Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FCHZkratka: DPCO_CHMAk. rok: 2009/2010
Program: Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Délka studia: 3 roky
Akreditace od: 10.3.2004Akreditace do: 31.7.2013
Garant
prof. RNDr. Stanislav Nešpůrek, DrSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Cílem práce je experimentální vývoj a charakterizace cementových pojiv se speciálními reologickými vlastnostmi. Vyvíjená pojiva budou sloužit zejména pro aplikace jako shotcrete (stříkaný beton) se tixotropním chováním a také jako vysocetekuté samonivelační hmoty. Experimentální vývoj pojiv bude vycházet ze současných poznatků v tomto oboru a student se zaměří na optimalizaci složení a zpracování pro dosažení vyšších užitných vlastností. Nedílnou součástí práce bude bude objanění a popis mechanismů reologických efektů jednotlivých pojiv.
Školitel: Havlica Jaromír, prof. Ing., DrSc.
Slitiny budou připravovány ve formě tenkých vrstev z par organokřemičitých monomerů a jejich směsí s vybranými plyny metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Organicko/anorganický charakter materiálu bude řízen technologickými parametry. Připravené tenké vrstvy budou rozsáhle charakterizovány s ohledem na fyzikální a chemické vlastnosti v závislosti na depozičních podmínkách. Součástí práce bude nalezení vztahů mezi strukturou slitin a jejich vlastnostmi. Student bude zapojen do týmu pracovníků v rámci řešení odborného projektu; mimořádné finanční odměny podle výsledků; účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.
Školitel: Čech Vladimír, prof. RNDr., Ph.D.
Školitel: Dočekal Bohumil, doc. RNDr., CSc.
Cílem práce je experimentální výzkum optických a elektrických vlastností molekulárních materiálů. Náplní práce je zjišťování fotochemických a fotoelektrických charakteristik studovaných látekve forrmě tenkých vrstev a roztocích. Tyto jevy budou studovány využitím optických metod (UV VIS, fotoluminiscence, IČ), elektrické vlastnosti metodou impedanční spektroskopie.
Školitel: Nešpůrek Stanislav, prof. RNDr., DrSc.
Disertační práce se zaměřuje na studium kinetiky a mechanizmu významných procesů probíhajících v průběhu tepelné, mechanické nebo chemické úpravy vybraných silikátových surovin.
Na základě optických a elektrických vlastností organických látek bude konstruován element pro detekci plynů.
Modifikace cementových past a betonů latexem je určovaná jak hydratací cementu tak i procesy tvorby polymerního filmu v jejich vazebné fázi. Proces hydratace cementu obecně probíhá spolu s tvorbou polymerního filmu. Vzniká tak vazebná matriční fáze tvořená hydratačními produkty cementu a polymerem. Porozumění mechanismům tvorby této ko-matrice a jejich kinetice je podstatné pro další vývoj těchto materiálů.
Podstatou tématu je vývoj a zkoumání vlastností práškových a monokrystalických scintilátorů se záměrem jejich využití v detektorech rastrovacích elektronových mikroskopů. Projekt je motivován snahou o uplatnění materiálů, které by vykazovaly vysokou detekční kvantovou účinnost (DQE) a umožnily získat kvalitní obraz objektů vyšetřovaných v rastrovacím elektronovém mikroskopu. Hlavním cílem je výběr perspektivních katodoluminiscenčních materiálů a jejich srovnání s již známými a používanými materiály.
Školitel: Schauer Petr, RNDr., CSc.
Podstatou tématu je vývoj a především studium vlastností uhlíkových nanostruktur, jakými jsou např. nanovlákna, grafény zabudované v polymeru a další nanokompozity, či samotné velmi tenké až jednoatomové úhlíkové vrstvy. Struktury budou studovány jak pomocí klasických metod elektronové mikroskopie, jakými jsou rastrovací a prozařovací elektronová mikroskopie s vysokým rozlišením, popřípadě fotoemisní mikroskopie. Důraz bude kladen na využití nových mikroskopických technik, jakými jsou rastrovací elektronová mikroskopie s velmi pomalými elektrony (až do nulové energie dopadajících elektronů) umožňující zobrazení jak ve zpětně odražených elektronech, tak i v prošlých elektronech. Cílem práce bude taktéž studium kontrastních mechanizmů v uvedených mikroskopech.
Opticky a elektricky aktivní konjugované polymery. Studium jejich absorpce a fluorescence. Elektrické vlastnosti budou studovány pomocí stejnosměrných a střídavých metod. Výsledky fotoelektrických měření budou využity ke konstrukci plynových senzorů s fotoelektrickou detekcí. Experimentální výsledky budou modelovány pomocí fenomenologických teorií. Závěr práce bude mít aplikační charakter - konstrukce senzorového elementu.
Studovaným materiálem bude amorfní a-SiOC:H ve formě tenkých vrstev. V počáteční fázi studia budou sledovány optické vlastnosti jednotlivých vrstev, poté bude studium zaměřeno na složitější vrstevnaté struktury - multivrstvy. Vzorky s jednotlivými vrstvami o tloušťkách >100 nm budou postupně modifikovány a tloušťka vrstev bude snižována až limitně k jednotkám nanometrů. Student se podrobně seznámí s fázově modulovanou spektroskopickou elipsometrií, která bude využita ke studiu optických vlastností vrstev. Elipsometrie bude rovněž využita pro studium kinetiky růstu vrstev. Součástí práce může být práce na odborném projektu, mimořádné odměny a účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.
Školitel: Bartušek Karel, prof. Ing., DrSc.
Náplní práce je studium optických a elektronických vlastností organických materiálů s ohledem na jejich možné využití v organických fotovoltaických systémech. Cílem je příprava různých prototypů organických solárních článků a jejich charakterizace s ohledem na použité organické materiály a strukturu článku. Výsledkem práce bude porovnání jednotlivých materiálů a posouzení možností jejich využití v organických solárních článcích. Práce je součástí řešení rozsáhlého meznárodního projektu, který je na pracovišti řešen.
Školitel: Weiter Martin, prof. Ing., Ph.D.
Cílem práce je experimentální a teoretický výzkum vlastností organických polovodičů vhodných pro molekulární součástky a nanosoučástky. Náplní práce je zjištování fyzikálních a fyzikálně chemických charakteristik studovaných látek, jako je generace a transport nosičů náboje, vodivost a fotovodivost, optická absorpce, foto- a elektroluminiscence. Snahou bude dosáhnout reprodukovatených postupů při vytváření vzorků molekulárních součástek a navrhnout technologie pro využití v nanoelektronice. Práce je součástí rozsáhlejšího výzkumného projektu podporovaného grantovými agenturami.
Náplní práce bude vývoj kompozitů složených z anorganického cementu a organické složky. Výběr komponent se bude soustředit na systémy, které mohou tvořit vzájemné vazebné interakce, na základě současných poznatků zejména z oboru MDF kompozitů. Student bude navrhovat a připravovat kompozity a následně bude charakterizovat chemickou a fázovou strukturu mezifázového rozhraní.
Vyztužující vlákna (skleněná, uhlíková) budou povrchově modifikována plazmovými polymery za účelem zvýšení užitných vlastností polymerních kompozitů vyztužených dlouhými vlákny. Bude sledován vliv klíčových parametrů mezivrstvy (tloušťka, modul pružnosti, smáčivost, adheze) na smykové a ohybové vlastnosti makrokompozitů s cílem jejich optimalizace. Pro povrchovou modifikaci budou využity jednoduché i složité funkčně nanostrukturované tenké vrstvy. Student bude zapojen do týmu pracovníků v rámci řešení odborného projektu; mimořádné finanční odměny podle výsledků; účast na zahraničních konferencích a stážích podle dosažených výsledků.
Práce se bude zabývat konstrukcí detektoru plynů (tzv. umělého nosu) z hlediska modelů neuronových sítí. Cílem je nalezení minimální neuronové sítě umožňující detekci dané množiny plynů, případně konstrukce sítě o předepsané velikosti umožňující klasifikaci maximálního množství plynů. Aplikace teorie na získaná experimentální data souboru plynových detektorů.
Školitel: Tomáš Jiří, doc. RNDr., Dr.
Povrchová morfologie tenkých vrstev plazmových polymerů bude analyzována pomocí rastrovací sondové mikroskopie při využití bezkontaktního a semikontaktního módu. Drsnost povrchu dle norem DIN EN ISO bude korelována s depozičními podmínkami a vyhodnocena dle teoretických modelů (KPZ, Monte Carlo, apod.) v závislosti na tloušťce vrstvy. Budou rovněž studovány počáteční fáze růstu vrstev s využitím módu fázového kontrastu a laterálních sil. Vybrané mechanické vlastnosti vrstev budou charakterizovány nanoindentační technikou pomocí metod Olivera a Pharra, Fielda a Swaina. Sledování adheze vrstev umožní vrypová zkouška.
Práce se bude zabývat chemickými, mechanickými a také mechanochemickými povrchovými úpravami mikrokameniv různých druhů. Cílem modifikací povrchu bude zlepšení interakce a přenosu aplikovaného napětí mezi kamenivem a cementovým pojivem. Student bude navrhovat a provádět povrchové úpravy mikrokameniva, připravovat cementové kompozity a následně stanovovat a vyhodnocovat účinnost modifikací a mechanismus jejich funkce na základě fyzikálně-chemických a strukturních analýz.
Školitel: Kloc Luboš, RNDr., CSc.
Školitel: Dlouhý Antonín, prof. RNDr., CSc.
Objasnění mechanismu vlivu oxidantů na bázi peroxidu vodíku, ozónu a dalších oxidačně působících látek ve vodných prostředích na proces aktivace povrchových případně i vnitřních struktur jílových minerálů na bázi montmorillonitu v kombinaci s aromatickými uhlovodíky vznikajícími při termickém působení ve směsi hydrátů hlinitano-křemičitanů s uhlíkem.
Studium základních optických a elektrických vlastností ftalocyaninů a jejich změn při exposici plynů. Optická absorpce, fluorescence, elektrická vodivost stejnosměrná a střídavá. Závěr práce bude mít aplikační charakter - konstrukce senzorového elementu modelujícího umělý nos.
Práce bude zaměřena na studium dielektrických vlastností (komplexní permitivity, komplexního indexu lomu) tenkých vrstev používaných při přípravě struktur fotovoltaických článků a LED diod. Součástí práce bude i příprava vrstev metodou rotačního nanášení a inkoustovým tiskem. Ke studiu budou využity metody impedanční spektroskopie, elipsometrie, interferenční mikroskopie a měření s využitím termokamery. Při studiu budou využity metody harmonické a vlnkové (waveletové) analýzy obrazových struktur.
Školitel: Zmeškal Oldřich, prof. Ing., CSc.
Obsahem tématu je zkoumání katodoluminiscenčních vlastností křemíkových polymerů se záměrem zjistit podstatu nevratných degradačních procesů, metastabilních změn a regeneračních procesů, které rozhodujícím způsobem ovlivňují jejich fyzikální a chemické vlastnosti. Dílčí kroky řešení projektu zahrnují studium zmíněných procesů metodami excitace elektronovým svazkem. Cílem projektu je posoudit možnost využití křemíkových polymerů v zařízeních využívajících elektronový svazek.
Práce bude zaměřena na studium vlastností povrchů tenkých vrstev používaných při přípravě struktur fotovoltaických článků a LED diod. Součástí práce bude i příprava vrstev metodou rotačního nanášení a inkoustovým tiskem. Výsledky práce budou využity pro optimalizaci výroby vrstev elektronických součástek z hlediska homogenity povrchů a definovanosti struktur. Pozornost bude věnována také studiu indexu lomu vrstev a jejich disperzních závislostí. Při studiu budou využity metody korelační a fraktální analýzy obrazových struktur. Bude rozvíjena i teorie analýzy signálů a obrazů.
Práce bude zaměřena na výzkum a optimalizaci přípravy tenkých vrstev a studium optických vlastností nových, vysoce účinných a stálých nízkomolekulárních materiálů pro aplikace v high-tech technologiích (organických LED diod). Budou studovány optické vlastnosti připravených derivátů, návrh koncepce způsobu aplikace připravených ?-? nanosystémů pro aplikace v optických a luminiscenčních prvcích. Při výzkumu budou využity i metody korelační a fraktální analýzy časových závislostí elektrických a optických signálů.
V současnosti, kdy lidstvo produkuje stále více odpadů je třeba se intenzivněji touto závažnou otázkou zabývat. Poněvadž jednou z možností jak efektivně využívat tyto druhotné suroviny je příprava aluminátosilikátových systémů, měla by práce zhodnotit mechanismy reakcí probíhajících při formování silikátoaluminátových struktur a najít vhodnou metodu pro studium mechanismu tvorby těchto struktur. Především se zaměřit na studium produktů polykondensace vzniklých při vyšších teplotách, neboť takto připravené alkalicky aktivované čisté aluminosilikáty se vyznačují vynikajícími mechanickými vlastnostmi. Ke studiu vlastností těchto látek se bude práce vycházet z termodynamické, termokinetické, chemické a strukturní analýzy, TG-DTA, kalorimetrie, ICP-OES, XRD. Pro studium povrchu připravených kompozitů použít metody optické mikroskopie.
Cílem práce je příprava MDF kompozitů vysokých mechanických parametrů. Syntéza bude vycházet z anorganického cementu v kombinaci s organickými i anorganickými přísadami s následnou mechano-chemickou aktivací vysokosmykovým zpracováním na twin-roll mixeru s extruderem. Experimenty budou orientovány na zvýšení odolnosti kompozitu vůči vlkosti. Zhodnocení mechanismů tvory charakteristické vysokopevnostní mikrostruktury a interakcí s vodou povede k optimalizace složení, procesu zpracování a zrání. Připravené materiály naleznou využití zejména v extrémních konstrukčních aplikacích.
Školitel: Petrenec Martin, Ing., Ph.D.
Disertační práce je zaměřena na studium vlivu iontové výměny na vlastnosti jílových minerálů. Změna vzdálenosti mezivrstev, která je s výměnou kationu spojena ovlivňuje kromě technologických vlastností (reologie jílových suspenzí) také chování při zahřívání. Bude studován vliv kationu na kinetiku dehydroxylace a průběh fázových transformací - vznik kubické fáze a mullitu.
Práce zahrnuje přípravu Bi-2212 a Bi-2222 fází vysokoteplotního supravodiče (HTS) a Sc, Sm strukturních analogů sol-gel metodou ve formě vrstvy i objemového vzorku. Pozornost bude rovněž věnována stanovení vlivu procesních podmínek na strukturu a výsledné fázové složení produktu s cílem optimalizovat přípravu daného HTS. Dílčí úsilí bude vynaloženo ke zmapování mechanizmu rozkladu prekurzoru a také termodynamice syntézy příslušné supravodivé fáze a charakterizaci její struktury. Sledován bude také vliv heterogenit (piningová centra, nukleátory) na strukturní a supravodivé vlastnosti. Hlavním cílem práce je stanovení rovnovážného parciálního tlaku na fázovou rovnováhu a kritickou teplotu supravodivého přechodu.
Školitel: Zdráhal Zbyněk, prof. RNDr., Dr.