlastnosti, na globální změny klimatu i na lidské zdraví. Cílem projektu je studovat hygroskopicitu aerosolových částic v laboratoři i v atmosféře. V laboratoři budou generovány aerosolové částice složené z látek běžně se vyskytujících v atmosférickém aerosolu a jejich hygroskopicita bude studována pomocí spektrometru HTDMA. Na Národní atmosférické observatoři Košetice budou odebírány vzorky aerosolu do spektrometrů HTDMA, SMPS, APS a AMS. Chemické složení částic bude stanoveno v laboratoři na vzorcích z filtrů a impaktorů. Výsledky experimentů budou porovnány s modelovými předpověďmi.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Laserově a tepelně indukované redoxní procesy pro depozici nových struktur využitelných ve fotokatalýze

Fajgar Radek, RNDr. CSc. ( faj...@icpf.cas.cz)
V současné době stále trvá zájem o studium polovodičových materiálů (např. materiálů na bázi TiO2) vzhledem k jejich potenciálnímu využití pro konverzi sluneční energie na elektrickou (fotovoltaické články) nebo chemickou (štěpení vody, fotokatalyzovaná degradace polutantů v atmosféře nebo vodě). Velká pozornost věnovaná tématice zlepšení účinnosti sluneční katalýzy je dokumentována rozsáhlou literaturou. V předkládaném projektu navrhujeme nový přístup k přípravě aktivních materiálů, založený na redoxních reakcích ve směsích oxidů, indukovaných laserovou excitací a konvenčním zahříváním. Depozice při vysoce nerovnovážných podmínkách laserové excitace umožní přípravu nových materiálů, které jsou obtížně připravitelné standardními technikami.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Laserově a tepelně indukované redoxní procesy pro depozici nových struktur využitelných ve fotokatalýze

Fajgar Radek, RNDr. CSc. ( faj...@icpf.cas.cz)
V současné době stále trvá zájem o studium polovodičových materiálů (např. materiálů na bázi TiO2) vzhledem k jejich potenciálnímu využití pro konverzi sluneční energie na elektrickou (fotovoltaické články) nebo chemickou (štěpení vody, fotokatalyzovaná degradace polutantů v atmosféře nebo vodě). Velká pozornost věnovaná tématice zlepšení účinnosti sluneční katalýzy je dokumentována rozsáhlou literaturou. V předkládaném projektu navrhujeme nový přístup k přípravě aktivních materiálů, založený na redoxních reakcích ve směsích oxidů, indukovaných laserovou excitací a konvenčním zahříváním. Depozice při vysoce nerovnovážných podmínkách laserové excitace umožní přípravu nových materiálů, které jsou obtížně připravitelné standardními technikami.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Příprava nanostrukturních materiálů na generaci C2-C3 uhlovodíků z CO2 v elektrochemii

Dřínek Vladislav, RNDr. CSc. ( Dri...@icpf.cas.cz)
Požadavek na omezování plynných produktů při spalování fosilních paliv v průmyslu předpokládá zachycování či jinou redukci CO2. Současně nárazová produkce elektrické energie z větrných farem a/nebo fotovoltaických parků dává možnost (elektochemicky) generovat jednoduché uhlovodíky z přebytečného odpadního CO2. Z tohoto důvodu je proto žádoucí hledat nové elektrodové materiály pro účinné elektrochemické děje. Základem budou proto materiály založené na silicidech a germanidech vybraných kovů, které budou připraveny v nanostrukturní formě. Materiály budou doktorandem připravovány pomocí laserové chemie a depozicí z plynné fáze a vyhodnocovány řadou analytických technik dostupných na pracovišti. Požadavky na uchazeče:
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Příprava nanostrukturních materiálů na generaci C2-C3 uhlovodíků z CO2 v elektrochemii

Dřínek Vladislav, RNDr. CSc. ( Dri...@icpf.cas.cz)
Požadavek na omezování plynných produktů při spalování fosilních paliv v průmyslu předpokládá zachycování či jinou redukci CO2. Současně nárazová produkce elektrické energie z větrných farem a/nebo fotovoltaických parků dává možnost (elektochemicky) generovat jednoduché uhlovodíky z přebytečného odpadního CO2. Z tohoto důvodu je proto žádoucí hledat nové elektrodové materiály pro účinné elektrochemické děje. Základem budou proto materiály založené na silicidech a germanidech vybraných kovů, které budou připraveny v nanostrukturní formě. Materiály budou doktorandem připravovány pomocí laserové chemie a depozicí z plynné fáze a vyhodnocovány řadou analytických technik dostupných na pracovišti. Požadavky na uchazeče:
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Studium transformací organických aerosolů

Ždímal Vladimír, Ing. Dr. ( Zdi...@icpf.cas.cz)
Trávníčková Tereza, Ing. Ph.D. ( tra...@icpf.cas.cz)
Sekundární organické aerosoly (SOA) jako významná součást atmosférických aerosolů ovlivňují klima Země, lidské zdraví i délku života. Vznikají po atmosférické fotooxidaci antropogenních a biogenních těkavých organických sloučenin (BVOCs) kondenzací reakčních produktů. Terpeny a isopreny patří mezi chemické látky nejčastěji zjištěné v emisích BVOC. Mohou být oxidovány do formy částečně a nízko-těkavých karbonylů, kyselin, a dalších produktů, přecházejících mezi plynnou a kondenzovanou fází. Pro správný popis těchto transformací matematickými modely je nutná znalost termodynamických a transportních vlastností těchto látek. Doktorand bude tyto jevy studovat s využitím pokročilých aerosolových zařízení včetně on-line chemické a fyzikální charakterizace částic pomocí hmotnostní spektrometrie.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Studium transformací organických aerosolů

Ždímal Vladimír, Ing. Dr. ( Zdi...@icpf.cas.cz)
Trávníčková Tereza, Ing. Ph.D. ( tra...@icpf.cas.cz)
Sekundární organické aerosoly (SOA) jako významná součást atmosférických aerosolů ovlivňují klima Země, lidské zdraví i délku života. Vznikají po atmosférické fotooxidaci antropogenních a biogenních těkavých organických sloučenin (BVOCs) kondenzací reakčních produktů. Terpeny a isopreny patří mezi chemické látky nejčastěji zjištěné v emisích BVOC. Mohou být oxidovány do formy částečně a nízko-těkavých karbonylů, kyselin, a dalších produktů, přecházejících mezi plynnou a kondenzovanou fází. Pro správný popis těchto transformací matematickými modely je nutná znalost termodynamických a transportních vlastností těchto látek. Doktorand bude tyto jevy studovat s využitím pokročilých aerosolových zařízení včetně on-line chemické a fyzikální charakterizace částic pomocí hmotnostní spektrometrie.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Zelený, zelenější, nejzelenější: termodynamické vlastnosti vodných roztoků iontových kapalin založených na přírodních látkách

Bendová Magdalena, Ing. Ph.D. ( ben...@icpf.cas.cz)
Rotrekl Jan, Ing. Ph.D. ( rot...@icpf.cas.cz)
Cílem této práce je lepší pochopení vztahu mezi strukturou a vlastnostmi iontových kapalin na bázi cholinových, amoniových a fosfoniových kationtů s anionty přírodního původu (např. malonáty nebo laktáty) ve vodných roztocích. Za tímto účelem budou tyto iontové kapaliny syntetizovány ve spolupráci s Université Reims-Ardennes, kde bude studován jejich potenciál pro rozpouštění ligninu. Čisté iontové kapaliny a jejich vodné roztoky budou charakterizovány z hlediska jejich termodynamických a termofyzikálních vlastností. Proměřena bude jejich hustota v závislosti na teplotě a tlaku pomocí oscilační densitometrie, tepelná kapacita v závislosti na teplotě, fázové a skelné přechody budou měřeny pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie a tenze par vody nad vodnými roztoky studovaných iontových kapalin bude stanovena pomocí ebuliometrie. Experimentální data pak budou analyzována pokročilými metodami založenými na matematické gnostice a budou využita jako vstup pro modelování Kirkwoodovou-Buffovou teorií. V neposlední řadě bude interpretace makroskopických dat doplněna vhodnými spektroskopickými metodami (FTIR, Ramanovou nebo NMR spektroskopií).
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Ústav chemického inženýrství

Dynamika vícefázových soustav: kapalina-plyn-tuhá fáze

Růžička Marek, doc. Ing. CSc. DSc. ( ruz...@icpf.cas.cz)
Vícefázové disperzní soustavy se vyskytují všude kolem nás, jak v přírodě, tak v technologiích a průmyslových aplikacích (sedimentace, fluidace, plynokapalinové soustavy - probublávané kolony, flotační systémy, atd.). Díky své složitosti a aplikačnímu potenciálu představují seriózní výzvu pro základní výzkum v oboru vícefázové hydrodynamiky. V této disertační práci budou experimentálně i teoreticky studovány klíčové procesy probíhající v disperzích na malém měřítku (koalescence bublin, kolize bublina-částice v kapalině) a jejich důsledky pro režimy proudění disperzí ve velkém měřítku (probublávané kolony, flotační nádrže, apod.). Získané poznatky budou uplatnitelné v průmyslových aplikacích různého typu (chemický průmysl, ropný, potravinářský, metalurgický, farmaceutický, environmentální, atd.). Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v oboru chemického inženýrství, nebo strojního inženýrství, nebo matematiky a fyziky,
• schopnost a ochota se vzdělávat
• kreativní přístup a týmová práce
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Dynamika vícefázových soustav: kapalina-plyn-tuhá fáze

Růžička Marek, doc. Ing. CSc. DSc. ( ruz...@icpf.cas.cz)
Zedníková Mária, Ing. Ph.D. ( zed...@vscht.cz)
Vícefázové disperzní soustavy se vyskytují všude kolem nás, jak v přírodě, tak v technologiích a průmyslových aplikacích (sedimentace, fluidace, plynokapalinové soustavy - probublávané kolony, flotační systémy, atd.). Díky své složitosti a aplikačnímu potenciálu představují seriózní výzvu pro základní výzkum v oboru vícefázové hydrodynamiky. V této disertační práci budou experimentálně i teoreticky studovány klíčové procesy probíhající v disperzích na malém měřítku (coalescence bublin, kolize bublina-částice v kapalině) a jejich důsledky pro režimy proudění disperzí ve velkém měřítku (probublávané kolony, flotační nádrže, apod.). Získané poznatky budou uplatnitelné v průmyslových aplikacích různého typu (chemický průmysl, ropný, potravinářský, metalurgický, farmaceutický, environmentální, atd.).
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Hydrogely a jejich nanokompozity

Tihon Jaroslav, Ing. CSc. ( t...@icpf.cas.cz)
Hydrogely jsou zesíťované polymery obsahující vysoký podíl vody. Mohou být využívány například v medicíně (kontaktní čočky, obvazový materiál, tkáňové inženýrství) a v čištění odpadních vod (mají vysokou schopnost adsorbovat organická barviva). Zakomponováním vhodných nanočástic většinou anorganického původu do struktury hydrogelů vznikají nanokompozity, které často vykazují ještě lepší fyzikálně chemické vlastnosti než původní hydrogely – typicky se zvyšuje pevnost, mění se obsah zachycené vody, adsorpční schopnost pro různé polutanty nebo naopak schopnost uvolňovat léčiva. V tomto projektu bude studována příprava nových hydrogelových nanokompozitů, jejich fyzikálně chemické vlastnosti a možnosti jejich využití, ať už v oblasti medicíny nebo životního prostředí. Projekt je vhodný pro absolventa či absolventku chemicko-inženýrského, fyzikálně-chemického nebo jiného technického oboru. Experimentální zručnost je vítána. Hlavním předpokladem je však chuť do výzkumné práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Hydrogely a jejich nanokompozity

Tihon Jaroslav, Ing. CSc. ( t...@icpf.cas.cz)
Hydrogely jsou zesíťované polymery obsahující vysoký podíl vody. Mohou být využívány například v medicíně (kontaktní čočky, obvazový materiál, tkáňové inženýrství) a v čištění odpadních vod (mají vysokou schopnost adsorbovat organická barviva). Zakomponováním vhodných nanočástic většinou anorganického původu do struktury hydrogelů vznikají nanokompozity, které často vykazují ještě lepší fyzikálně chemické vlastnosti než původní hydrogely – typicky se zvyšuje pevnost, mění se obsah zachycené vody, adsorpční schopnost pro různé polutanty nebo naopak schopnost uvolňovat léčiva. V tomto projektu bude studována příprava nových hydrogelových nanokompozitů, jejich fyzikálně chemické vlastnosti a možnosti jejich využití, ať už v oblasti medicíny nebo životního prostředí. Projekt je vhodný pro absolventa či absolventku chemicko-inženýrského, fyzikálně-chemického nebo jiného technického oboru. Experimentální zručnost je vítána. Hlavním předpokladem je však chuť do výzkumné práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Míchání a segregace granulárních materiálů

Havlica Jaromír, doc. Ing. Ph.D. ( hav...@icpf.cas.cz)
Na rozdíl od kapalin je v případě míchání granulárních systémů nutné řešit rovněž otázku segregace. Granulární systémy obsahují velké množství částic. Jednotlivá zrna však nejsou identická, ale můžou se lišit ve velikosti, hustotě, tvrdosti, tvaru nebo v jiných fyzikálně-chemických vlastnostech. Takovýto typ odlišností při pohybu částic často vede v konečném důsledku k segregaci materiálu různých vlastností. I když je segregace všudypřítomný jev, který způsobuje rozdílné dynamické chování granulárních částic v sypané vrstvě, tak důvody jejího vzniku, intenzita a predikce výsledného chování systému nejsou vždy úplně zřejmé. Cílem práce je zkoumat mechanizmy vzniku procesu segregace během procesu míchání a její vliv na dynamiku granulárních materiálů. Daný výzkum bude prováděn zejména pomocí numerických simulací s využitím metody diskrétních prvků. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, matematickém modelovaní, počítačových vědách;
• ochota učit se nové věci;
• schopnost týmové práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Míchání a segregace granulárních materiálů

Havlica Jaromír, doc. Ing. Ph.D. ( hav...@icpf.cas.cz)
Na rozdíl od kapalin je v případě míchání granulárních systémů nutné řešit rovněž otázku segregace. Granulární systémy obsahují velké množství částic. Jednotlivá zrna však nejsou identická, ale můžou se lišit ve velikosti, hustotě, tvrdosti, tvaru nebo v jiných fyzikálně-chemických vlastnostech. Takovýto typ odlišností při pohybu částic často vede v konečném důsledku k segregaci materiálu různých vlastností. I když je segregace všudypřítomný jev, který způsobuje rozdílné dynamické chování granulárních částic v sypané vrstvě, tak důvody jejího vzniku, intenzita a predikce výsledného chování systému nejsou vždy úplně zřejmé. Cílem práce je zkoumat mechanizmy vzniku procesu segregace během procesu míchání a její vliv na dynamiku granulárních materiálů. Daný výzkum bude prováděn zejména pomocí numerických simulací s využitím metody diskrétních prvků. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, matematickém modelovaní, počítačových vědách;
• ochota učit se nové věci;
• schopnost týmové práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Modelování adheze a lámání částic při zpracování práškových materiálů

Havlica Jaromír, doc. Ing. Ph.D. ( hav...@icpf.cas.cz)
Při zpracovávání práškových materiálů dochází k intenzivním silovým interakcím mezi částicemi, jejichž důsledkem může být adheze částic do větších aglomerátů, nebo naopak jejich destrukce a následné lámání. Adheze částic v důsledku přitažlivých mezičásticových interakcí ve spojení s deformací částic je řízena kombinací povrchových vlastností částic a síly působící na interagující částice. Popis lámání částic je výsledkem interakce mezi vnitřní pevností částice a silovým působením okolí na tuto částici. Cílem práce je popis vlivu adheze a lámání částic na dynamické a transportní vlastnosti práškových materiálů. Daný výzkum bude prováděn zejména pomocí numerických simulací s využitím metody diskrétních prvků. Předpokládá se, že vznik adheze bude popsán teorií Johnsona, Kendalla a Robertsa. Pro lámání částic budou použity modely popisující elastické vazby na základě definice tuhosti a tlumení vazby. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, fyzice, matematickém modelovaní, počítačových vědách;
• ochota učit se nové věci a schopnost týmové práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Modelování adheze a lámání částic při zpracování práškových materiálů

Havlica Jaromír, doc. Ing. Ph.D. ( hav...@icpf.cas.cz)
Šoóš Miroslav, prof. Ing. Ph.D. ( Mir...@vscht.cz)
Při zpracovávání práškových materiálů dochází k intenzivním silovým interakcím mezi částicemi, jejichž důsledkem může být adheze částic do větších aglomerátů, nebo naopak jejich destrukce a následné lámání. Adheze částic v důsledku přitažlivých mezičásticových interakcí ve spojení s deformací částic je řízena kombinací povrchových vlastností částic a síly působící na interagující částice. Popis lámání částic je výsledkem interakce mezi vnitřní pevností částice a silovým působením okolí na tuto částici. Cílem práce je popis vlivu adheze a lámání částic na dynamické a transportní vlastnosti práškových materiálů. Daný výzkum bude prováděn zejména pomocí numerických simulací s využitím metody diskrétních prvků. Předpokládá se, že vznik adheze bude popsán teorií Johnsona, Kendalla a Robertsa. Pro lámání částic budou použity modely popisující elastické vazby na základě definice tuhosti a tlumení vazby. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, fyzice, matematickém modelovaní, počítačových vědách;
• ochota učit se nové věci a schopnost týmové práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Návrh a optimalizace výplní katalytických reaktorů pro dvoufázový tok kapalina-plyn s využitím 3D tisku

Stavárek Petr, Ing. Ph.D. ( sta...@icpf.cas.cz)
Technologie 3D tisku přináší nové možnosti pro návrh chemických reaktorů a také katalyzátorových nosičů. Především je to možnost optimalizace a detailního přizpůsobení zařízení nebo struktury katalyzátoru pro požadavky daného procesu. Předmětem této práce je proto návrh a 3D tisk optimální struktury nosiče katalyzátoru pro modelovou heterogenní reakci zahrnující proudění kapaliny a plynu. Návrh bude vycházet z experimentální studie hydrodynamiky jednofázového a dvoufázového toku vrstvou strukturované výplně a matematického modelování procesu pomocí CFD (OpenFOAM, ANSYS Fluent). Uchazeč by měl disponovat dobrými znalostmi chemického a reakčního inženýrství, také mít kladný vztah k práci na počítači, který je potřebný k osvojení si systémů sběru dat, jejich vyhodnocení, matematickému modelování a technologie 3D tisku. K plnění zadaných úkolů bude vyžadována samostatnost, kreativnost, schopnost týmové práce, zájem učit se nové věci a v neposlední řadě také znalosti anglického jazyka.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Návrh a optimalizace výplní katalytických reaktorů pro dvoufázový tok kapalina-plyn s využitím 3D tisku

Stavárek Petr, Ing. Ph.D. ( sta...@icpf.cas.cz)
Havlica Jaromír, doc. Ing. Ph.D. ( hav...@icpf.cas.cz)
Technologie 3D tisku přináší nové možnosti pro návrh chemických reaktorů a také katalyzátorových nosičů. Především je to možnost optimalizace a detailního přizpůsobení zařízení nebo struktury katalyzátoru pro požadavky daného procesu. Předmětem této práce je proto návrh a 3D tisk optimální struktury nosiče katalyzátoru pro modelovou heterogenní reakci zahrnující proudění kapaliny a plynu. Návrh bude vycházet z experimentální studie hydrodynamiky jednofázového a dvoufázového toku vrstvou strukturované výplně a matematického modelování procesu pomocí CFD (OpenFOAM, ANSYS Fluent). Uchazeč by měl disponovat dobrými znalostmi chemického a reakčního inženýrství, také mít kladný vztah k práci na počítači, který je potřebný k osvojení si systémů sběru dat, jejich vyhodnocení, matematickému modelování a technologie 3D tisku. K plnění zadaných úkolů bude vyžadována samostatnost, kreativnost, schopnost týmové práce, zájem učit se nové věci a v neposlední řadě také znalosti anglického jazyka.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Pevnost a tekutost granulárních materiálů

Havlica Jaromír, doc. Ing. Ph.D. ( hav...@icpf.cas.cz)
Mechanika granulárních materiálů (písek, jíl, bahno, suť) je jedním z nejcitovanějších problémů v geologii a průmyslové výrobě. Přírodní katastrofy jako jsou zemětřesení nebo sesuvy půdy jsou způsobeny mechanickou nestabilitou granulární sutě. Z pohledu stavebnictví, farmaceutické a chemické výroby je nutné zabývat se mísením a transportem granulárních materiálů, kdy je obvykle vyžadována jejich "tekutost". Cílem této práce je studovat pevnost granulárních materiálů, která charakterizuje přechod ze statického do tekoucího stavu, a porozumět mechanismům, které vedou ke snížení pevnosti. Student bude provádět a analyzovat počítačové simulace granulární vrstvy namáhané smykovými silami. Výhodou virtuálních experimentů je, že umožnují separovat vliv jednotlivých procesů, které ovlivňují pevnost materiálu. Student se zaměří především na možnost degradace pevnosti vlivem porézní tekutiny nebo vnějších oscilací. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, fyzice, geologii, matematickém modelovaní, počítačových vědách;
• ochota učit se nové věci;
• schopnost týmové práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Pevnost a tekutost granulárních materiálů

Havlica Jaromír, doc. Ing. Ph.D. ( hav...@icpf.cas.cz)
Mechanika granulárních materiálů (písek, jíl, bahno, suť) je jedním z nejcitovanějších problémů v geologii a průmyslové výrobě. Přírodní katastrofy jako jsou zemětřesení nebo sesuvy půdy jsou způsobeny mechanickou nestabilitou granulární sutě. Z pohledu stavebnictví, farmaceutické a chemické výroby je nutné zabývat se mísením a transportem granulárních materiálů, kdy je obvykle vyžadována jejich "tekutost". Cílem této práce je studovat pevnost granulárních materiálů, která charakterizuje přechod ze statického do tekoucího stavu, a porozumět mechanismům, které vedou ke snížení pevnosti. Student bude provádět a analyzovat počítačové simulace granulární vrstvy namáhané smykovými silami. Výhodou virtuálních experimentů je, že umožnují separovat vliv jednotlivých procesů, které ovlivňují pevnost materiálu. Student se zaměří především na možnost degradace pevnosti vlivem porézní tekutiny nebo vnějších oscilací. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v chemickém inženýrství, fyzice, geologii, matematickém modelovaní, počítačových vědách;
• ochota učit se nové věci;
• schopnost týmové práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Studium interakcí bublin a kapek s vírovou strukturou

Zedníková Mária, Ing. Ph.D. ( zed...@vscht.cz)
Tihon Jaroslav, Ing. CSc. ( t...@icpf.cas.cz)
Disperze kapalina-plyn nebo kapalina-kapalina jsou součástí řady technologických i biotechnologických procesů. Částice tekutiny (bubliny nebo kapky) se v turbulentním proudění kapaliny rozpadají a vytvářejí komplexní vícefázový systém. Pochopení mechanizmu rozpadu částic v turbulentním proudění je důležité, protože teoretické modely popisující tento mechanizmus jsou nezbytné pro numerické modelování složitých vícefázových systémů. Doktorská práce bude zaměřena na experimentální studium dynamického chování bubliny nebo kapky při interakci s toroidním vírem s cílem určit rychlost rozpadu původní částice a distribuci velikostí nově vzniklých částic. Mechanizmus rozpadu bude studován v závislosti na různě zvolených hydrodynamických a fyzikálně-chemických podmínkách systému. Pracoviště je dostatečně vybavené pro studium rozpadu bubliny/kapky v turbulentním proudění. Má k dispozici aparáty pro řízenou tvorbu bublin, toroidního víru i pro tvorbu intenzivní turbulence. Dále disponuje potřebnými řídícími a vyhodnocovacími programy. Požadavky na uchazeče: VŠ vzdělání (magisterský studijní program) v oboru chemického inženýrství nebo strojního inženýrství; schopnost týmové, systematické a tvořivé práce; zájem o experimentální práci.
Zásady: 1. Study the state of the art on fluid particle breakup in a turbulent flow and on fluid particle interaction with a vortex-structure.
2. Learn the experimental techniques and methods for evaluation of fluid particle interaction with a vortex-ring (generation and characterisation of vortex-structure, generation of bubble or drop of defined size, evaluation of breakup parameters).
3. Perform the systematic experiments of breakup parameters for various fluid particles (bubbles, drops of various viscosities) and for different vortex sizes and velocities.
4. Analyse the obtained results and compare them with available models of fluid particle breakup. Process the results into a publishable form.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Studium interakcí bublin a kapek s vírovou strukturou

Zedníková Mária, Ing. Ph.D. ( zed...@vscht.cz)
Tihon Jaroslav, Ing. CSc. ( t...@icpf.cas.cz)
Disperze kapalina-plyn nebo kapalina-kapalina jsou součástí řady technologických i biotechnologických procesů. Částice tekutiny (bubliny nebo kapky) se v turbulentním proudění kapaliny rozpadají a vytvářejí komplexní vícefázový systém. Pochopení mechanizmu rozpadu částic v turbulentním proudění je důležité, protože teoretické modely popisující tento mechanizmus jsou nezbytné pro numerické modelování složitých vícefázových systémů. Doktorská práce bude zaměřena na experimentální studium dynamického chování bubliny nebo kapky při interakci s toroidním vírem s cílem určit rychlost rozpadu původní částice a distribuci velikostí nově vzniklých částic. Mechanizmus rozpadu bude studován v závislosti na různě zvolených hydrodynamických a fyzikálně-chemických podmínkách systému. Pracoviště je dostatečně vybavené pro studium rozpadu bubliny/kapky v turbulentním proudění. Má k dispozici aparáty pro řízenou tvorbu bublin, toroidního víru i pro tvorbu intenzivní turbulence. Dále disponuje potřebnými řídícími a vyhodnocovacími programy. Požadavky na uchazeče: VŠ vzdělání (magisterský studijní program) v oboru chemického inženýrství nebo strojního inženýrství; schopnost týmové, systematické a tvořivé práce; zájem o experimentální práci.
Zásady: 1. Prostudujte odbornou literaturu na téma rozpadu fluidní částice v turbulentním proudění, na téma interakce fluidní částice s toroidním vírem a vypracujte literární rešerši.
2. Seznamte se s experimentálními technikami a s vyhodnocovacími metodami nezbytnými pro studium interakce fluidní částice s toroidním vírem (tvorba a charakterizace víru, definovaná tvorba bubliny a kapky, vyhodnocení parametrů rozpadu).
3. Proveďte systematická měření parametrů rozpadu pro různé typy fluidních částic (bubliny, kapky s různou viskozitou) a různé velikosti a rychlosti vírových struktur.
4. Získaná data analyzujte a porovnejte s dostupnými modely rozpadu fluidních částic. Výsledky zpracujte do publikovatelné formy.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Transformace aerosolových částic vlivem změn v plynném prostředí

Ždímal Vladimír, Ing. Dr. ( Zdi...@icpf.cas.cz)
Aerosolové částice jsou v atmosféře všudypřítomné a ovlivňují mnoho dějů na Zemi, od globálního oteplování po lidské zdraví. Nacházejí se převážně v chemické a fyzikální rovnováze se svým okolím, ale kvůli kontinuálním změnám v atmosféře nebo během jejich transportu např. do našich 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.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Transformace aerosolových částic vlivem změn v plynném prostředí

Ždímal Vladimír, Ing. Dr. ( Zdi...@icpf.cas.cz)
Aerosolové částice jsou v atmosféře všudypřítomné a ovlivňují mnoho dějů na Zemi, od globálního oteplování po lidské zdraví. Nacházejí se převážně v chemické a fyzikální rovnováze se svým okolím, ale kvůli kontinuálním změnám v atmosféře nebo během jejich transportu např. do našich 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.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Tvorba mikročástic z přírodních extraktů pomocí superkritického CO2

Sajfrtová Marie, Ing. Ph.D. ( saj...@icpf.cas.cz)
Extrakty z přírodních materiálů jsou získávány především v kapalném nebo pastovitém stavu. Pro lepší tržní využití se suší do práškovité formy, čímž se sníží cena skladování a zvýší se koncentrace a stabilita aktivních složek. Při sušení (sprejové sušení, lyofilizace atd.) však může docházet k degradaci účinných složek, ke kontaminaci organickými rozpouštědly a k produkci příliš velkých částic. Těmto nevýhodám je možné předejít použitím šetrné relativně nové metody tvorby částic, tzv. superkritickým antisolvent procesem (SAS), při kterém je roztok účinné složky v kapalném rozpouštědle vstřikován do proudu superkritického CO2, který působí jako antisolvent. To vede k přesycení rozpuštěné látky a následně k nukleaci a růstu částic. Produktem je jemný suchý prášek. Cílem práce je pro zvolený rostlinný extrakt vyhodnotit vliv provozních parametrů SAS (tlak, teplotu, koncentraci rozpuštěné látky atd.) na vlastnosti vytvořených částic. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v oboru chemie a technologie potravin, přírodní látky, chemické inženýrství nebo organická technologie.
• systematický a kreativní přístup k práci, chuť učit se novým věcem, spolehlivost.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Tvorba mikročástic z přírodních extraktů pomocí superkritického CO2

Sajfrtová Marie, Ing. Ph.D. ( saj...@icpf.cas.cz)
Extrakty z přírodních materiálů jsou získávány především v kapalném nebo pastovitém stavu. Pro lepší tržní využití se suší do práškovité formy, čímž se sníží cena skladování a zvýší se koncentrace a stabilita aktivních složek. Při sušení (sprejové sušení, lyofilizace atd.) však může docházet k degradaci účinných složek, ke kontaminaci organickými rozpouštědly a k produkci příliš velkých částic. Těmto nevýhodám je možné předejít použitím šetrné relativně nové metody tvorby částic, tzv. superkritickým antisolvent procesem (SAS), při kterém je roztok účinné složky v kapalném rozpouštědle vstřikován do proudu superkritického CO2, který působí jako antisolvent. To vede k přesycení rozpuštěné látky a následně k nukleaci a růstu částic. Produktem je jemný suchý prášek. Cílem práce je pro zvolený rostlinný extrakt vyhodnotit vliv provozních parametrů SAS (tlak, teplotu, koncentraci rozpuštěné látky atd.) na vlastnosti vytvořených částic. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání v oboru chemie a technologie potravin, přírodní látky, chemické inženýrství nebo organická technologie.
• systematický a kreativní přístup k práci, chuť učit se novým věcem, spolehlivost.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Využití mikroreaktorů pro studium a optimalizaci reakcí v oblasti farmacie a výroby speciálních chemikálií

Stavárek Petr, Ing. Ph.D. ( sta...@icpf.cas.cz)
Klusoň Petr, doc. Dr. Ing. ( klu...@icpf.cas.cz)
Mikroreaktory představují unikátní zařízení, která díky svým malým vnitřním rozměrům umožnují přesně kontrolovat podmínky a průběh prováděných chemických reakcí. Těchto výhodných vlastností je proto často využíváno v oblasti kontinualizace výroby speciálních chemikálií a léčiv, kde jsou kladené velmi vysoké nároky na čistotu produktu. I přes značný potenciál syntézy v průtočném režimu, vsádková výroba v průmyslu stále převažuje. Tato práce se proto zaměřuje na aplikaci a optimalizaci mikroreaktorové technologie při přípravě speciálních chemikálií a farmaceutických komponent. Uchazeč by měl disponovat dobrými znalostmi chemického a reakčního inženýrství, organické chemie a také mít kladný vztah k experimentální laboratorní práci, která je potřebná k osvojení si mikroreaktorových systémů, vyhodnocení a zpracování získaných dat. K plnění zadaných úkolů bude vyžadována samostatnost, kreativnost, schopnost týmové práce, zájem učit se nové věci a v neposlední řadě také znalosti anglického jazyka.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Využití mikroreaktorů pro studium a optimalizaci reakcí v oblasti farmacie a výroby speciálních chemikálií

Stavárek Petr, Ing. Ph.D. ( sta...@icpf.cas.cz)
Mikroreaktory představují unikátní zařízení, která díky svým malým vnitřním rozměrům umožnují přesně kontrolovat podmínky a průběh prováděných chemických reakcí. Těchto výhodných vlastností je proto často využíváno v oblasti kontinualizace výroby speciálních chemikálií a léčiv, kde jsou kladené velmi vysoké nároky na čistotu produktu. I přes značný potenciál syntézy v průtočném režimu, vsádková výroba v průmyslu stále převažuje. Tato práce se proto zaměřuje na aplikaci a optimalizaci mikroreaktorové technologie při přípravě speciálních chemikálií a farmaceutických komponent. Uchazeč by měl disponovat dobrými znalostmi chemického a reakčního inženýrství, organické chemie a také mít kladný vztah k experimentální laboratorní práci, která je potřebná k osvojení si mikroreaktorových systémů, vyhodnocení a zpracování získaných dat. K plnění zadaných úkolů bude vyžadována samostatnost, kreativnost, schopnost týmové práce, zájem učit se nové věci a v neposlední řadě také znalosti anglického jazyka.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Zelený, zelenější, nejzelenější: termodynamické vlastnosti vodných roztoků iontových kapalin založených na přírodních látkách

Bendová Magdalena, Ing. Ph.D. ( ben...@icpf.cas.cz)
Cílem tohoto projektu je lépe pochopit vztah mezi strukturou a vlastnostmi ve vodných roztocích iontových kapalin na bázi cholinu s různými anionty. Nové iontové kapaliny budou charakterizovány z hlediska jejich termodynamických a termofyzikálních vlastností. Iontové kapaliny obecně vykazují výrazný aplikační potenciál např. ve skladování energie nebo v separačních procesech. Dále také v důsledku velkého množství syntetizovaných struktur zůstává do velké míry neobjasněn vztah mezi jejich strukturou a vlastnostmi. Pro iontové kapaliny na bázi přírodních látek je pak takováto studie obzvláště zajímavá. Voda, jako nejčastěji používané a nejekologičtější rozpouštědlo, je pak první volbou pro studium směsí iontových kapalin s běžnými rozpouštědly. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) ve fyzikální chemii, organické technologii, chemické fyzice, chemickém inženýrství;
• ochota experimentovat a učit se nové věci;
• schopnost týmové práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.

Zelený, zelenější, nejzelenější: termodynamické vlastnosti vodných roztoků iontových kapalin založených na přírodních látkách

Bendová Magdalena, Ing. Ph.D. ( ben...@icpf.cas.cz)
Cílem tohoto projektu je lépe pochopit vztah mezi strukturou a vlastnostmi ve vodných roztocích iontových kapalin na bázi cholinu s různými anionty. Nové iontové kapaliny budou charakterizovány z hlediska jejich termodynamických a termofyzikálních vlastností. Iontové kapaliny obecně vykazují výrazný aplikační potenciál např. ve skladování energie nebo v separačních procesech. Dále také v důsledku velkého množství syntetizovaných struktur zůstává do velké míry neobjasněn vztah mezi jejich strukturou a vlastnostmi. Pro iontové kapaliny na bázi přírodních látek je pak takováto studie obzvláště zajímavá. Voda, jako nejčastěji používané a nejekologičtější rozpouštědlo, je pak první volbou pro studium směsí iontových kapalin s běžnými rozpouštědly. Požadavky na uchazeče:
• VŠ vzdělání (Ing., Mgr.) ve fyzikální chemii, organické technologii, chemické fyzice, chemickém inženýrství;
• ochota experimentovat a učit se nové věci;
• schopnost týmové práce.
Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i.


Přehled projektů doktorského studia nabízených Ústavem chemických procesů Akademie věd ČR naleznete →ZDE

Aktualizováno: 24.2.2020 11:43, Autor: fchi

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi