Nabídka témat disertačních prací se zahájením v akademickém roce 2019/2020

Katalytická degradace oxidů dusíku

Školitel: prof. Ing. L. Obalová, Ph.D., Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Program/Obor: Procesní inženýrství, FMMI, VŠB-TU Ostrava

Anotace

Oxidy dusíku (N2O, NO, NO2) se vyskytují v odpadních plynech často současně. Předmětem práce bude experimentální studium katalytického rozkladu NO a N2O bez použití redukčního činidla na katalyzátorech s obsahem vybraných přechodných kovů a popis fyzikálně-chemických vlastností katalyzátorů dostupnými analytickými technikami (chemická analýza, rentgenová difrakce, fyzikální sorpce dusíku, teplotně programovaná desorpce a redukce atd.). Cílem práce bude posouzení účinnosti studovaných materiálů, objasnění mechanizmu probíhajících reakcí a vztahů mezi vlastnostmi katalyzátorů a jejich aktivitou a selektivitou.


Recyklace odpadních plastů pomocí katalytické pyrolýzy

Školitel: prof. Ing. L. Obalová, Ph.D., Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Školitel specialista: Ing. Pavel Leštinský, Ph.D.

Program/Obor: Procesní inženýrství, FMMI, VŠB-TU Ostrava

Anotace

Recyklace odpadních plastů je jednou z možností, jak snížit spotřebu fosilních paliv. Pomocí termického zpracování a s použitím vhodného katalyzátoru (katalytická pyrolýza) můžeme z odpadních plastů produkovat kapalinu s vysokým obsahem původní suroviny, která byla pro výrobu plastu použita. Cílem práce bude stanovit optimální podmínky katalytické pyrolýzy vybraných typů plastů a za použití programu AspenPlus navrhnout a namodelovat technologii zpracování odpadních plastů i se všemi rafinérskými a procesními operacemi. Pro experimentální práci se předpokládá i zvládnutí základních analytických metod jako termogravimetrie, elementární analýza či plynová chromatografie.


Studium transportních jevů s využitím metody rezonance povrchových plazmonů (SPRi)

Školitel: prof. Ing. L. Obalová, Ph.D., Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Školitel specialista: Mgr. Martina Vráblová, Ph.D..

Program/Obor: Procesní inženýrství, FMMI, VŠB-TU Ostrava

Anotace

Téma je zaměřeno na studium transportu látek v roztocích membránami jak přírodního původu (např. rostlinné kutikuly), tak uměle připravenými. Metoda bude založena na unikátní kombinaci průtočné difúzní cely s moderní vysoce citlivou analytickou technikou založenou na vyhodnocování změn optických vlastností fázového rozhraní (SPR). Experimentální práce bude zaměřena na teoretický popis, vývoj a testování nové metody a její využití pro studium difúze látek (polutantů, pesticidů aj.) přes polopropustné membrány. Součástí práce bude také analytický postup detekce velmi nízkých koncentrací polutantů ve vodách či sledování jejich interakcí.  Výstupem bude charakterizace membrán, pochopení transportních jevů pro kombinace vybraných typů membrán a analytů, a v případě membrán přírodního původu bude metoda využita pro popis interakcí živých systémů s prostředím.


Výzkum pokročilých oxidačních procesů pro snížení VOC a NH3

Školitel: prof. Ing. K. Kočí, Ph.D., Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Program/Obor: Procesní inženýrství, FMMI, VŠB-TU Ostrava

Anotace

Tématem disertační práce bude studium pokročilých oxidačních procesů s využitím různých oxidačních činidel (UV, ozon, peroxid vodíku) a jejich aplikace pro čištění odpadních vzdušnin s obsahem organických sloučenin zejména ze skupin pachových látek a dále amoniaku. Cílem práce bude optimalizace provozních parametrů fotochemické jednotky (geometrie reaktoru, průtok a koncentrace polutantů, koncentrace peroxidu, intenzita světla, posouzení vzájemné kombinace oxidačních činidel) z pohledu rychlosti degradace vybraných polutantů a objasnění zjištěných závislostí Významná pozornost bude věnována také analytické části výzkumu. Je nezbytné identifikovat všechny produkty vzniklé oxidací těkavých organických sloučenin a ujistit se, že vzniklé produkty nejsou škodlivější než původní reaktanty.


Fotokatalytické reakce pro ochranu životního prostředí

Školitel: prof. Ing. K. Kočí, Ph.D., Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Program/Obor: Procesní inženýrství, FMMI, VŠB-TU Ostrava

Anotace

Fotokatalytické postupy jsou zvláště perspektivní pro čištění vzduchu kontaminovaného znečišťujícími látkami, dlouhodobě zatěžujícími životní prostředí. Při využití slunečního záření pracují i bez nároku na energii z fosilních zdrojů. Jedním z klíčových faktorů ovlivňujících účinnost fotokatalytických reakcí je vhodná volba polovodičového fotokatalyzátoru, který má nejen vyhovující energii zakázaného pásu, ale zejména žádoucí polohu valenčního a vodivostního pásu umožňující zdárný průběh celého procesu. Cílem práce bude příprava nanostruktovaných oxidů kovů prostřednictvím nekonvenčních extrakčních technik, jejich charakterizace a korelace fyzikálně-chemických vlastností fotokatalyzátorů na jejich fotokatalytickou účinnost a selektivitu.


Nanostruktury na bázi grafitizovaného C3N4 pro fotokatalytický rozklad oxidu dusného

Školitel: prof. Ing. P. Praus, Ph.D., Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Program/Obor: Procesní inženýrství, FMMI, VŠB-TU Ostrava

Anotace

Jedním ze slibných a stále málo známých materiálů je grafitizovaný C3N4 (g-C3N4) a jeho kompozity s dalšími polovodiči. Výzkum bude zaměřen na g-C3N4 a jeho kompozitní nanostruktury s polovodiči, jako jsou nanočástice TiO2, WO3, SnO2, BiVO4 a BiIO4. Připravené nanostruktury budou charakterizovány a testovány pro fotokatalytický rozklad oxidu dusného. Budou hledány fotokatalyzátory s nejlepší účinností. Kromě toho se předpokládá, že budou zjištěny nové vlastnosti g-C3N4 a jeho kompozitních nanostruktur.


 

Vývoj katalyzátorů pro depolymerizaci odpadních plastů

Školitel: prof. Ing. Lucie Obalová, Ph.D.

Školitel specialista: Ing. Pavel Leštinský, Ph.D.

Program/Obor: Procesní inženýrství, FMMI, VŠB-TU Ostrava

Anotace

Recyklace odpadních plastů je jednou z možností, jak snížit spotřebu fosilních paliv. Za pomocí katalyzátoru a vhodných reakčních podmínek (tlak, teplota, rozpouštědlo) můžeme z odpadních plastů produkovat kapaliny s vysokým energetickým či chemickým potenciálem. Cílem práce bude připravit vhodný katalyzátor pro chemickou recyklaci odpadních plastů metodami hydrolýzy či hydrokrakováním. Pro experimentální práci se předpokládá i zvládnutí analytických metod jako plynová chromatografie, elementární analýza, termogravimetrie, XRD, XRF atd.