2012 SVK FCHT anotace - Fakulta chemické technologie

Transkript

2012 SVK FCHT anotace - Fakulta chemické technologie
Sekce:
Anorganická chemie
P íprava nanoprášk v plazmovém výboji
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Linda Benešová
M2
Anorganické chemie
doc. Ing. Vlastimil Brožek, DrSc.
Jednou z možných variant generace plazmatu elektrickým výbojem je metoda klouzavého
výboje, známá i pod pojmem GlidArc. Tato metoda je vhodným laboratorním nástrojem k
efektivnímu ov ení velkého množství zkoumaných plazmochemických rozklad persistentních
organických slou enin. Využití tohoto typu za ízení k syntézám slou enin p i interakci
prekurzor s plazmatem však dosud bylo minimální. Zam ila jsem se proto nejen na
konstruk ní úpravu aparatury – plazmochemického reaktoru, pracujícího na principu
vysokotlakého doutnavého výboje, která vedla ke zvýšení ú innosti a výt žnosti daného
systému, ale i na syntézu nanoprášk z anorganických slou enin. P i prvních experimentech
jsem jako výchozí složku využila plynnou fázi chloridu titani itého, který se v argonovém
plazmatu rozkládal na páry titanu a chloru a po mixáži s plynným dusíkem vznikal nitrid titanu
TiN a p i reakci se vzdušným kyslíkem vznikaly oxidy rutil i anatas, oba v nanometrických
rozm rech. Nyní jsem se zam ila na syntézu nanoprášk z kapalné nebo aerosolové fáze s
následným zavád ním do vodného roztoku, jehož parametry jsou dále analyzovány fotonovou
absorp ní spektrometrií a diskrétní spektrometrií.
Sekce:
Anorganická chemie
Ur ení valence kobaltu ve sm sném oxidu Bi-Sr-Co-O
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Nikola Bašinová
M2
Anorganické chemie
Ing. Vít Jakeš, Ph.D.
Nestechiometrie a dopování jsou v sou asnosti d ležité pojmy v chemii materiál . Sm sné
oxidy p echodných kov jsou díky svým elektrickým, optickým a magnetickým vlastnostem
významnou oblastí výzkumu. Dopování dalšími prvky vede ke zm n stechiometrie kyslíku a
valence kov , ímž lze výrazn ovlivnit výsledné fyzikální vlastnosti p ipraveného materiálu. Pro
úsp šnou syntézu funk ního oxidu je pak d ležité správné ur ení obsahu kyslíku,
resp. valence p ítomných kov . Sm sné oxidy systému Bi-Sr-Co-O pat í mezi slibné
termoelektrické materiály s možností aplikace ve vysokých teplotách. Ú innost termoelektrické
konverze zde p ímo souvisí s valencí kobaltu.
Nejb žn jší technika pro ur ení p esného obsahu kyslíku ve sm sných oxidech využívá redukci
kovu s vysokou valencí pomocí nadbytku reduktantu, následovanou bu titrací nezreagovaného
reduktantu, nebo titrací produktu vzniklého oxidací reduk ního inidla. Další možností je
termogravimetrická redukce materiálu.
V naší práci jsme se zam ili na optimalizaci a srovnání cerimetrického a jodometrického
stanovení obsahu kyslíku ve sm sných oxidech na bázi kobaltu. Jako standardní materiál byl
využit LaCoO3, u n hož se p edpokládá pouze p ítomnost Co (+III).
Sekce :
Anorganická chemie
P enos grafenu na pomocné substráty
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jan Luxa
M1
Anorganické chemie
Ing. Zden k Sofer, Ph.D.
Grafen v sou asnosti pat í k nejintenzivn ji studovaným materiál m. Mimo ádná pozornost
v novaná tomuto materiálu je zp sobena jeho unikátními elektrickými, optickými a
mechanickými vlastnostmi. Vysoká elektrická vodivost a vysoká transmitance v oblasti
viditelného spektra umož ují jeho široké aplika ní využití v podob pr hledných vodivých
elektrod. Balistický transport elektron v grafenových rovinách je zp soben velmi nízkou
efektivní hmotností elektronu. Extrémn vysoká pohyblivost elektron umož uje aplikovat
grafen v mikroelektronice.
Práce se zabývá p enosem grafenu deponovaného metodou CVD na m d ných substrátech.
P enos spo ívá v zachycení grafenu na nosi i s následným odstran ním primárního substrátu,
což umož uje jeho p enos na libovolné substráty jako nap . termální SiO2/Si. Hodnocena je
p edevším schopnost pomocného substrátu pro p evzetí grafenu z nosi e. Zmín ny jsou i další
vlivy jako druh leptadla i tepelné ošet ení primárního substrátu. Grafen byl charakterizován
metodou Ramanovy spektroskopie v etn nízkoteplotních m ení.
Sekce :
Anorganická chemie
Chemická odolnost keramiky zlatých barev
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Zuzana Sk i ilová
M2
Anorganické chemie
doc. Ing. Vlastimil Brožek, DrSc., Ing. Libor Mastný, CSc.
Práce pojednává o p íprav kovo-keramických materiál na bázi nitrid titanu a zirkonia,
vyzna ujících se typickou barvou zlata a zárove vysokou tvrdostí, ot ruvzdorností a korozní
odolností. Vzorky byly p ipraveny jednak metodou SPS (Spark Plasma Sintering) z práškových
prekurzor a dále metodou HP-BELT. Sintrování p i SPS prob hlo p i teplot 1800°C a tlaku
40 MPa, u HP-Belt p i teplot 2000°C a tlaku 6 GPa. P ipravené vzorky byly charakterizovány
metalograficky, RTG-difrakcí a byly zm eny jejich optické parametry L*a*b*. Korozní vlastnosti
získaných materiál byly z asových d vod a pro stru nost dané práce ov eny jen v lu avce
královské jako reprezentantu nejagresivn jšího prost edí, a to p i pokojové teplot , za varu a
kone n v autoklávu p i teplot 150°C. Veškerá získaná data pro keramiku zlatých barev nám
poskytla základ pro tvrzení, že nitridy titanu a zirkonia v kombinaci se slinujícími p ísadami
(prozatím ov eno Sc a W) mají vhodné parametry pro suplování zlata a jeho aplikací ve
šperka ském pr myslu.
Sekce :
Anorganická chemie
Modifikace povrchu grafen diazoniovou solí
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika íková
M1
Anorganické chemie
Ing. Zden k Sofer, Ph.D.
Grafen je jednovrstvá struktura skládající se z uhlík spojených sp2 vazbami v hexagonální
m ížce. Grafen vykazuje mimo ádné vlastnosti jako je velká mechanická pevnost, velmi malý
elektrický odpor spolu s vysokou pohyblivostí volných nositel náboje, která je zp sobena
balistickým transportem. Tyto mimo ádné vlastnosti ve spojení s rychlým transferem elektron
z okolního prost edí jej p edur ují pro široké spektrum elektrochemických aplikací zejména
v oblasti senzor .
Pro syntézu grafenu byl použit oxid grafitu p ipravený Hofmannovou metodou, která je založena
na oxidaci grafitu sm sí kyseliny dusi né, kyseliny sírové a chlore nanu draselného. Oxid
grafitu byl následn redukován r znými metodami a byl sledován vliv metody redukce oxidu
grafitu na množství kovalentn navázaného p-nitrobenzenu. Navázání na grafen bylo
realizováno pomocí diazoniové soli p ipravené z p-nitroanilinu. P ipravený materiál i výchozí
grafen byl charakterizován pomocí elementární analýzy. Pro další charakterizaci p ipraveného
materiálu byla použita Ramanova spektroskopie, mikroskopie atomárních sil a simultánní
termická analýza. P ítomnost NO2 skupiny byla zjiš ována elektrochemicky pomocí cyklické
voltametrie.
Sekce :
Anorganická chemie
P íprava a charakterizace oxidu grafitu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Michal Nová ek
B3
Anorganické chemie
Ing. Zden k Sofer, Ph.D.
Oxid grafitu, neboli oxidovaný grafit, p edstavuje základní látku pro následující syntézu grafenu
takzvanými top-down metodami. Oxid grafitu byl p ipravován n kolika postupy založenými na
oxidaci vysoce istého grafitu za extrémních podmínek. V pr b hu oxidace grafitu dochází ke
vzniku funk ních skupin kovalentn vázaných na jednotlivé grafitové roviny. Jedná se
p edevším o hydroxidové, epoxidové a karboxylové skupiny. P i oxidaci grafitu dochází k velmi
výraznému nár stu mezirovinné vzdálenosti ve sm ru krystalové osy c. Pro oxidaci byly použity
sm si na bázi kyseliny dusi né a kyseliny sírové s chlore nanem draselným (Staudenmaierova
metoda - 98%HNO3-98%H2SO4-KClO3, Hofmanova metoda – 65%HNO3-98%H2SO4-KClO3 a
Brodieho metoda – 98%HNO3-KClO3). Dále byla pro oxidaci grafitu použita Hummersova
metoda (98%H2SO4 –KMnO4–NaNO3). P ipravené oxidy grafitu byly charakterizovány širokým
spektrem metod. Grafit oxid byl exfoliován ve vodné suspenzi ultrazvukem a následn byly
charakterizovány jednotlivé separované grafit-oxidové vrstvy metodou AFM. P ítomnost
funk ních skupin byla studována pomocí FT-IR spektroskopie a fotoelektronové spektroskopie.
Struktura byla studována pomocí RTG difrakce a Ramanovy spektroskopie. Teplotní stabilita
byla charakterizována metodou DSC-TGA.
Sekce :
Anorganická chemie
Studium vlivu žíhání na vlastnosti silikátových skel
implantovaných ionty m di, st íbra, zlata a kyslíku
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. So a Vytyká ová
M1
Anorganické chemie
Ing. Blanka Švecová, Ph.D.
Skla obsahující kovové nano ástice jsou díky svým nelineárním vlastnostem perspektivním
materiálem pro fotoniku. V této práci byla použita silikátová skla, do kterých byly p edem
naimplantovány ionty m di, st íbra a zlata. Ukázalo se, že bezprost edn po iontové implantaci
nedochází vždy ke vzniku kovových nano ástic, a proto byly do t chto skel implantovány ionty
kyslíku a takto p ipravené vzorky byly žíhány r znou dobu p i teplot 600 °C.
V této práci byly studovány zm ny vlastností naimplantovaných skel po žíhání. V p ipravených
vzorcích byl studován pohyb iont matricí skla b hem žíhání, nár st optické absorpce
potvrzující p ítomnost kovových nano ástic ve skle a fotoluminiscen ní vlastnosti vypovídající
o oxida ním stavu dotovaných iont m di, st íbra a zlata. Bylo zjišt no, že žíhání a implantace
kyslíku p ízniv ovliv ují nukleaci kovových nano ástic, a to p edevším u vzork dotovaných
ionty zlata. Ke vzniku kovových nano ástic zlata došlo u n kterých skel už b hem první hodiny
žíhání a s delší dobou žíhání se velikost nano ástic zv tšovala.
Pod kování: GACR P108/12/G108
Sekce :
Anorganická chemie
Oblast stability termoelektického systému Bi2-xSr2-yCo1,85Oz
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jind ich Vítek
B3
Anorganické chemie
prof. Dr. Ing. David Sedmidubský
Tato práce se zabývá pseudo-ternárním systémem sm sných oxid bismutu, stroncia a
kobaltu. Metodou solid state bylo p ipraveno 6 vzork s molárním pom rem Bi:Sr:Co= 2:2:6,
2:4:4, 2:6:2, 4:2:4, 4:4:2 a 6:2:2. Vzorek Bi2Sr2Co1,85O7,7 byl p ipraven metodou sol-gel. Tento
materiál je zajímavý svými termoelektrickými vlastnostmi, nebo m že p evád t odpadní teplo
zp t na elektrickou energii. Pro reakci v pevné fázi byly použity jako výchozí látky Bi2O3, Co2O3
a SrCO3. Byly naváženy s p esností na ty i desetinná místa, poté byly homogenizovány a
kalcinovány v peci. Po vychladnutí byly vzorky znovu rozet eny, znovu kalcinovány, poté
slisovány do tablet a tyto tablety byly v peci fináln vypáleny. Sol-gel metoda spo ívala
v p íprav
roztok
acetát
kov
s kyselinou ethylendiamintetraoctovou (EDTA) a
triethanolaminem (TEA). Po upravení pH a odpa ení vody se vytvo il gel, který byl následn
tepeln zpracován a poté taktéž slisován do tablety. ásti tablet z obou metod byly op t
rozdrceny na prášek, ten se poté analyzoval pomocí DTA a XRD analýzy. Analýza ur ila fázové
složení v jednotlivých oblastech fázového diagramu a teplotní stabilitu p íslušných fází.
Sekce :
Anorganická technologie I
Zvyšování velikosti ástic kryolitu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Franz
M2
Anorganické technologie
Ing. Miloslav Lhotka, Ph.D.
Zv tšování velikosti ástic je v pr myslových technologiích asto využívanou operací.
Zv tšením velikosti ástic je možné využít prachový podíl, který je obvykle odpadem a omezí se
prašnost provoz . Aglomera ní procesy zpravidla vedou krom zv tšení ástic ke zúžení
distribuce velikosti, což snižuje variabilitu sypné hustoty. Jako modelová látka byl zvolen kryolit,
Na3AlF6, který byl aglomerován na v tší ástice. Existuje mnoho metod k zvyšování velikosti
ástic nap . vlhká granulace, fluidní granulace, extrudace, tabletizace, peletizace a další.
V našem p ípad jsme používali vlhkou granulaci s p ídavkem pojiva, vysokomolekulárního
cukru. Granulací byly vytvo eny sférické ástice, které pak byly podrobeny m ení sypné
hustoty a sítové analýze. Postupným upravováním parametr a s použitím nových aparát jsme
vyvinuli aparaturu a postup, kterým jsme stabilizovali rozm ry ástic z prvních provedených
pokus až na požadovanou velikost a vy ešili jsme i další problémy úpravy ástic, kterým bylo
nap íklad jejich vzájemné spékání i nepravidelný tvar.
Sekce :
Anorganická technologie I
Studium konverzní reakce energosádrovce s uhli itanem
amonným
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jana Janczyková
M2
Anorganické technologie
doc. Ing. Jan Vídenský, CSc.
Heterogenní nekatalyzované reakce mají v pr myslu velký význam. Do této kategorie spadá i
celá ada proces p i zpracování odpadních látek. Jejich hlavní výhoda spo ívá v nízké
energetické náro nosti. Práce je zam ena na studium chemické p em ny energosádrovce,
který vzniká p i odsi ování spalin v tepelných elektrárnách v množství p evyšujícím jeho možné
využití ve stavebnictví a dalších odv tvích. Reakce energosádrovce s uhli itanem amonným
spadá do skupiny konverzních heterogenních nekatalyzovaných reakcí, kde dochází k podvojné
vým n iont mezi reaktanty. Produktem je síran amonný využitelný jako hnojivo a uhli itan
vápenatý, který lze vracet zp t do procesu odsi ování.
Cílem práce je ov ení technologické sch dnosti procesu a hledání vhodných reak ních
podmínek. Tento postup p edstavuje vhodné ekologické ešení pro nakládání s p ebyte ným
energosádrovcem. P i tomto procesu nevznikají žádné další odpadní látky.
Sekce :
Anorganická technologie I
Vliv stárnutí roztoku chloridu barnatého na turbidimetrické
stanovení síran
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jana Janczyková
M2
Anorganické technologie
doc. Ing. Jan Vídenský, CSc.
Turbidimetrie je optická metoda založená na m ení propustnosti a rozptylu zá ení p i pr chodu
suspenzí. Podstatou turbidimetrického stanovení síran je srážení ve form málo rozpustné
slou eniny. Nej ast ji to bývá síran barnatý. Sraženina je jemnozrnná, krystalická. Práce se
týká problematiky stárnutí roztoku chloridu barnatého, který se používá jako srážecí inidlo ke
vzniku sraženiny síranu barnatého. Stá í p ipraveného inidla má zásadní vliv na charakter
sraženiny síranu barnatého, a tudíž i na hodnotu zm ené turbidity.
Cílem práce je sledování závislosti turbidity suspenze síranu barnatého na stá í p ipraveného
inidla za ú elem dosažení reprodukovatelnosti m ení, dále navržení vhodných podmínek
(koncentrace, doba od p ípravy inidla) pro turbidimetrické stanovení koncentrace síran a
zhodnocení metody jako takové.
Sekce :
Anorganická technologie I
Vliv zvýšené teploty a tlaku na vlastnosti membrány Nafion®
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Šárka Kubíková
M1
Anorganické technologie
prof. Dr. Ing. Karel Bouzek
Membrány typu Nafion® jsou tvo eny chemicky a mechanicky odolným sulfonovaným
perfluorovaným polymerem, a proto nacházejí uplatn ní v nejr zn jších aplikacích, jako jsou
nap . elektrolýza solanky a vody, elektrochemické kompresory a palivové lánky. V p ípad
kyselé elektrolýzy vody je žádoucí pracovat za zvýšené teploty a tlaku zejména z d vodu
rychlejší kinetiky elektrodových reakcí a vyšší vodivosti membrán. Avšak v literatu e v
sou asnosti není dostupný dostatek informací o stabilit tohoto polymeru p i teplotách
nad 100 °C.
Byla provedena série m ení závislosti iontové vodivosti r zných typ membrán Nafion® na
ase za zvýšené teploty a tlaku. Byl indikován pokles iontové vodivosti membrány v ase a
výrazné objemové zm ny vzork membrán. Z tohoto d vodu byla stanovena iontov vým nná
kapacita vzork membrán vystavených zvýšené teplot a tlaku, jež neindikovala výrazný pokles
obsahu funk ních skupin. Následné experimenty s využitím infra ervené a NMR spektroskopie
nepotvrdily chemickou degradaci. M ení iontové vodivosti membrány s armující textilií potvrdilo
teorii, že pokles iontové vodivosti membrány lze omezit její vhodnou mechanickou stabilizací.
Tento záv r je v souladu s výsledky z laboratorního elektrolyzéru.
Sekce :
Anorganická technologie I
Pilotní elektrodialýzní jednotka navržená pro studium
rovnom rnosti distribuce hmoty a náboje
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Zbyn k Matuška
M2
Anorganické technologie
Ing. Roman Kodým, Ph.D.
Elektrodialýza (ED) p edstavuje elektromembránový separa ní proces umož ující separaci
iont z jejich roztoku p sobením stejnosm rného elektrického pole. Tok iont je usm r ován
kationtov a aniontov selektivními membránami. Pr myslové využití nachází zejména
v oblastech odsolování brakických vod za ú elem produkce pitné vody. Nachází rovn ž
uplatn ní v potraviná ském pr myslu nap . p i demineralizaci syrovátky, odsolování a stabilizaci
ovocných š áv, apod. Elektrodialýzní proces probíhá v tzv. elektrodialyzéru, jehož jádro tvo í
svazek st ídav rozložených kationtov a aniontov selektivních membrán odd lených
rozd lova i. Elektrické pole je vkládáno mezi dv terminální elektrody (Ti/Pt). V sou asnosti se
vývoj ED ubírá cestou snížení investi ních náklad , a to zvyšováním po tu membránových
svazk nebo zmenšením plochy elektrod. Tyto konstruk ní úpravy však p ináší komplikace se
zajišt ním mechanické stability svazku a rovnom rnosti distribuce hmoty a náboje uvnit
za ízení. To m že významn ovlivnit spolehlivost ED jednotky. V rámci této práce bude
p edstavena pilotní ED jednotka navržená pro studium rovnom rnosti toku hmoty a náboje.
Budou prezentovány základní parametrické studie provedené na tomto za ízení a výsledky
zkoumání vlivu segmentace elektrod na funkci a výkon ED jednotky.
Sekce :
Anorganická technologie I
Studium pr b hu heterogenní reakce dolomitu s kyselinou
dusi nou
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Martin Pultar
M2
Anorganické technologie
Ing. Ivona Sedlá ová, Ph.D.
P edkládaná práce navazuje na studium kinetiky v oblasti rozpoušt ní uhli itanových surovin
minerálními kyselinami, které se adí mezi tradi ní problematiku ešenou na Ústavu
anorganické technologie. Dolomit p edstavuje jednu z mála nerostných surovin, která se na
území eské republiky t ží, a díky obsahu ho íku se z n j stává velmi perspektivní komodita.
P ídavkem dolomitu do procesu výroby dusíkatých hnojiv se zlepší fyzikální vlastnosti finálních
produkt a hnojivo se obohatí p edevším o ho e natý kation. Z roztok vzniklých rozpoušt ním
dolomitu v kyselin dusi né je také možné získat vápenaté a ho e naté soli ve velmi isté
form . Cílem práce je vyzkoušet a porovnat t i r zné metody, které by bylo možné využít ke
studiu pr b hu této st edn rychlé reakce. Kinetická studie sledovaného systému byla
provedena s frakcí dolomitu 0,4 – 0,5 mm pocházejícího z lokality Vrchlabí. Byla použita
kyselina dusi ná o koncentraci 100 mol m -3 a zm na stupn konverze dolomitu s asem byla
sledována pro teploty v rozmezí od 20°C do 60°C. Pro vzájemné porovnání experimentálních
metod je ze získaných dat ur ena zdánlivá aktiva ní energie studované reakce v daném
teplotním intervalu a porovnán pr b h získaných konverzních k ivek. Jsou diskutovány výhody
a nevýhody použitých metod.
Sekce :
Anorganická technologie II
Oxidace amonných iont elektrochemicky vyvíjeným
chlorem v prost edí zasolené vody
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Marek Doležel
M2
Anorganické technologie
Ing. Martin Paidar Ph.D.
Siln zasolené vody jsou biologicky obtížn zpracovatelné. Jedním z problematických polutant
jsou amonné ionty b žn oxidovány denitrifika ními bakteriemi, nep izp sobitelnými však
slanému prost edí. Vysoká koncentrace amonných iont p edstavuje zdravotní riziko pro
v zajetí chované mo ské živo ichy. P írodní išt ní mo skými asami je z prostorových d vod
neekonomické. Tato práce se v nuje možnosti odstran ní amonných iont elektrochemickými
postupy. Cílem je prostudovat možnost kontinuální deaminace mo ské vody bez nežádoucích
vliv na chované živo ichy.
Byl studován systém využívající jako oxida ní inidlo chlór elektrochemicky vyráb ný oxidací
chlorid p ítomných v modelovém roztoku. Byly používány anody ze skelného uhlíku, titanová
anoda aktivovaná platinou a titanová anoda aktivovaná RuO2. Byl sledován vliv t chto materiál
a vliv proudové hustoty na pr b h deaminace – obsah amonných solí, aktivního chloru v ase.
Rovn ž byl sledován vliv moderovaného proudu na ú innost procesu.
Bylo dosaženo poklesu koncentrace amoniaku z 25 mg.l-1 pod hranici 1 mg.l-1. Nevýhodou však
z stává relativn vysoká zbytková koncentrace aktivního chloru, dosahující až 20 mg.l-1.
Nejvyšší ú innost p i rozkladu NH4+ pak vykazovala anoda uhlíková.
Sekce :
Anorganická technologie II
Výkon palivových lánk v závislosti na dob dopování
membrán
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Adam Giurg
B3
Anorganické technologie
Ing. Martin Paidar, Ph.D.
Membránové palivové lánky jsou známé použitím platinových katalyzátor a jejich citlivostí na
katalytické jedy. Jedním z možných zp sob zvýšení výkonu a zabrán ní otrav katalyzátoru
oxidem uhelnatým je zvýšení provozní teploty nad 160°C. Zvýšení teploty však vyžaduje použití
nových druh membrán. V této práci byly použity do vysokoteplotních membránových
palivových lánk membrány PBI a APcl. Tyto membrány byly dopované v koncentrované
kyselin fosfore né po dobu 2, 4, 6 a 8 hodin. U membrán byla zjiš ována jejich protonová
vodivost v suchém a vlhkém prost edí. Hodnoty vodivosti membrán byly v suchém prost edí
velice malé a s dobou dopování se m nily jen velice málo. Ve vlhkém prost edí byla vodivost
membrán až 3x v tší a roste úm rn s dobou dopování membrán. Další sledovaný parametr
byl výkon v palivovém lánku. Zát žové k ivky pro palivový lánek s déle dopovanou
membránou vykazovali vyšší výkony ve srovnání s lánky s kratší dobou dopování membrán.
Ani p i dob dopování 8 hodin se neprojevilo zaplavení katalytické vrstvy p ebyte nou kyselinou
fosfore nou a tím zmenšení t ífázového kontaktu, tudíž výkony lánku byly závislé p edevším
na protonové vodivosti membrány. Bylo prokázáno, že výkon palivového lánku závisí na typu
zvolené membrány pouze okrajov a rozhodující je zp sob dopování kyselinou fosfore nou.
Sekce :
Anorganická technologie II
Návrh metodiky charakterizace bipolárních iontov
selektivních membrán
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Tereza Jadrná
B2
Anorganické technologie
prof. Dr. Ing. Karel Bouzek
Membránové procesy nacházejí stále širší uplatn ní v pr myslové praxi. S jejich pomocí lze
v ad p ípad nahradit energeticky a investi n náro né technologie postupy mén nákladnými
a zárove ú inn jšími. Sou asn lze asto snížit dopady technologie na životní prost edí.
V poslední dob se v oblasti elektromembránových technologií stále více uplat uje nový typ
membrán, takzvané bipolární iontov selektivní membrány. Cílem této práce je navrhnout a
ov it zp sob rychlé a jednoduché charakterizace tohoto typu membrán.
Jako základní metoda charakterizace bylo zvoleno stanovení volt-amperometrických
charakteristik membrány ve ty elektrodovém uspo ádání. Z nam ených k ivek byla jako
charakteristický parametr ode tena proudová hustota p i zvoleném rozdílu potenciál . Jako
dopl kové metody byly zvoleny elektrochemická impedan ní spektroskopie a záznam zm ny
pH v jednotlivých komorách elektrochemické cely s asem v závislosti na proudové zát ži.
Morfologie membrán byla sledována pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu.
Provedené experimenty prokázaly
vhodnost navržené metodiky a její
soulad s dalšími experimentálními
výsledky. Tato metodika nalezne
uplatn ní
ve
vývoji
nových
membránových materiál a rovn ž
p i kontrole kvality v pr myslové
výrob bipolárních membrán.
Sekce :
Anorganická technologie II
Studie tvorby železanu anodickou oxidací Fe(III)
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Martin Prokop
M2
Anorganické technologie
Ing. Tomáš Bystro , Ph.D.
Soli železan jsou dnes v pop edí zájmu díky svým výjime ným oxida ním vlastnostem. Navíc
je produktem jejich redukce netoxický Fe(OH)3, sloužící jako ú inný koagulant a flokulant.
Železany mohou být využity zejména v procesech na úpravu vody, v bateriích i organických
syntézách. Jejich širšímu uplatn ní brání složitá p íprava, skladování a s tím související vysoká
cena.
Železany lze p ipravit jak chemicky suchou i mokrou cestou, tak elektrochemicky. Nevýhodou
suché cesty je energetická náro nost, u mokré velký objem odpadních roztok obsahujících
chloridy. Principem elektrochemické p ípravy je anodická oxidace Fe nebo solí FeII i FeIII.
Narozdíl od Fe byla doposud oxidace FeIII na železan popsána nedostate n , zejména kv li
omezenému výb ru vhodných anodových materiál . Anoda musí být stabilní v siln alkalickém
oxida ním prost edí, mít vysoké kyslíkové p ep tí a umožnit efektivní vylu ování železanu.
Tématem práce je výb r anody pro elektrochemickou p ípravu železan . Anodové materiály
byly testovány pomocí metody cyklické voltametrie v siln alkalickém elektrolytu s p ídavkem
FeIII a porovnány na základ intenzity tvorby železanu. Byly také identifikovány základní
parametry ovliv ující vylu ování železanu na anod .
Sekce :
Anorganická technologie II
Studie degradace plynove difuzni elektrody pro
vysokoteplotni palivove clanky typu PEM
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Radek Misa
M2
Anorganické technologie
Ing. Tomáš Bystro Ph.D.
Vysokoteplotní palivové lánky s membránou typu PEM (HT PEM FC) p edstavují kompromis
mezi nízkoteplotními a vysokopelotními palivovými lánky. HT PEM FC jsou mnohem mén
citlivé na otravu katalyzátoru než nízkoteplotní palivové lánky, zárove jejich pracovní teplota v
rozmezí 150-200 °C neomezuje jejich využití na stacionární aplikace. Nejb žn jší PEM
membrány používané v HT PEM FC fungují na bázi polybenzimidazolové membrány dopované
koncentrovanou H3PO4. Avšak zvýšená teplota a p ítomnost aqgresivní H3PO4 m že za ur itých
podmínek vést k výrazné degradaci plynov difúzní elektrody.
Cílem této práce bylo studium degradace plynov dif zní elektrody za zvýšené teploty
v koncentrované H3PO4. Jako katalyzátor plynov difúzní elektrody sloužil komer ní katalyzátor
E-TEC (30 % Pt na nosi i Vulcan). Degradace byla studována p i potenciostatické polarizaci ve
standardním t íelektrodovém uspo ádání. Zm ny morfologie elektrody, elektrochemicky aktivní
povrch Pt a velikost nano ástic Pt byly v pr b hu degradace sledovány pomocí cyklické
voltametrie, skenovací elektronové mikroskopie, rentgenové difrakce a rentgenové
fluorescence. Ve výsledcích bude diskutován vliv elektrodového potenciálu na rychlost a
pravd podobný mechanismus degradace plynov difúzní elektrody.
Sekce :
Anorganická technologie II
Alkalická elektrolýza vody s membránou Nafion®
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martin Roubalík
M1
Anorganické technologie
Ing. Martin Paidar, Ph.D., Ing. Karel Vaza
D vodem rostoucího zájmu o vodík a jeho výrobu je jeho možné využití jako istého nosi e
energie pro nové mobilní a stacionární zdroje elektrické energie p edstavované palivovými
lánky. V sou asné dob je v tšina vodíku získávána parním reformingem z fosilních paliv.
Nejv tší zdroj vodíku p edstavuje voda, ze které lze vodík pr myslov vyráb t její elektrolýzou.
Ovšem v d sledku energetické náro nosti není tento proces konkurenceschopný
z ekonomického hlediska.
I z tohoto d vodu jsou zde stále v tší snahy o modifikaci procesu elektrolýzy, jakožto nap .
nahrazení azbestové diafragmy p edstavující jeden ze slabých lánk alkalické elektrolýzy
vody. Jednou z možností je použití kation-selektivní polymerní membrány typu Nafion®. I když
se nemusí toto ešení zdát na první pohled logické, p ináší s sebou n kolik výhod, jako nap .
provoz za vyšších teplot, zkompaktn ní rozm r za ízení díky velmi malé tlouš ce membrány a
p edevším p idanou hodnotu v podob zakoncentrovaného hydroxidu.
Díky optimalizaci laboratorní cely bylo postupn dosaženo výsledk porovnatelných s
pr myslovými provozy s bonusem kompaktn jších rozm r a vedlejšího produktu v podob
koncentrovaného hydroxidu. Jediným negativem zde z stává snad jen vyšší cena membrány.
Sekce :
Kovové materiály I.
Korózia kovovej frakcie metalického vsypu betónovej
podlahy
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Michal ervenák
B3
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Milan Kou il, Ph.D.
Vsypová zmes s metalickým plnivom sa používa pre betónové podlahy s mimoriadnou
prevádzkovou zá ažou ako sú napríklad sklady a výrobné haly. V práci bola študovaná
náchylnos ku korózii dvoch rôznych typov metalických plnív. Po oddelení kovových frakcií od
vsypovej zmesi za použitia magnetu, boli kovové astice vystavené expozi ným skúškam. Tieto
skúšky prebehli v roztokoch CaCO3 a CaO s koncentráciou chloridových aniónov od 0g Cl-/l až
po 150g Cl-/l. Kovové astice boli v týchto roztokoch umiestnené po dobu troch mesiacov,
priebežne fotografované a na záver bol zmeraný hmotnostný úbytok. Takisto bola meraná
korózna rýchlos elektrochemicky, spolu s polariza ným odporom a potenciálom. Na základe
výsledkov práce je možné vybra vhodný typ metalického plniva pre konkrétny ú el používania
betónovej podlahy.
Sekce :
Kovové materiály I.
P íprava nano ástic Ag selektivním rozpoušt ním
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Dominika Harabišová
B2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Alena Michalcová, Ph.D., Ing. Ivo Marek
Kovové nano ástice jsou slibným a v posledních letech hojn zkoumaným materiálem. Zvýšená
pozornost je v nována p edevším nano ásticím Ag kv li jejich baktericidním ú ink m.
V této práci byly nano ástice p ipraveny selektivním rozpoušt ním hliníkové matrice ze slitiny Al
s 30 hm.% Ag v roztocích NaOH. Byl zkoumán vliv koncentrace NaOH, teploty rozpoušt ní,
zpracování výchozí slitiny a použití ultrazvuku na fázové složení, morfologii a velikost
p ipravených nano ástic.
Fázové složení výchozí slitiny a p ipravených nano ástic bylo zkoumáno pomocí difrakce
rentgenového zá ení. Nano ástice byly pozorovány pomocí skenovacího i transmisního
elektronového mikroskopu. Ze snímk byla obrazovou analýzou zjišt na velikost zrn, která byla
porovnána s velikostí získanou z rentgenových difraktogram .
V práci byl prokázán jednozna ný vliv koncentrace roztoku NaOH na fázové složení produktu.
Dále byl prokázán vliv teploty rozpoušt ní na velikost p ipravených nano ástic Ag.
Sekce :
Kovové materiály I.
P íprava aluminidových membrán s ízenou pórovitostí
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Lenka Horá ková
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
Aluminidy železa jsou materiály, které se v pr myslu
používají kv li jejich vynikající korozní a oxida ní
schopnosti, nízké cen a nízké hustot .
Alternativní výroba t chto materiál je prášková
metalurgie s využitím reaktivní sintrace. Nevýhodou
této metody je v p ípad aluminid železa velmi
vysoká pórovitost. Toho však je možné využít p i
výrob materiál s definovanou pórovitostí nap . pro
výrobu filtr , membrán nebo nosi katalyzátor .
V této práci byly pomocí zmín né metody
p ipravovány porézní slitiny Fe-Al a Fe-Al-Si za
r zných podmínek a r zného složení. Bylo
zkoumáno fázové složení, pórovitost a velikost pór
t chto slitin.
Sekce :
Kovové materiály I.
Vývoj porézních slitiny Ti-Si pro implantáty
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Anna Knaislová
B2
Kovových materiál a korozního inženýrství
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
Práce se zabývá vývojem nových slitin pro výrobu porézních chirurgických implantát . Vývoj byl
zam en na slitiny Ti-Si, protože titan i k emík jsou pro lidský organismus prakticky netoxické.
Dalším p edpokladem na základ p edchozích prací bylo, že tyto slitiny budou p i výrob
reaktivní sintrací z prášk titanu a k emíku vznikat porézní, aniž by bylo nutné p idávat
pórotvorné látky. V této práci byla porovnávána mikrostruktura, pórovitost a pevnost v tlaku
titanu a slitin Ti-Si s obsahem k emíku 5, 10 a 15 hm. %. Slitiny byly p ipraveny lisováním za
studena a následnou reaktivní sintrací. Sm s prášk titanu ( istota 99,8 %, velikost ástic < 100
µm) a k emíku ( istota 99,99 %, velikost ástic <20 µm) byla lisována p i laboratorní teplot
tlakem 320 MPa. Reaktivní sintrace byla provád na p i teplot 950°C. Bylo zjišt no, že
p ídavkem k emíku je možné efektivn ídit pórovitost t chto materiál .
Sekce :
Kovové materiály I.
Vlastnosti slitin Ti-Al-Si-X
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan K íž
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
doc. Ing. Pavel Novák, PhD.
Slitiny Ti-Al-Si v sob kombinují nízkou hustotu a p ijatelné mechanické vlastnosti, obzvlášt
tvrdost a ot ruvzdornost, které si zachovávají i za extrémních teplot. Mohou se uplatnit nap . p i
výrob proudových motor nebo jako materiály pro obráb cí nástroje.
Mezi hlavní nevýhody pat í jejich k ehkosti za pokojových teplot, což je obecná nevýhoda
intermetalických fází, dále pak problematická výroba tavnou metalurgií kv li vysokým teplotám
tání intermetalik. Vhodnou alternativou je prášková metalurgie, i ta však p ináší n které
negativní vlivy související s jejími specifiky.
V této práci byla slitina TiAl15Si15 vyráb na práškovou metalurgií a byly zkoumány možnosti
zlepšení materiálových vlastností legováním kobaltem, chromem, m dí, železem, niklem a
molybdenem. Byla zkoumána mikrostruktura a oxida ní odolnost p i 1000°C a tvrdost a
ot ruvzdornost p i pokojové teplot .
Sekce :
Kovové materiály I.
Vliv rychlosti chlazení na strukturu hliníkových slitin
legovaných p echodnými kovy
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Lucie Mejzlíková
M2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Milena Vod rová, doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D
Ve srovnání s konven ními hliníkovými slitinami se slitiny p ipravené metodou rychlého tuhnutí
vyzna ují zvýšenou tepelnou stabilitou a pevností. Díky t mto vlastnostem se rychle ztuhlé
slitiny hliníku jeví jako perspektivní materiály pro použití nap . v automobilovém nebo leteckém
pr myslu. Cílem této práce bylo porovnat rozdíly ve struktu e slitin AlFe7Cu4, AlFe4Cu4Ni3 a
AlFe4Cu4Cr3 p ipravených rozdílnou rychlostí tuhnutí. Zkoumané slitiny byly p ipraveny ve
form rychle ztuhlých pásk metodou melt spinning, konven ním odléváním a tavením
s následným odlitím do vody. Z jednotlivých slitin byly p ipraveny metalografické výbrusy, které
byly pozorovány sv telným a rastrovacím elektronovým mikroskopem. Fázové složení slitin bylo
stanoveno RTG fázovou analýzou. Výsledky nazna ují, že s rostoucí rychlostí chlazení se
mikrostruktura slitiny zjem uje, mikrostruktura rychle ztuhlých slitin je tvo ena p esyceným
tuhým roztokem legujících prvk v hliníku, stabilními a metastabilními intermetalickými fázemi.
S rostoucí rychlostí tuhnutí a zjem ující se strukturou nar stá také tvrdost materiálu.
Sekce :
Kovové materiály I.
Korozní rychlost oceli v modelových p dách v závislosti na
ochranném potenciálu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Radka Nováková
B3
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Milan Kou il, Ph.D.
P edm tem práce bylo m ení korozní rychlosti oceli v modelových p dách reprezentovaných
bentonitem B-75 (Rokle), rašelinou a modelovými p dami s rozdílným obsahem uhli itan a
hydrogenuhli itan . Cílem práce bylo ov it možnost zvýšení korozní rychlosti oceli nad
p ijatelnou mez 10 µm a-1 p i polarizaci na obecn používaný ochranný potenciál -850 mV/CSE
nebo nižší. Tato skute nost byla potvrzena p i expozici oceli v rašelin , kde p i vloženém
potenciálu -930 mV/CSE korodovala ocel v aktivním stavu. Naopak v prost edí bentonitu
dochází snižováním vloženého potenciálu k poklesu korozní rychlosti oceli pod p ijatelnou mez.
Již p i malém snížení ochranného potenciálu oproti samovolnému koroznímu potenciálu
dochází ke snížení korozní rychlosti oceli pod 10 µm a-1. V písku vlh eném destilovanou vodou,
roztoky Ca(HCO3)2 a KHCO3 a roztokem, který byl v rovnováze s pevným uhli itanem
vápenatým bylo zjišt no, že korozní rychlost oceli klesá s klesající koncentrací uhli itan a
hydrogenuhli itan .
Sekce :
Kovové materiály I.
Porézní slitiny titanu pro biomedicínské aplikace
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ladislav Sita
M2
Kovových materiál a korozního inženýrství
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
Porézní slitiny na bázi titanu jsou perspektivním materiálem pro chirurgické a dentální
implantáty díky své nízké hustot a pórovitosti, které umož ují pror stání tkán implantátem pro
zlepšení osseointegrace. Vhodným podílem pór lze také upravit mechanické vlastnosti
implantátu na hodnoty blízké lidské kosti. Pro p ípravu vzork byly použity práškový titan,
titanové špony a chlorid sodný jako pórotvorné inidlo v r zných pom rech. Vzorky byly
slisovány a následn sintrovány. Poté byl proveden metalografický výbrus a zkoumán rozdíl v
mikrostruktu e a pórovitosti mezi istým titanem a vzorky s p ídavkem pórotvorného inidla.
Dále byla analýzou obrazu zkoumána distribuce velikosti pór .
Sekce :
Kovové materiály I.
Agresivita chladicích kapalin na bloky motor
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Karel Splítek
B3
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Milan Kou il, Ph.D.
Cílem práce bylo stanovit agresivitu chladicích kapalin jednak elektrochemicky a svitkovým
testem. Díky pracím z minulých let vypracovaným na stejnou tématiku bylo možné porovnat
agresivitu dnešních a d ív jších kapalin. Ob ma metodami byly testovány erstv p ipravené
kapaliny. Ale také kapaliny degradované, kapaliny zne išt né m natými ionty a v posledním
p ípad degradované v kombinaci se zne išt ním m natými ionty. Elektrochemickými
metodami byl m en polariza ní odpor a samovolný korozní potenciál. Tato nam ená data
neumožnila rozlišit mezi mírnou agresivitou jednotlivých kapalin. Jinak tomu bylo u výsledk
svitkového testu, kde byly rozdíly mezi kapalinami patrné. Z výsledk vyplynulo, že testované
kapaliny mají obecn nižší agresivitu, vyšší stabilitu a schopnost eliminovat vliv m natých
iont než n kdejší kapaliny.
Sekce :
Kovové materiály I.
Vliv složek bentonitové vody na korozní chování uhlíkové
oceli za anoxických podmínek
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Petra Svobodová
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Milan Kou il Ph.D.
Cílem práce bylo ov it svitkový test, jakožto metodu pro ur ení velmi nízké korozní rychlosti
uhlíkové oceli za podmínek ztíženého transportu složek prost edí a posouzení vlivu p ítomnosti
t chto složek na korozní chování oceli. Svitkový test modeloval podmínky na povrchu
ocelového kontejneru ve styku s hutnou vrstvou bentonitu v trvalém úložišti jaderného odpadu.
Svitkový test, který modeluje podmínky malého pom ru V/S, p inesl reprodukovatelné výsledky
korozní rychlosti v ádu desetin µm za rok. Studované zm ny koncentrace chlorid a síran
v modelových bentonitových vodách nevedly k ádové zm n korozní rychlosti uhlíkové oceli.
K výraznému zvýšení korozní rychlosti došlo až za p ítomnosti reálných ástic bentonitu B 75
z lokality Rokle. Pr m rná korozní rychlost za 1 m síc expozice byla o ád vyšší p i teplot
90°C v porovnání se 40 °C. Pro identifikaci vznikajících korozních produkt in-situ byla použita
Ramanova spektroskopie. Ramanova spektra snímaná p es st nu sklen né ampule
neumožnila odlišení ani identifikaci druh korozních produkt v jednotlivých typech prost edí.
Výb r vhodné metodiky a interpretace spekter vyžaduje další studium.
Sekce :
Kovové materiály I.
Vliv chromu a niklu na strukturu a vlastnosti slitiny Fe-Al
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Andrea Školáková
B2
Kovových materiál a korozního inženýrství
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
Slitiny na bázi uspo ádaných fází FeAl a Fe3Al jsou materiály vhodné pro vysokoteplotní
aplikace. Vynikají p edevším velice dobrou odolností v i vysokoteplotní oxidaci p i teplotách
p esahujících 900 ºC a nízkou hustotou. Tyto materiály však mají mnoho nedostatk , jako
nap íklad nízká houževnatost za normálních teplot nebo špatná odolnost proti korozi ve
vodných roztocích. Zlepšení vlastností m žeme dosáhnout legováním. V této práci bylo
testováno legování materiálu na bázi fáze FeAl chromem a niklem. Byl studován vliv t chto
legur na mikrostrukturu, mechanické vlastnosti, ot ruvzdornost a odolnost proti vysokoteplotní
oxidaci. Bylo zjišt no, že p ídavek niklu a chromu vede ke zjemn ní struktury, což má za
následek zvýšení meze kluzu a pevnosti. Ostatní testované vlastnosti byly u Fe-Al a legované
slitiny srovnatelné.
Sekce :
Kovové materiály I.
Povrchové úpravy tepeln a mechanicky namáhaných
sou ástí automobilových motor
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ji í Vystr il
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
V této práci jsou navrženy a otestovány povrchové úpravy pístních kroužk automobilových
motor . V automobilu je pístní kroužek za chodu motoru vystaven velmi specifické kombinaci
mechanického a korozního p sobení, což pro zachování ur ité životnosti a ú innosti motoru
vyžaduje speciální povrchové úpravy. Byly vyzkoušeny technologie p ípravy bezproudých
kompozitních Ni - P povlak s výztuží Al2O3 a SiC. Dále byly p ipraveny difúzní vrstvy
intermetalik na bázi Fe - Al a Fe - Al - Si. U p ipravených povlak byla sledována mikrostruktura,
fázové složení, tvrdost, odolnost proti oxidaci a abrazivnímu opot ebení. Nalezením vhodné
povrchové úpravy požadovaných vlastností, bude možno zvyšovat p ítla nou sílu mezi pístním
kroužkem a vložkou válce, což pozitivn ovlivní kvalitu spálení paliva a zvýší výkonu motoru.
Sekce :
Kovové materiály II.
Mechanické a korozní vlastnosti biodegradovatelných slitin
Mg-Ga
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Markéta Bláhová
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Ji í Kubásek
Ho ík a jeho slitiny jsou vhodnými materiály pro výrobu biodegradovatelných implantát
ur ených nap . k fixaci zlomenin. Tyto implantáty jsou v organismu postupn rozpoušt ny za
vzniku netoxických produkt . Využitelnost materiál je ovlivn na zna nými nároky na jejich
korozní, mechanické vlastnosti a biokompatibilitu. Mechanické vlastnosti slitin ho íku jsou
srovnatelné s vlastnostmi kostí, což se pozitivn projevuje v pr b hu lé ebného procesu.
Samotný ho ík je esenciálním prvkem nezbytným pro chod metabolických proces a fungování
celého organismu. P edm tem studia této práce se staly binární slitiny Mg-Ga s 1, 3 a 5 hm. %
gallia. Gallium nachází uplatn ní v n kterých oblastech medicíny a v malých množstvích je
považováno za netoxické.
Práce se zabývala studiem struktury, mechanických vlastností (tahové a tlakové zkoušky) a
korozního chování (expozi ní zkoušky) v simulovaném t lním roztoku (SBF). Výsledky
prokázaly významn pozitivní vliv gallia na mechanické vlastnosti. Korozní rychlost slitin Mg-Ga
byla vyšší v porovnání s istým ho íkem a zvyšovala se s rostoucím obsahem gallia.
Sekce :
Kovové materiály II.
Vliv extruze na strukturu a mechanické vlastnosti Mg a Mg4Sn (hm.%)
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Drahomír Dvorský
B2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Ji í Kubásek
Vysoký pom r hustoty k hmotnosti p edur uje ho ík a jeho slitiny jako vhodné kandidáty pro
využití v automobilovém pr myslu. B žn využívané slitiny na bázi Mg-Al se vyzna ují
nedostate nými mechanickými vlastnostmi za zvýšených teplot. Vhodn jších vlastností lze
dosáhnout p ípravou slitin s tepeln stabiln jšími intermetalickými fázemi ve struktu e materiálu.
Jednou z možností je využití slitin na bázi Mg-Sn obsahujících stabilní fázi Mg2Sn. Cín je rovn ž
uvažován jako legující prvek ho íkových slitin vyvíjených pro využití v oblasti
biodegradovatelných materiál za ú elem zvýšení jejich korozní odolnosti. Využitelnost
takových materiál je ovlivn na mimo jiné zna nými nároky na mechanické vlastnosti. Cílem
práce bylo studium struktury a mechanických vlastností slitiny Mg-4Sn (hm. %) a istého
ho íku v litém a extrudovaném stavu. Výsledky prokázaly pozitivní vliv cínu na mechanické
vlastnosti v litém stavu. Extruze litého materiálu vedla k výraznému zvýšení mechanických
vlastností jak v p ípad istého ho íku, tak slitiny Mg-4Sn. V návaznosti na tuto práci budou
studovány mechanické vlastnosti za zvýšených teplot a korozní chování v prost edích
simulujících t lní tekutiny.
Sekce :
Kovové materiály II.
Lokální korozní napadení β-slitiny titanu pro medicínské
aplikace
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Vladimír Filip
M2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jaroslav Fojt, doc. Ing. Lud k Joska, CSc.
-slitiny titanu s nízkým modulem pružnosti, blížícím se modulu pružnosti kostí, jsou
perspektivní materiály pro aplikace v lidském organismu. Jedná se p edevším o náhrady kloub
a zubní implantáty. V této práci bylo zkoumáno chování slitiny Ti39,3Nb a istých kov Ti, Nb v
korozních prost edích simulujících profilaktickou pé i. Na vzorcích byla vytvo ena št rbina a
byla hodnocena náchylnost k lokálnímu koroznímu napadení. Ke studiu byly použity jak
elektrochemické techniky, tak expozi ní zkoušky. M ení probíhala v modelových t lních
prost edích s r zným obsahem fluoridových iont . V rámci práce byly ur eny mezní podmínky,
p i kterých docházelo k lokalizaci korozního d je. Náchylnost ke št rbinové korozi byla nejvyšší
u titanu, nelépe odolával niob.
Sekce :
Kovové materiály II.
Vliv doby sintrace na vlastnosti slitiny NiTi p ipravené
metodou TE-SHS
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Michaela Fousová
B2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jaroslav apek
P ibližn ekvimolární slitina niklu a titanu se vyzna uje unikátními vlastnostmi, jakými jsou
nap íklad superelasticita, pseudoplasticita a tvarová pam . Proto je tento materiál využíván
v mnoha odv tvích (medicína, letectví, vojenský a kosmický pr mysl, atd.). B žn používané
tavné postupy výroby tohoto materiálu (vakuové induk ní tavení a vakuové obloukové
p etavování) skýtají nevýhody, jako je kontaminace, i nehomogenita vyrobených ingot .
Metody práškové metalurgie, konkrétn tzv. „thermal explosion mode of self-propagating hightemperature synthesis“ (TE-SHS) by mohl být vhodnou alternativou k b žn používaným
výrobním postup m.
Cílem této práce bylo zjistit vliv doby sintrace na mikrostrukturu a vlastnosti vzork p ipravených
metodou TE-SHS.
Sekce :
Kovové materiály II.
Alternativní povlaky pro karoserie automobil na bázi
Zn-Mg/Al-X
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Zden k Fulín
M2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jan Stoulil, Ph.D.
V práci byly studovány modelové slitiny ur ené pro žárové zinkování ocelových plech ,
zejména pro využití v automobilovém pr myslu. Byly studovány binární slitiny Zn-X, i ternární
slitiny Zn-Mg-X a Zn-Al-X. „X“ zna í (Zr, Ti, Cr, B, In, Ga, Ca, Mn, Cu, Mo, Ni). Byly sledovány
chrakteristiky slitin vypovídající o možnosti funkce povlaku jako „ob tované anod“, tzn.
samovolný korozní potenciál slitin a ocelí a m ení proudu v modelovém lánku modelová
slitiny/ocel. B hem expozice došlo k výraznému nár stu potenciálu u slitiny Zn-Mg-Mo, což
následn znemožnilo její funkci jako ob tované anody. Vyšší proudy v makro lánku poskytovaly
zejména ternární slitiny s Al, p ítomnost Mg funkci ob tované anody potla ovala.
Sekce :
Kovové materiály II.
Životnos ocele a medi v odkysli enom vlhkom bentonite
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Adrian Gonda
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jan Stoulil, Ph.D.
V práci byl studován korozní mechanismus oceli v anoxickém prost edí vlhkého bentonitu.
Jedná se o model ocelový kontejner/bentonitová výpl pro úložišt jaderného odpadu. V rámci
práce byla sledována morfologie vrstev korozních produkt , vzniklých na povrchu oceli
v modelovém pórovém roztoku bentonitu p i teplotách 40, 70 a 90 °C. M ení probíhalo pomocí
impedan ní spektroskopie. Dále byly zapo aty dlouhodobé zkoušky p i 90 °C s m ením
korozních úbytk pomocí rezistometrických sond Fe a Cu. Byla zaznamenána zm na chování
korozních produkt p i vyšších teplotách (70 a 90 °C), kdy již není stabilní amorfní„green rust“,
ale vzniká p ímo magnetit.
Sekce :
Kovové materiály II.
Nanostrukturování 3D objekt
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Kate ina Chotová
B3
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Hynek Moravec
Na povrchu ady kov a slitin lze vytvo it uspo ádanou a orientovanou strukturu, jejíž rozm ry
se pohybují ádov v desítkách nanometr . Takto modifikované povrchy, na rozdíl od
standardních materiál , vykazují odlišné vlastnosti využitelné v mnoha technických oborech
(medicína, katalýza, fotovoltaika atd.) Cílem práce bylo p ipravit metodou elektrochemické
oxidace nanostrukturovaný povrch na trojrozm rném objektu vyrobeném ze slitiny Ti6Al4V.
Pro seznámení s technikou tvorby nanostruktury byla realizována m ení s planárním vzorkem.
Jeho povrch byl po expozici pokryt vrstvou trubek a došlo k odleptání -fáze (fáze bohatá na
vanad). Tento jev byl podrobn ji prostudován. V další fázi bylo testováno geometrické
uspo ádání cely, byl hodnocen vliv vzdálenosti protielektody (Pt drát) od vzorku na homogenitu
vzniklé nanostruktury. Expozice na prostorovém vzorku - 3D objektu - byly nejprve uskute n ny
s válcem, který byl umíst ný doprost ed platinové sí ky pro zachování dostate né homogenity
elektrického pole. Finálním krokem byla realizace experimentálního uspo ádání a vytvo ení
nanostruktury na stanoveném úseku ty e pro technologickou zkoušku.
V rámci práce se poda ilo p ipravit nanostrukturu jak na planárním, tak i na prostorovém
objektu.
Sekce :
Kovové materiály II.
Dvoufázová ocel typu LDX 2101 pro výztuže betonu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tomáš Koval ík
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jan Stoulil, Ph.D.
V práci byla studována náchylnost ke koroznímu praskání korozivzdorných ocelí pro výztuže
betonu. Jednalo se o oceli FeCr17 (EN 1.4016); FeCr18Ni10 (EN 1.4306); FeCr18Ni10Mo2 (EN
1.4404) a FeCr21Mn4Ni1N (EN 1.4162). Prost edím byl modelový pórový roztok
zkarbonatovaného betonu: nasycený roztok uhli itanu vápenatého (pH 8,1) s obsahem chlorid
100 g.dm-3 (p ídavek NaCl). Zkouška probíhala metodou SSRT (slow strain rate tensile test) –
rychlost pr tahu 1.10-8 m.s-1 na t lese se zkušební délkou 10 mm. Nebyla zjišt na náchylnost
materiál ke koroznímu praskání. Materiál FeCr21Mn4Ni1N vykázal výrazn vyšší mez kluzu
než ostatní materiály. Bylo testováno rovn ž korozní chování v prost edí betonu. Byly vyrobeny
cihly se zalitými vzorky „s“ (3 hm.% na cement) a „bez“ obsahu chlorid . Stav materiál byl
sledován pomocí m ení samovolného korozního potenciálu, polariza ního odporu a
impedan ní spektroskopie. Jediným materiálem, který odolává prost edí betonu
kontaminovaného chloridy je ocel FeCr18Ni10Mo2.
Sekce :
Kovové materiály II.
Vliv velikosti ástic niklu na vlastnosti slitiny NiTi p ipravené
metodou TE-SHS
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Vojt ch Ku era
B3
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jaroslav apek
P ibližn ekvimolární slitina niklu a titanu se vyzna uje unikátními vlastnostmi, jakými jsou
nap íklad superelasticita, pseudoplasticita a tvarová pam . Proto je tento materiál využíván
v mnoha odv tvích (medicína, letectví, vojenský a kosmický pr mysl, atd.). B žn používané
tavné postupy výroby tohoto materiálu (vakuové induk ní tavení a vakuové obloukové
p etavování) skýtají nevýhody, jako je kontaminace, i nehomogenita vyrobených ingot .
Metody práškové metalurgie, konkrétn tzv. „thermal explosion mode of self-propagating hightemperature synthesis“ (TE-SHS) by mohl být vhodnou alternativou k b žn používaným
výrobním postup m. Výsledná mikrostruktura a tudíž i vlastnosti takto p ipravených vzork jsou
závislé na mnoha parametrech procesu. Jedním z d ležitých parametr je hrubost výchozích
prášk .
Cílem této práce bylo vyhodnotit vliv velikosti ástic niklového prášku na mikrostrukturu a
vlastnosti vzork p ipravených metodou TE-SHS.
Sekce :
Kovové materiály II.
Vliv kompaktizace spékací sm si na extrakci Li a Rb z
cinvalditu vápencovou metodou
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martin Libich
B1
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Hong Vu, Ph.D.
Vápencová metoda se používá pro zpracování cinvalditu za ú elem získávání jak Li tak Rb.
Podstatou této metody je spékání cinvalditu s uhli itanem vápentým a loužení získaných
spe enc ve vod . Cílem práce bylo zjistit vliv kompaktizace spékací sm si na ú innost
extrakce Li a Rb z cinvalditu p i r zných spékacích teplotách a pom rech uhli itanu vápentého
a cinvalditu.
Sekce :
Kovové materiály II.
Vliv doby sintrace na vlastnosti porézního ho íku
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tomáš Lískovec
M2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jaroslav apek
V posledních letech se výzkum v oblasti biomateriál
intenzivn
zabývá studiem
biodegradovatelných materiál . Vhodným materiálem se zdá být ho ík a jeho slitiny. Pro
n které ortopedické aplikace, tzv. scaffoldy, jsou navíc žádány materiály s ízenou porozitou.
Zavedení pór do materiálu m že vést k p iblížení mechanických vlastností, p edevším
Youngova modulu, na úrove blízkou p irozené kostní tkáni.
Cílem této práce bylo popsat vliv doby sintrace na vlastnosti porézního ho íku p ipraveného
metodou práškové metalurgie.
Sekce :
Konzervování a restaurování kov
Restaurování V
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
ného sv tla
Michal Horní ek
B3
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jan Stoulil, Ph.D.
V rámci práce bylo restaurováno V né sv tlo biskupství Litom ického z post íb ené mosazi.
P edm t byl odmašt n pomocí Alkonu. Korozní produkty byly odstran ny rozrušením v 3 %
roztoku Chelatonu 3 a následn mechanicky. Na p edm tu byly vyrovnány tvarové defekty a byl
vytvo en nový záv sný systém. Na záv r byl p edm t konzervován: ocelové díly tanátovány a
t lo p edm tu bylo opat eno lakem Paraloid B48N.
Sekce :
Konzervování a restaurování kov
Pr zkum a restaurování bronzového turbanovitého kruhu
z doby železné
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Ji í Kmošek, Šárka Msallamová, Ji í Prášil
B3
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Šárka Msallamová, Ji í Prášil restaurátor s licencí
Práce se zabývá materiálovým pr zkumem, ur ením charakteru korozního poškození,
restaurováním a tvarovou rekonstrukcí turbanovitého kruhu. P i materiálovém pr zkumu byla
v korozních produktech zjišt na p ítomnost chloridových aniont , které p sobením vzdušné
vlhkosti zp sobily korozní poškození p edm tu tzv. nemoc bronzu. P edm t se dochoval ve
stavu velkého množství fragment . P edm t v pr b hu restaurování prošel operacemi
desalinace, tvarové rekonstrukce a konzervace. Bronzový kruh byl rekonstruován do p vodního
tvaru s využitím formy z transparentní epoxidové prysky ice, na kterou byly osazovány
jednotlivé fragmenty. Po dokon ení restaurátorských prací byla vytvo ena detailní grafická
dokumentace tvaru a rozsahu poškození památky, která tvo í nedílnou sou ást restaurátorské
dokumentace. Ochranný režim památky byl navržen s ohledem na uložení p edm tu
v muzejním depozitá i kovových p edm t .
Sekce :
Konzervování a restaurování kov
Katedrální v
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
né sv tlo
Jana Krej ová
B4
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Ji í D d, CSc., Jaroslav Prášil, restaurátor s licencí
Bylo restaurováno v né sv tlo z post íb ené mosazi pocházející z
litom ické katedrály sv. Št pána. Sv tlo je datováno do poloviny 18.
století a jeho povrch je tepán s typicky rokokovým dekorem. P i
pr zkumu bylo zjišt no, že povrch lampy byl lokáln pokryt korozními
produkty st íbra, m di a povrchová úprava st íb ením se dochovala jen
áste n . Vn jší povrch byl lakován. Na lamp byla zjišt na etná
mechanická poškození - zdeformované okraje a prasklé spoje
jednotlivých ástí. Na dvou místech t la lampy chyb la ást tepaného
dekoru s uchycovacími otvory. Nekompletní byl také spojovací materiál
(matice a šrouby). Po kompletní demontáži sv tla byla vrstva
degradovaného laku odstra ována v alkalické lázni. Korozní produkty
st íbra byly odstra ovány roztokem thiomo oviny a kyseliny fosfore né,
korozní produkty m di 4 % roztokem kyseliny sírové s p ídavkem
peroxidu vodíku. Zdeformované okraje byly ru n vyrovnány. Chyb jící
ásti byly vyrobeny z mosazi podle dochovaných ástí. Všechny nové i
p vodní ásti byly galvanicky post íb eny. Záv re ná konzervace byla
provedena mikrokrystalickým voskem.
Obr: Celkový pohled na v né sv tlo po restaurování.
Sekce :
Konzervování a restaurování kov
Restaurování pseudobarokního etažéru
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Václav Nikendey
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Milan Kou il, Ph.D., Jaroslav Prášil, restaurátor s licencí
P edm tem restaurování byl litinový pseudobarokní etažér ze sbírkového fondu
Um leckopr myslového muzea v Praze. P edm t byl podroben restaurátorskému pr zkumu,
kterým byla zjišt na technologie výroby restaurovaného p edm tu, rozsah a klasifikace na n m
použitých zdobných technik a povrchových úprav. Z odebraných vzork byla provedena
analýza infra ervenou spektroskopií pro zjišt ní použitých pojiv v nát rovém systému.
Metalografickým rozborem materiálu byla ur ena technologie výroby a zpracování materiálu. Na
základ vypracované digitální studie byl zaznamenán rozsah p vodních povrchových úprav a
rozsah zdobných technik, který následn sloužil jako podklad k jejich obnov . Samotný
restaurátorský zákrok byl proveden tryskáním povrchu p edm tu, který vedl k odstran ní
korozních produkt a neulpívajících zbytk nefunk ní povrchové úpravy. Dále došlo k dopln ní
chyb jících díl tvarov i materiálov shodnými kopiemi a nahrazení poškozených šroubových
spoj . Pasivace povrchu byla následn provedena nát rem bezoplachového roztoku Pragokor
100. Na takto upravený povrch byl aplikován nový nát r šelakové politury a obnovení p vodních
zlacených ástí pro zajišt ní kompletnosti restaurovaného p edm tu.
Sekce :
Konzervování a restaurování kov
Neorenesan ní cínové svícny
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lukáš Vágner
B3
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Milan Kou il, Ph.D., Jaroslav Prášil, restaurátor s licencí
Neorenesan ní cínové svícny byly zhotoveny ve Francii na p elomu 19. a 20. století. Oba
svícny byly odlity ze slitiny cínu se 4 % m di. Zlaceny byly kombinací galvanického zlacení a
nanášení zlatého pigmentu v organickém laku. P ed restaurátorským zásahem pokrývala oba
svícny vrstva ne istot a mastnot. Zlacení bylo na mnoha místech degradované. Podstavce a
odkapávací misky byly mírn zdeformované. V zeslabeném míst odkapávací misky svícnu B
vznikla prasklina. Neodborným zásahem byla u svícnu A p vodní chyb jící figuráln zdobená
noži ka nevhodn nahrazena profilovaným zinkovým plechem, který byl p ipájen k podstavci.
Restaurátorskými pracemi byly odstran ny ne istoty a mastnoty, deformace byly vyrovnány.
Druhotn dod lávaná zinková noži ka byla nahrazena nov zhotovenou kopií originální
noži ky. Prasklina na odkapávací misce byla vyrovnána a zpevn na. Zlacení bylo oživeno a na
degradovaných místech dopln no. Svícny byly konzervovány mikrokrystalickým voskem.
Sekce :
Konzervování a restaurování kov
Restaurování ty m dirytin
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Petra Witoszková
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jan Stoulil, Ph.D.
V rámci práce byly restaurovány ty i m d né tiskové desky z dílny Eduarda Karla. Jedna byla
zhotovena technikou rytí, další t i pak technikou leptu. Pomocí I spektroskopie byly
identifikovány povrchové vrstvy: korozní produkty, zbytky mýdel po išt ní, inkousty a tiska ská
plniva. Povrch byl o išt n mechanicky s pomocí nitro- edidla. Korozní produkty byly lokáln
odstran ny 5 % kyselinou sírovou a 3 % roztokem Chelatonu 3. Byly opraveny poškozené
rytiny. Na záv r byly desky patinovány v roztoku amoniaku a sulfidu draselného a konzervovány
v elím voskem rozpušt ným v technickém benzínu.
Sekce :
Technologie restaurování kov
Egyptské sošky - Originál i falzifikát?
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Zuzana Bodíková
B3
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Šárka Msallamová
Egyp ania uctievali ako bohov humanoidné bytosti, zvieratá, ale i rôzne fantastické bytosti, ktoré
boli zmesou zvierat a udí. V egyptskom náboženstve bol kladený dôraz aj na posmrtný život.
V období Starej Ríše (2500 - 2200 pnl.) bol posmrtný život výsadou faraónov, no postupne však
všetci Egyp ania mali nádej, že sa po smrti dostanú na druhý svet. Cestou podsvetím akalo
množstvo nástrah, ktoré musel nebožtík prejs . Preto boli do hrobov Egyp anov vkladané rôzne
predmety, ktoré by mohol potrebova na svojej ceste a v posmrtnom živote. Ako pomocník a
sprievodca bol do hrobu vkladaný aj niektorý z Bohov, asto v podobe bronzovej sošky. Malé
kovové sošky sa mohli používa aj ako "pútnické" predmety, predávané pri chrámových
obradoch. Mosadzné predmety sa za ali rozširova postupne až na prelome letopo tov. Bastet,
egyptská bohy a s hlavou ma ky a telom ženy, Amón, boh mesta Wésetu - Théb (Stvorite a
pán sveta, Krá bohov) a Eset, ktorá je z mytologického h adiska sestrou a sú asne manželkou
Usira, boli tri skúmané objekty, u ktorých sa overovala ich pravos pomocou skúmania typológie
sošiek, metalografických výbrusov (vertikálnych i horizontálnych) – chemického zloženia
použitého kovu, prieskumu zloženia jednotlivých štruktúrnych fáz v materiáli a zloženia koróznej
vrstvy.
Sekce :
Technologie restaurování kov
Optimalizace chemického složení odsolovací lázn pro
historické bronzové hrobové nálezy
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Petra Korandová
B2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Šárka Msallamová
Historické nálezy z m d ných slitin, které byly dlouhodob uloženy v p d , podléhají p i
kontaktu s okolní atmosférou specifickému koroznímu napadení zvanému nemoc bronzu.
P í inou je p ítomnost chloridu m ného v korozních vrstvách, který byl dlouhodob izolován
od p sobení okolních vliv . P i kontaktu se vzdušnou vlhkostí a kyslíkem obsaženým v
atmosfé e, nej ast ji p i porušení korozních vrstev p i manipulaci s p edm tem v míst nálezu,
dojde k p em n chloridu m ného na bazický chlorid m natý. Objem p vodních korozních
produkt se zvýší. Tato objemová zm na korozních produkt m že vést k postupné až úplné
destrukci m d ného p edm tu. Historické p edm ty nalezené v p d jsou vždy odsolovány.
Nej ast ji je používána metoda difuzního odstra ování chlorid do roztoku destilované pop .
pitné vody. Cílem práce je nalézt optimální složení odsolovací lázn s využitím inhibitor
korozních proces (thiomo oviny a benzotriazolu) a komplexních inidel (chelatonu III a
hexametafosfore nanu), které by svými vlastnostmi mohly vést ke snadn jšímu a rychlejšímu
uvoln ní chloridových aniont z korozních vrstev.
Sekce :
Technologie restaurování kov
Korozní produkty olova a jejich hydrofobní/hydrofilní
vlastnosti
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Kristýna Strachotová
B2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Šárka Msallamová
Olovo je jedním z nejdéle známých kov , je známo již od doby bronzové. Díky svým
vlastnostem našlo široké uplatn ní (stavitelství, pot eby denní pot eby, slitiny na výrobu soch,
liturgické a užitkové p edm ty), proto se nám do dnešní doby dochovalo velké množství
historických olov ných památek. Jejich povrch je asto pokryt vrstvou korozních produkt
složených p edevším ze sulfidu olovnatého, bazických uhli itan olova, síranu olovnatého a
oxidu olovnatého. Olovo je však velmi náchylné k interakci s organickými t kavými látkami.
Jejich p sobením, lyofilitou p vodních anorganických korozních produkt a omezenou cirkulací
vzduchu v uzav ených prostorách dochází na olovu k sekundárnímu koroznímu napadení. Nov
vznikající korozní produkty jsou tvo eny p evážn sm sí olovnatých solí organických kyselin
s krátkými a dlouhými uhlíkovými et zci. Cílem této práce bylo sledovat hydrofobní/hydrofilní
vlastnosti korozních produkt olova jak anorganického charakteru, tak i nov vznikajících
organických vrstev a zm nu t chto vlastností v podmínkách simulujících uložení historických
olov ných p edm t v depozitá ích muzeí, kde jsou krom olov ných p edm t uloženy i
p edm ty z jiných materiál uvol ující t kavé organické látky.
Sekce :
Technologie restaurování kov
Vliv rozpoušt dla na kvalitu vrstvy laku Paraloid B72
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Švadlena
M2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Jan Stoulil, Ph.D.
V rámci práce byl studován vliv použitého rozpoušt dla (aceton, xylen) na kvalitu vrstvy laku
Paraloid B72. Byla sledována morfologie vrstvy pomocí elektrochemické impedan ní
spektroskopie. Dále byla m ena permeabilita povlaku pro vodu p i frekvenci 10kHz.
Jednovrstvý povlak z xylenu je výrazn porézn jší než z acetonu. U t ívrstvých povlak již není
patrný výrazn jší rozdíl.
Sekce :
Technologie restaurování kov
Vliv stavu povrchu olova na korozní chování v r zných
papírových obalech
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Kate ina Tomšová
M1
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Milan Kou il, Ph.D.
Historické p edm ty z olova, nap . pe et historických dokument , bývají pokryty vrstvou
korozních produkt na bázi uhli itan , oxid nebo sulfid , které vznikaly v pr b hu uložení
dokumentu v klimatu, jehož složení bylo ovlivn no jak samotným materiálem dokumentu, tak
r znými obalovými materiály. Tyto obaly jsou v tšinou na bázi papíru, který v r zné mí e
uvol uje do okolní atmosféry t kavé organické látky, z nichž n které jsou v i olovu agresivní.
Cílem této práce bylo ur it agresivitu osmi vybraných typ papírových obal v i olovu
a posoudit vliv p ítomnosti r zných korozních produkt na povrchu olova na jeho korozní
rychlost. K hodnocení vlivu obalových materiál na korozi olova bylo použito p ímé m ení
korozní rychlosti kovu rezistometrickou metodou. Expozice modelových olov ných kupón ve
vybraných papírových obalech probíhala za modelových podmínek Oddy testu p i 50°C a 80 %
RV. Krom p ímého m ení korozní rychlosti byla infra ervenou a Ramanovou spektrometrií
hodnocena zm na korozních produkt na kupónech po expozici s papírovými obaly. Pro
posouzení agresivity papírových obal bylo dále stanoveno jejich vlákninové složení a pH.
Sekce :
Technologie restaurování kov
Vliv ástic na rychlost transformace cínové folie
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Št pán Urbánek
M2
Kovových materiál a korozního inženýrství
Ing. Šárka Msallamová
Práce navazuje na p edešlou bakalá skou práci, ve které byl zkoumán vliv snížené teploty na
strukturní transformaci cínu z modifikace β do modifikace α. V této práci byl zkoumán vliv tvaru
ástic balotiny, korundu, retransformovaných a netrasformovaných ástic cínu na rychlost
strukturní transformace β α cínových vzork p i teplot -40°C. Dále byl sledován vliv
mechanického namáhání na rychlost strukturní p em ny
cínu za snížené teploty -40°C.
Namáhání bylo simulováno r znou hodnotou zát že p i indentaci vzorku. K vyhodnocení
výsledk byla použita metoda obrazové analýzy v po íta ovém programu Image J a RTG
difrak ní analýza.
K iniciaci strukturní p em ny β α cínových vzork p i snížené teplot -40°C v asovém úseku
n kolika m cíc
nedošlo v p ípad použití balotiny, korundu a mechanického namáhání
materiálu. Naopak u cínových vzork , které byly v kontaktu s retransformovanými
a netransformovanými ásticemi cínu, došlo k rychlé iniciaci strukturní p em ny β α a úplné
destrukci cínových vzork b hem n kolika dní.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
Možnosti m ení adheze a bioaktivity sol-gel povlak
na kovových substrátech
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Tereza B loubková
M2
Skla a keramiky
Ing. Diana Horkavcová Ph.D.
Kovové materiály, používané jako náhrady kostních tkání, se v t le chovají inertn , proto se na
jejich povrch asto nanášejí bioaktivní vrstvy. Jejich funk nost se ov uje adhezními zkouškami,
testy bioaktivity, p ípadn se vyhodnocují jejich antibakteriální ú inky.
Byly p ipraveny ty i typy vrstev (k emi ité, k emi ité s p ídavkem st íbra, k emi ité s p ídavkem
st íbra a brushitového nebo monetitového prášku), které byly na titan naneseny metodou sol-gel
technikou dip-coating. Po usušení a výpalu byly vrstvy louženy v roztoku NaOH. Na potažených
vzorcích byla m ena adheze vrstev k substrátu metodami tape test a pull-out test. Provedeny
byly také antibakteriální testy za použití bakterie Escherichia Coli. Staticky byla in vitro
testována i bioaktivita vrstev v roztoku simulované t lní tekutiny. Povrch vzork byl zkoumán
elektronovým a optickým mikroskopem. Adheze p i tape testu byla stanovena jako velmi dobrá
u všech ty typ vrstev. Rovn ž pull-out testu u vzork , kde došlo k odtržení lepidla od vrstvy,
nedošlo k odtržení vrstvy od substrátu. áste ná bioaktivita byla zjišt na u k emi itých vrstev
se st íbrem i u vrstev se st íbrem s p idaným brushitovým a monetitovým práškem. P i 24
hodinovém ponorním antibakteriálním testu došlo u vrstvy se st íbrem a monetitovým práškem
k 100% úhynu bakterií.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
Interakce sklokeramického scaffoldu se simulovanou t lní
tekutinou
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Pavlína Bozd chová
M2
Skla a keramiky
Ing. Diana Horkavcová, Ph.D., konzultant: Dr. Ing. Dana Rohanová
Sklokeramický scaffold je vysoce porézní biomateriál sloužící k náhrad a regeneraci
poškozené kostní tkán . Pro vytvo ení pevného spojení mezi kostní náhradou a danou tkání, je
d ležitou vlastností tzv. bioaktivita. Jejím projevem je tvorba vápenato-fosfore nanové vrstvy,
umož ující sr st s kostní tkání. Testování bioaktivity in vitro probíhá nej ast ji v simulované
t lní tekutin (SBF), napodobující anorganickou ást lidské krevní plazmy.
V experimentu byly použity scaffoldy obsahující hlavní krystalickou fázi combeite
(Na2O.2CaO.3SiO2, 77%) a zbytkovou skelnou fázi (23%). Scaffoldy byly p ipraveny na Imperial
College London z bioaktivního skla 45S5 Bioglass® tzv. replika ní metodou.
Pro udržení pH roztoku SBF se obvykle používá pufr TRIS, který ovšem váže vápenaté ionty do
komplexních slou enin. Tím narušuje jejich rovnováhu v roztoku a m že ovlivnit kinetiku
interakce. Proto byl nov navržen roztok SBF s pufrem HEPES. V této práci byla po dobu 14
dní zkoumána interakce scaffoldu s roztokem SBF pufrovaným HEPESem p i statickém
uspo ádání a teplot 37 C. Tomuto experimentu p edcházely studie vlivu pufru HEPES na
stabilitu roztoku SBF bez zkoumaného materiálu. Sledovány byly jak zm ny povrchu scaffoldu,
tak zm ny koncentrací jednotlivých iont v roztoku.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
Teluri itá skla obsahující oxid molybdenový
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Drahomír Dvorský
B2
141 - Laborato anorganických materiál
Ing. Petr Kostka, Ph.D.
Skla oxid t žkých kov jsou jednou ze skupin materiál propoušt jících infra ervené sv tlo.
Jejich výhodou m že být relativn snadná kombinace s jinými oxidovými materiály b žn
používanými v optice, ale i velice široké možnosti ovlivn ní r znorodých vlastností použitými
modifikujícími složkami. Tato práce navazuje tematicky na vyhledávání a popis vlastností skel
v systému TeO2-PbCl2-WO3, kdy namísto oxidu wolframového je použit oxid molybdenový.
V obou p ípadech se o ekává zvýšení indexu lomu skel a pozitivní vliv modifikátoru (WO3
a/nebo MoO3) na vlastnosti spojené s vysokou polarizovatelností Mo a W. Práce je na samém
po átku a krom oboru sklotvornosti v systému TeO2-PbCl2-MoO3 budou p edstaveny i první
výsledky studia skel, která do n j náleží.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
Reologie vodných suspenzí na bázi biomasy
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Andrea Chybíková
M2
Skla a keramiky
Ing. Jana Andertová, CSc.
Stabilizované popílky ze sena a slámy ve form vodných suspenzí, se kterými by se tak dalo
efektivn ji nakládat, by bylo možné využít v ad odv tví pr myslu a zem d lství. Podstatou
studie je snaha o p ípravu disperzních systém z popílk biomasy a zlepšení tekutosti tohoto
systému na základ modifikace koloidn - reologického chování s použitím deflokula ních
inidel na bázi polykarboxylových kyselin. Pro vodné suspenze p ipravené ze dvou typ popílk
bylo m eno reologické chování a stanoveny základní reologické parametry v závislosti na typu
a obsahu vybraných aditiv modifikujících tokové chování suspenzí.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
Skla v systému PbCl2-TeO2-WO3
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martin K u ka
B3
141, Laborato anorganických materiál
doc. Ing. Jaroslav Kloužek, CSc.; Ing. Petr Kostka, Ph.D.
Jedním z témat, kterým se Laborato anorganických materiál zabývá je vyhledávací výzkum v
oboru nových skelných materiál . Tématem práce je hledání a zkoumání nových skel pro
infra ervený obor. Cílem práce bylo otestovat sklotvornost v systému PbCl2-TeO2-WO3.
Homogenizované sm si vstupních surovin (PbCl2, TeO2 a WO3) byly taveny na vzduchu ve
zkumavkách z k emenného skla. Tavenina byla odlita na mosaznou desku. P ipravené vzorky
skel byly vizuáln kontrolovány na p ítomnost krystal . Teplota skelné transformace, jako
parametr d ležitý pro další postup, byla u skel stanovena termickou analýzou. Byla vybrána
složení tvo ící stabilní skla a z nich byly p ipraveny v tší vzorky pro další testy. Po vybroušení a
vylešt ní vzork byla m ena transmisní spektra v oblasti viditelného a infra erveného zá ení.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
P íprava porézní keramiky pro zá i e 137Cs
Autor:
Lukáš Kulhavý
Ro ník:
M2
Ústav:
Skla a keramiky
Školitel: Ing. Jana Andertová CSc.,
Školitel konzultant: Ing. Jan Machá ek Ph.D.
Práce se zabývá p ípravou pórovitých keramických nosi pro radioaktivní zá i e 137Cs, které
jsou využívány v medicínských a pr myslových aplikacích. Zá i e jsou p ipravovány infiltrací
vypálených pórovitých keramických t les roztokem CsNO3 a následným tepelným zpracováním.
Keramická t lesa jsou p ipravována metodou extruze. U keramické hmoty p ipravované z
plastifikovaných jílových sm sí a pórotvorného inidla (r zné typy polysacharid ) je metodou
kapilární reometrie stanoveno tokové chování p ipravovaných sm sí (reologický model
konstitutivní rovnice) s cílem získání dat pro ízení procesu extruze p i daných podmínkách.
Vytažená t lesa jsou sušena p i teplot 102 °C a následn vypálena p i teplot 700°C. U nízko
a vysoko teplotn zpracovaných nosi
jsou stanoveny vybrané mechanické a fyzikáln –
chemické vlastnosti. Práce je základem pro další studium tvarovaní t chto typu keramik
uvedenou metodikou a daného využití.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
Optimalizace p ípravy bioaktivní nano vrstvy na Ti substátu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Alžb ta Nežiková
M2
Skla a keramiky
Dr. Ing. Dana Rohanová
Titan je v dentální implantologii již léta b žn používaným materiálem. Nadále je však
p edm tem výzkumu p íprava bioaktivních vrstev, které umožní zkrácení doby vhojování a
asné zatížení Ti implantátu. Obohatili jsme povrch tzv. BIO Titanu (LASAK, s.r.o.) o vápenaté
a fosfore né ionty loužením v prekalcifika ním roztoku SCS2 (Supersaturated Calcification
Solution) s použitím ultrazvukové lázn (UTZ). In vitro testem za statických podmínek bylo
prokázáno, že p ipravená vrstva (1 hod nebo 2 hod. v UTZ) oproti samotnému BIO povrchu
od erpává z roztoku SBF (Simulated Body Fluid) vápník a fosfor okamžit po expozici. Ca/P
nano vrstva ovšem vykazovala p ítomnost heterogenit. Cílem práce bylo optimalizovat p ípravu
tak, aby byla vrstva zcela homogenní, nem nila rozm ry Ti substrátu, ale zárove si zachovala
funk nost. Vrstvy byly charakterizovány pomocí SEM/EDS, RTG mikrodifrakce a GDS.
Testovali jsme dobu expozice v SCS, vliv oplachu vodou nebo etanolem a sušení nov
p ipravené vrstvy.
Optimalizovaná Ca/P nano vrstva je homogenní a její p íprava
reprodukovatelná.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
Koroze skelných vláken – faktor bezpe ného provozu
jaderných elektráren
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Veronika Obrdlíková
M2
Skla a keramiky
prof. Ing. Aleš Helebrant, CSc., Ing. Lukáš Brázda
Borito-k emi itá skelná vlákna jsou vyžívána jako tepelná izolace chladicích systém jaderných
elektráren. Porozum ní korozním proces m t chto vláken m že pomoci p i eliminaci zanášení
filtra ních za ízení primárního okruhu korozními produkty p i tzv. LOCA (Loss Of Coolant
Accident), které by mohlo vést k poruše nouzového chladicího systému jaderné elektrárny.
Situace p i LOCA byla simulována dynamicky uspo ádaným experimentem. Skelná vlákna byla
testována v roztoku chladiva IRWST (H3BO3/NaOH o pH=9,4) a demineralizované vod .
Experimenty probíhaly p i pr toku 130 ml.den-1 za teplot 37 °C (vlákna bez úpravy) a 60 °C
(výpal vláken – 350 C). Sledovány byly zm ny hmotnosti vláken, morfologie povrchu (OM,
SEM), pH korozních médií a množství složek skla (AAS, UV/VIS) p ešlých do roztoku.
Z výsledk analýz roztok byla sestavena asová závislost a byly vypo teny rychlosti
rozpoušt ní vláken. U korozního roztoku IRWST p echázely složky skla do roztoku rychleji, než
v p ípad demineralizované vody. Z výsledných dat je dále patrné n kolikanásobné zvýšení
rychlosti rozpoušt ní za vyšší teploty (asi 6x), emuž odpovídá i vyšší hmotnostní úbytek
vláken. Vliv však nelze p isoudit pouze teplot , jelikož sou asn došlo k úprav vzork a zm n
velikosti korozních cel.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
Využití tepelného stolku p i studiu materiál
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jan Urbánek
M2
Skla a keramiky
Ing. Jan Machá ek, Ph.D.
Tepelný stolek p edstavuje zmenšenou formu pece s vertikálním pr hledem. Pokud
k tepelnému stolku p ipojíme mikroskop s kamerou, je možné pozorovat a zaznamenávat celou
adu d j zp sobených zm nou teploty materiálu.
Cílem práce bylo zkonstruovat za ízení umož ující: Stanovení teploty tání. Stanovení
krystaliza ní teploty. Stanovení teplotní roztažnosti. Pozorování slinování. Ke konstrukci
za ízení byl užit tepelný stolek Heiztisch 1350 z roku 1962 s možností oh evu až na 1350°C.
Mezi jeho výhody pat í snadná vým na jednotlivých sou ástek (termo lánku, topné spirály).
Tepelný stolek byl p ipevn n k mikroskopu Amplival s p ipojenou kamerou Hitachi HV-C20M.
Pro regulaci teploty byl použit PID termoregulátor 3216 a tyristorová jednotka 7100A firmy
Eurotherm. K ovládání záznamu obrazu byl použit software NIS-Elements AR 3.0. Na
zkonstruovaném za ízení byla testována teplota tání K2Cr2O7. Do budoucna by za ízení m lo
být upraveno, aby umož ovalo pozorování optických jev : Index lomu, nap tí ve skle.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
Sledování interakce TCP se simulovanou t lní tekutinou
za dynamických podmínek
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Klára Zítková
M2
Skla a keramiky
prof. Ing. Aleš Helebrant CSc., Konzultant: Ing. Diana Horkavcová, PhD
Tato práce se zabývá bioaktivním materiálem Poresorb®-TCP firmy Lasak s r.o. Jde o istý beta
fosfore nan vápenatý. V léka ské praxi se využívá jeho osteoinduktivní efekt, který b hem
svého rozpoušt ní urychluje hojení drobn jších kostních defekt . Cílem experimentu bylo zjistit
další vývoj v chování materiálu p i dlouhodobé interakci s roztokem SBF a tyto poznatky
p enést do teoreticky p edpokládaného chování materiálu v živém organismu.
Expozice materiálu v roztoku simulované t lní tekutiny trvala dva m síce. Granule umíst né ve
ty ech pr to ných celách temperovaných na 37°C byly omývány erstvým roztokem SBF ze
zásobní lahve rychlostí cca 48ml/den. Na základ výsledk p edchozí práce bylo zvoleno
polovi ní zapln ní pr to ných cel, jež se jevilo pro rychlost a rozsah interakce jako výhodn jší
oproti úplnému zapln ní. Každé dva týdny byla jedna cela s materiálem odpojena a vysušené
granule TCP podrobeny analýzám (vážkové analýze, Rtg-difrakci, analýze povrchu, optické a
elektronové mikroskopii). Analýzou výluhu byla získána asová závislost koncentrace
vápenatých a fosfore nanových iont a pH roztoku pro další stanovení kinetiky interakce TCP a
SBF.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály I
P íprava titani itých sol-gel vrstev s p ídavkem Ag na
titanovém substrátu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Zden k Zmeškal
M2
Skla a keramiky
Ing. Diana Horkavcová, Ph.D., Konzultant: prof. Ing. Aleš Helebrant, CSc.
Kostní a kloubní náhrady jsou dnes již b žnou sou ástí chirurgické praxe. astým problémem
p ijetí náhrady pacientem je tvorba zán tu v okolí implantátu, tomuto bývá zamezeno vysokými
dávkami antibiotik. Alternativní variantou by mohlo být vytvo ení aktivní vrstvy, s p ídavkem Ag
na povrchu implantátu, která antibiotika minimáln
áste n nahradí. Cílem této práce byla
tvorba tenkých, adhezních a baktericidních vrstev.
Jako substrát byly využity titanové desti ky, které byly p ed potažením obroušeny brusným
papírem, omyty a následn chemicky upraveny z ed ným roztokem HF. Po úprav byly
desti ky potaženy metodou sol-gel, technikou dip-coating. Do základního titani itého solu bylo
p idáváno st íbro v r zných formách - koloidní roztok Ag, Ag prášek a slou enina Ag3PO4. Po
potažení byly vzorky vypalovány 2 hod. p i teplot 400°C. Vypálené vzorky byly zkoumány
elektronovým mikroskopem a podrobeny 24 hod. ponornému antibakteriálnímu testu,
provád nému na bakteriích E.Coli. Vrstvy byly po výpalu hutné a obsahovaly mikrotrhliny.
Výsledky antibakteriálních test prokázaly, že pro výslednou funk nost vrstvy je velice d ležitá
forma, v jaké je st íbro aplikováno. Nejlepší výsledky prokazovaly vrstvy s obsahem Ag3PO4.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály II
Kinetika koroze draselných a barnatých k iš álových skel
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lukáš Hrbek
M2
Skla a keramiky
prof. Ing. Aleš Helebrant, CSc.
Práce se zabývala vyhodnocením experimentálních dat z d ív jších studií sledujících korozi
k iš álových skel ve vodných, kyselých a zásaditých prost edích na základ fyzikáln chemického modelu koroze. Pro popis koroze skla v kyselých prost edích lze uvažovat pouze
interdifúzi pohyblivých iont ze skla a H3O+ iont z roztoku odehrávající se v povrchové vrstv
skla. Ve vodném a zásaditém prost edí bylo rozpoušt ní SiO2 sít zahrnuto p i ešení II.
Fickova zákona. Ten byl rozší en o posun rozhraní sklo-roztok a ešen numericky pomocí
metody sítí. Vypo tené difúzní koeficienty barnatých k iš álových skel klesají v ad Na>K>Ba
kdežto u sodno-draselných skel klesají v ad Na>K>Ca. Pro Ba-k iš ály lze zanedbat difúzi
Ba2+ iont , pro K-k íš ály Ca2+ iont , a uvažovat jejich uvoln ní pouze d sledkem rozpoušt ní
skelné sít . U draselných skel jsou difúzní koeficienty ádov v tší než u Ba-k iš ál . Rychlost
rozpoušt ní skel získaná z množství SiO2 uvoln ného do roztoku b hem koroze klesala v ase
exponenciáln u všech skel. Bylo zjišt no, že u K-skel docházelo k rozsáhlejší korozi než u Baskel. Po áte ní rychlosti i kone ná množství rozpušt ných skel byla u K-k iš ál výrazn v tší
než u Ba-k iš ál .
Sekce :
Anorganické nekovové materiály II
Skla pro osv tlení LED
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Miroslava Hujová
B3
Skla a keramiky
Dr. Ing. Martin Míka
Osv tlovací zdroje LED jsou pom rn všestranné, energeticky efektivní, a tudíž vysoce
úsporné. Vhodnou barevnou skladbou lze naladit osv tlení interiér tak, že se p ízniv ovlivní
jednotlivé lidské innosti, nebo lidé citliv reagují na barevné složky sv telného zá ení. Naše
experimentální práce byla zam ena na vývoj a p ípravu nových skel, která modifikují emisní
spektrum excita ní LED. Tato zvolená dioda emitovala intenzivní modré sv tlo o vlnové délce
420-500 nm s ostrým maximem p i 460 nm. Cílem práce bylo vytvo it skla ve form desti ek
absorbujících sv tlo LED zdroje a p evád jících jeho barvu na odstíny bílé až žluté. Jako dv
základní matrice byla zvolena k emi itoboritá a k emi itozine natá skla s p ím semi oxid prvk
vzácných zemin a p echodných kov , p edevším europia, samaria, holmia, praseodymu, terbia
a niklu. Skla byla tavena v PtRh kelímcích v elektrické superkanthalové peci. Sklovina byla
odlita do tvaru tráme k , které byly na ezány a zbroušeny to tvaru tenkých desti ek. U takto
p ipravených vzork byla nam ena emisní spektra excitovaná uvedenou modrou LED, dále
byla nam ena transmisní spektra a ur eny významné emisní a absorp ní pásy. Na základ
kolorimetrických m ení pak byly vyhodnoceny nejvýrazn jší posuny emisního spektra z modré
do oblasti „teplého sv tla“ a následn byl diskutován vliv složení skel na tento barevný posun.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály II
P íprava porézního hydroxyapatitu
metodou ionotropní gelace
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Michaela Johanovská
M2
Skla a keramiky
Ing. Eva Gregorová, CSc., doc. Dr. Willi Pabst
Hydroaxyapatit je jeden s nejvíce diskutovaných materiál pro kostní náhrady, zvláš
v p ípadech, kde nejsou kladeny extrémní požadavky na mechanické vlastnosti, jako nap .
v p ípad scaffold používaných ve tká vém inžený ství, kde vr st kostních bun k probíhá
p evážn in vitro. Požadavky na mikrostrukturu, která umož uje vzr st kostní tkání do
keramického materiálu jsou pom rn dob e známy (nap . velikost otev ených pór kolem 100–
150 µm), ale velká ást výzkumu se zatím soust e uje na izotropní mikrostruktury, zatímco
kosti mají mikrostrukturu výrazn anizometrickou. Jedna z možností, jak docílit anizotropní
mikrostrukturu, je ionotropní gelace. Tato práce p edstavuje pokus o p ípravu porézního
hydroxyapatitu s anizometrickými póry touto metodou. Princip metody spo ívá v p echodu
viskózního alginátového roztoku (solu) s keramickými ásticemi (hydroxyapatitem) na
viskoelastický hydrogel p i kontaktu s vápenatými ionty. První výsledky nazna ují, že metoda by
mohla být sch dná a že nejd ležit jší problém, který je t eba vy ešit, je zvýšení koncentrace
keramické fáze.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály II
Využití hydrotermální syntézy p i p íprav bioaktivních
vrstev na titanovém nosi i
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Pavla Kola íková
M2
Skla a keramiky
Ing. Zuzana Cílová, Ph.D.
Titan je díky svým vlastnostem velmi vhodným materiálem pro medicínské aplikace. Po
implantaci do lidského organismu se však chová inertn , a proto je nutné zvolenou technikou
daný povrch aktivovat.
V dnešní dob jsou na trhu implantáty s alkalicky upraveným bioaktivním povrchem, tzv. BIO
povrch. P íprava však zahrnuje n kolik krok a je i asov náro n jší. Tato studie se také
zabývá p ípravou alkalicky upraveného povrchu avšak s využitím hydrotermální syntézy, což
m že p edstavovat zkrácení procesu p ípravy požadovaného bioaktivního povrchu.
Cílem této práce je tedy otestovat možnost p ípravy bioaktivní vrstvy na titanovém nosi i
pomocí již zmín né metody a porovnat vlastnosti p ipravených vzork se vzorky s BIO
povrchem.
Laboratorní p íprava vzork se skládala z následujících krok : (a) mechanická a chemická
úprava titanového substrátu, (b) hydrotermální syntéze v 1M roztoku NaOH a (c) hydrotermální
syntéza v roztoku SBF (Simulated Body Fluid). Bioaktivita vzniklých vrstev byla ov ována in
vitro testem.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály II
Teplotní závislost elastických modul keramiky
ze soustavy MgO-Al2O3-SiO2
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Anna Musilová
M2
Skla a keramiky
Ing. Eva Gregorová, CSc.
Práce se zabývá sledováním teplotní závislosti Youngova modulu pružnosti na teplot
v soustav MgO-Al2O3-SiO2 metodou impulsní excitace. Jako výchozí surovina byla použita
lisovací sm s komer ního výrobce, do které bylo p idáváno prom nlivé množství mastku.
Chemické složení výchozích sm sí bylo ur eno rentgenovou fluorescen ní analýzou.
Lisováním p i tlaku 100 MPa byly zhotoveny vzorky keramik r zného složení, které byly
vypáleny na teplotu 1280 °C (nár stem 1°C za minutu s výdrží 60 minut na kone né teplot ) a
charakterizovány objemovou hmotností a zdánlivou pórovitostí. Fázové složení vypálených
vzork bylo stanoveno rentgenovou difrakcí. Bylo zjišt no, že Young v modul je, jak p i
pokojové teplot , tak s rostoucí teplotou, siln ovlivn n množstvím mastku v lisovací sm si.
Jeho hodnoty se pohybují v rozmezí 40–100 GPa. U výchozí sm si dochází s teplotou
k poklesu Youngova modulu pružnosti, zatímco sm si obsahující zvýšený podíl mastku vykazují
s rostoucí teplotou nár st Youngova modulu. Všechny sm si se zvýšeným p ídavkem mastku
vykazovaly reprodukovatelnou hysterezi p i oh evu a chlazení.
Sekce:
Anorganické nekovové materiály II
Testování chemické odolnosti skel s vícenásobnými
k emi itými vrstvami
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lucie Novotná
M2
Skla a keramiky
Ing. Helena Hradecká, prof. Ing. Aleš Helebrant, CSc.
Jeden ze zp sob zvýšení chemické odolnosti skla je nanášení k emi itých ochranných vrstev
na povrch skla. Ze zkušeností z praxe lze p edpokládat, že s vyšším po tem nanesených vrstev
se bude zvyšovat i chemická odolnost potahovaného sklen ného substrátu, výsledky z literatury
však nejsou p íliš jednozna né. P edložená práce se proto zabývá p ípravou 1 až 4 ochranných
k emi itých vrstev na skle pomocí metody sol-gel a testováním jejich odolnosti ve vodných
roztocích o pH 2-11 a destilované vod . Sol byl p ipraven za stálého míchání
z tetraethoxysilanu (TEOS) s p ídavkem organických rozpoušt del (izopropylalkoholu a
acetylacetonu) hydrolýzou s následnou polykondenzací za kyselé katalýzy pomocí HCl.
P ipravený sol byl nanášen na mikroskopická podložní skla technikou dip-coating, následn
sušen 30 min p i 60°C a poté vypálen v peci po dobu 1 hod p i 550°C. Takto p ipravené vzorky
byly podrobeny statickému koroznímu testu p i 80°C ve výše uvedených korozních roztocích.
Ve výluzích byly stanoveny koncentrace alkálií a k emíku pomocí AAS a spektrofotometricky.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály II
Chemická odolnost sklen ných farmaceutických obal
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jindra Poho elá
M2
Skla a keramiky
Ing. Helena Hradecká, prof. Ing. Aleš Helebrant,CSc.
Sklen né obaly ur ené pro zdravotnictví a farmacii musí spl ovat p ísná kritéria, aby byly
uznány za nezávadné, a tedy vhodné k uchovávání lé iv, injek ních roztok aj. Je známo, že
z povrchu skla se do roztok mohou vyluhovat zejména alkalické ionty a za nevhodných
podmínek m že docházet i k rozpoušt ní skla a tím p echodu složek skla do uchovávaného
obsahu. P ešlé složky mohou negativn ovliv ovat farmakologický obsah lahvi ky (degradace
ú inné látky, vznik škodlivých produkt ), což m že mít nežádoucí dopad na pacienty. V praxi se
ob as vyskytují problémy s nadlimitními hodnotami alkálií ve výluzích, a to zejména u výrobk
malých objem . V experimentální ásti práce byly proto testovány farmaceutické sklen né
obaly malých objem (do 30 ml) formou autoklávové zkoušky, která byla provád na dle normy
SN ISO 4802-1. Množství alkálií p ešlých do výluhu bylo sledováno nejen titra ní analýzou,
která je p edepsána normou, ale dále i p esn jší analýzou pomocí AAS. Z provedených
zkoušek vyplynulo, že množství nežádoucích složek ve výluhu je ovlivn no nejen objemem
vzork , ale i pom rem S/V a tvarem lahvi ek.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály II
Barevnost kopií historických mozaikových skel
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Kristýna Rysová
B3
Skla a keramiky
Dr. Ing. Martin Míka
Pro vývoj nových ú inn jších postup restaurování skel v historických mozaikách je t eba
p ipravovat v rné kopie t chto skel. U t chto kopií je nutné, aby bylo dosaženo dobré barevné
shody s originálem. Byly p ipraveny kopie vybraných skel z mozaiky „Posledního soudu“ na
Pražském hrad . Byla zvolena jak skla nízkoolovnatá, tak vysokoolovnatá. Tato skla byla
tavena v superkanthalové elektrické peci v korundových kelímcích p i oxida ních, nebo
reduk ních podmínkách. Skla byla odlita do tvaru tráme k , ze kterých byly ezány tenké
desti ky. Ob plochy desti ek byly zbroušeny a vylešt ny do optické kvality. U takto
p ipravených vzork byla m ena jejich transmitance a ur ována barevnost. Zabarvení skel bylo
dosahováno oxidy p echodných kov , zejména Fe2O3, CuO, Mn2O3 nebo NiO. Naše
experimenty prokázaly, že chemické složení a oxida n -reduk ní podmínky p ípravy skel
významn ovliv ovaly jejich barevnost a jejich vliv je v práci podrobn diskutován. P ipravená
skla budou použita k restaurátorským a konzervátorským výzkum m p i restaurování mozaiky
„Posledního soudu“.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály II
P íprava porézní keramiky z korundových suspenzí metodou
biologického nap ování
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Tereza Uhlí ová
M1
Skla a keramiky
Ing. Eva Gregorová, CSc.
Byla p ipravena porézní korundová keramiky ze suspenzí stabilizovaných bezalkalickým
polyelektrolytem (jako ztekutivem) a škrobem (rýžovým a bramborovým), sloužící jako
stabilizátor p n. Jako palivo pro kvašení byly použity jednoduché cukry (glukoza, fruktoza a
sacharoza) v r zných koncentracích. P ipravená p na byla vysušena a následn vypálena na
1570 °C režímem 2 °C/min (nár st teploty) a 2 h výdrž p i maximální teplot . P ipravené
porézní materiály byly charakterizovány objemovou hmotností a pórovitostí (stanovenou
z geometrie vzorku, jeho hmotnosti a teoretické hustoty). Pórovitost zhotovených p n se
pohybuje v rozmezí 70–87 %, tzn. že se jedná o tzv. celulární keramiku. Bylo provedeny první
kroky hodnocení mikrostruktury obrazovou analýzou. Následovat bude pak charakterizace jejich
mechanických vlastností v závislosti na pórovitosti a jiných mikrostrukturních charakteristikách.
Sekce :
Anorganické nekovové materiály II
Geopolymerní žáruvzdorné materiály
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tomáš Vejvar
M2
Skla a keramiky
doc. RNDr. František Škvára, DrSc.
Tato práce se zabývá studií a popisem vermikulitových desek pojených draselným vodním
sklem pro žáruvzdorné a tepeln izola ní aplikace.
Cílem práce je popsat a charakterizovat pojivovou fázi vermikulitových desek Dále se zabývá
stanovením žárových vlastností, jako jsou trvalé délkové zm ny v žáru, klasifika ní teplota a
tepelná vodivost a dále mechanických vlastností v závislosti na zm n silikátového modulu
použitého draselného vodního skla.
Jako výchozí suroviny se používají expandovaný vermikulit a draselné vodní sklo. Draselné sklo
bylo zvoleno z d vodu dosažení optimálních žárových vlastností oproti sklu sodnému. Jedná se
o zavedenou pr myslovou aplikaci.
Pro charakterizaci pojivové fáze byla použita elektronová mikroskopie s bodovou analýzou a
RTG difrak ní analýza.
Žárové zkoušky byly provedeny ve zkušební laborato i TZÚS Plze .
Sekce :
Analýza a vlastnosti lé iv
Zvýšení rozpustnosti špatn rozpustných lé iv - SEDDS
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Veronika Sieberová
B3
Chemie pevných látek
prof. RNDr. Bohumil Kratochvíl, DSc.
P ísp vek se v nuje metodám zvýšení rozpustnosti farmaceutických lé ivých látek, jejich
aplikaci a p edevším p íprav samo-emulgujících systém pro transport lé iv tzv. SEDDS (Self
Emulsifying Drug Delivery System).
Samo-emulgující systémy jsou sm si ú inné látky a p írodních nebo syntetických olej ,
surfaktant , kosurfaktant a rozpoušt del. P íprava systému (koncentrace surfaktantu, velikost
vzniklých ástic) a následná formulace p ízniv ovliv ují efektivitu rozpoušt ní systému.
Zpracováváním sm si a následným rozpušt ním ve vodném médiu vznikají emulze „olej ve
vod ‘‘.
Cílem této práce je otestování vlivu samo-emulgujících systém na rozpustnost vybraného
lé iva. Pro testy bylo zvoleno antihypertenzní lé ivo Candesartan cilexetil, který je známý
špatnou rozpustností ve vod , tedy i špatnou biodostupností.
Pro p ípravu emulzí byly jako oleje použity Miglyol nebo PEG, jako sufaktanty jsme využili
Tween 80 a Cremophor a jako kosufaktant Transcutol. P idáním pomocných látek byly vzorky
emulzí p evedeny do pevného stavu a slisovány do tablet. V tabletách byl následn hodnocen
disolu ní profil Candesartanu cilexetilu v porovnání s generickým p ípravkem.
Sekce :
Analýza a vlastnosti lé iv
P íprava kokrystal dihydro- -ergokryptinia mesylátu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Tereza Kohoutová
M1
Chemie pevných látek
Ing. Jan ejka, Ph.D.
Ergotoxiny, námelové alkaloidy produkované houbou pali kovicí nachovou jsou ve form kapek
a tablet používány k lé b sta ecké demence, Alzheimerovy choroby, p i profylaxi migrény a
hyperprolaktinémii.
Farmaceutický kokrystal je vedle solvát nebo hydrát jednou z možných forem pevných látek,
tvo í ho aktivní látka a kokrystaliza ní partner, ob tyto látky jsou za pokojové teploty a v istém
stavu pevné.
Pomocí kokrystal je možné ovlivnit stabilitu nebo rozpustnost farmaceuticky aktivní látky.
Cílem této práce je p íprava kokrystal
dihydro- -ergokryptinia mesylátu s r znými
aminokyselinami.
Získané vzorky byly analyzovány metodou práškové difrakce.
Sekce :
Analýza a vlastnosti lé iv
P íprava hydrotalcitu interkalovaného lé ivy s nízkou
rozpustností ve vod
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tereza Pastý íková
M1
Chemie pevných látek
doc. Ing. František Kovanda, CSc.
Interkalace lé iv do anorganických nosi
nabízí nové možnosti v p íprav lékových forem.
Hydrotalcit lze využít jako hostitelskou strukturu pro r zné anionty, interkalaci ady lé iv však
komplikuje jejich špatná rozpustnost. Cílem práce bylo p ipravit Mg-Al hydrotalcit interkalovaný
lé ivem špatn rozpustným (timoprazol) a nerozpustným (α-tokoferol) ve vod . Ob lé iva byla
rozpušt na pomocí micel dodekanoátu sodného, interkalace byla provedena aniontovou
vým nou s použitím dusi nanové formy hydrotalcitu jako prekurzoru. Alternativn byla využita
rehydaratce kalcinovaného prekurzoru v micelárním roztoku. Vzhledem k p ítomnosti
disociovatelné skupiny –NH– v molekule timoprazolu byla ov ena také interkalace rehydrata ní
reakcí v jeho roztoku ve sm si voda-ethanol. P ipravené produkty byly charakterizovány
práškovou rentgenovou difrakcí a infra ervenou spektroskopií. Interkaláty získané z micelárního
roztoku obsahovaly 8 hm.% -tokoferolu a 1,5 hm.% timoprazolu. Rehydrat ní reakcí v roztoku
ve sm si voda-ethanol se obsah timoprazolu v produktu poda ilo zvýšit na 14 hm.%. Interkalace
lé iva do mezivrství byla potvrzena rentgenovou difrak ní analýzou, kdy bylo pozorováno
zv tšení bazální mezirovinné vzdálenosti d003 hostitelské struktury z 0,77 nm (hydroxidová
forma) na 1,63 nm.
Sekce :
Analýza a vlastnosti lé iv
Vliv statické elekt iny na degradaci farmaceutických
substancí
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lucie Gruberová
M2
Chemie pevných látek
prof. RNDr. Bohumil Kratochvíl, DSc.
P sobení statické elekt iny na práškový materiál b hem procesu zpracování farmaceutické
sm si je jedním z díl ích problém výrobního procesu, nebo vliv statické elekt iny nelze vždy
zcela eliminovat. Na základ pozorování chování lé ivých látek byla formulována hypotéza o
možnosti urychlení degradace farmaceutické substance p i jejím nabití lokálním
elektrostatickým nábojem. Vliv elektrostatického nabití na urychlení degradace farmaceutické
slou eniny doposud nebyl zkoumán. Cílem této studie je prokázat p edpokládané urychlení
degrada ního chování farmaceutického prášku v prost edí statické elekt iny prost ednictvím
pokus simulujících nabíjení prášku v pneumatické doprav . Simulace probíhaly se staticky
uloženým vzorkem, který byl následn vystaven p sobení elektrického nap tí. První
zkoumanou látkou byl hydrochlorid buprenorfinu. M ení bylo provedeno ve t ech odlišných
za ízeních. Dv m ení probíhala za p ítomnosti vzduchu, t etí v inertní atmosfé e. Údaje z
analýz kapalinovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií byly výchozím bodem pro další
m ení. Dále byly zkoumány slou eniny jiných farmaceutických substancí. U nabitých vzork
hydrochloridu buprenorfinu se prokázal nár st degrada ních produkt v ádech desetin procent,
u vzork chloridu trospia navýšení degrada ních produkt nebylo dokázáno.
Sekce :
Analýza a vlastnosti lé iv
P íprava farmaceutických kokrystal
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Miluše Heryšerová
M2
Chemie pevných látek
Ing. Jan Rohlí ek Ph.D.
Cílem mé práce je p íprava farmaceutického kokrystalu. Jako farmaceuticky aktivní substance
byly vybrány fenylefrin hydrochlorid, ibuprofen a ketoprofen. Tyto substance jsou míchány
v r zných stechiometrických pom rech s možnými kokrystaliza ními partnery pat ícími do
skupiny látek využívaných ve farmaceutickém a potraviná ském pr myslu, které se obecn
považují za bezpe né a jsou uvedeny v seznamu GRAS. V p ednesené prezentaci budou
p edstaveny uvedené farmaceutické substance s jejich využitím v léka ství a budou ukázány i
p íklady do této doby p ipravených farmaceutických kokrystal . Dále budou diskutovány možné
interakce mezi zvolenými aktivními substancemi a kokrystaliza ními partnery, použité metody
pro p ípravu kokrystal a výsledky mé práce.
Sekce :
Analýza a vlastnosti lé iv
Charakterizace toxických látek a zbytkových lé iv v p dách
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Kristýna Matoušová
M2
Chemie pevných látek
doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.
Kontaminace p d pat í k jev m, které nep ízniv ovliv ují p dní procesy a mají negativná vliv
na životní prost edí. Jedná se o zne išt ní p dy nebezpe nými látkami. Existují tisíce zdroj
zne išt ní p d a typ polutant . Mezi nej ast jší polutanty pat í uhlovodíky, rozpoušt dla,
polyaromatické uhlovodíky, pesticidy a anorganické kontaminanty kationtové i aniontové povahy
(olovo, kadmium, rtu , arsen, chrom a ostatní). Potenciální riziko t chto látek je posuzováno z
hlediska ekotoxikologického (p sobení na ostatní složky ekosystému), z hlediska
humanotoxikologického (p sobení na organismus lov ka) a z hlediska ekonomického
(snížení výnosovosti rostlinné produkce).
Záchyt a stabilita kontaminant v p dách závisí na charakteru a chemismu kontaminant a také
na složení a povrchových vlastnostech p dního profilu.
Mojí prací je experimentáln zjistit stabilizaci vybraných kontaminant a zbytk lé iv v r zných
typech p dy. V práci byly použity vlastní modelové vzorky pís ito-hlinitých p d s r zným
obsahem organické složky a železa. Byla sledována kinetika záchytu salicylátu sodného
v závislosti na ase. Nejv tší vliv na kinetiku má složení jílu.
Sekce :
Analýza a vlastnosti lé iv
P íprava podvojných vrstevnatých hydroxid
modifikovaných fullerenem C60
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Anna Ondruchová
M2
Chemie pevných látek
doc. Ing. František Kovanda, CSc.
Fullereny pat í mezi fotosenzitizátory, které p i ozá ení sv tlem produkují vysoce reaktivní
singletový kyslík 1O2. Jejich zabudováním do anorganického nosi e lze p ipravit fotoaktivní
materiál se silnými oxida ními a baktericidními ú inky. Cílem práce je p íprava podvojných
vrstevnatých hydroxid s interkalovanými nano ásticemi C60 v mezivrství. Hostitelské struktury,
podvojné vrstevnaté hydroxidy Co-Al a Ni-Al interkalované anionty kyseliny dodecylsírové byly
p ipraveny koprecipita ní reakcí pod ochrannou dusíkovou atmosférou. Po rozmíchání
p ipravených produkt v toluenu vznikly koloidní disperze, do nichž byl p idán fulleren C60. Po
odpa ení rozpoušt dla byly získány modifikované podvojné vrstevnaté hydroxidy ve form
prášk . Depozicí disperze na sklen ný substrát a následným odpa ením toluenu vznikly
orientované filmy. P ipravené produkty byly charakterizovány práškovou rentgenovou difrakcí a
Ramanovou spektroskopií. Ov ena byla také p íprava hydrotalcitu s nano ásticemi C60
rehydrata ní reakcí sm sného oxidu Mg-Al ve vodném roztoku, který byl p ipraven odpa ením
toluenu ze sm si voda-toluen s rozpušt ným fullerenem C60 v utrazvukové lázni.
Sekce :
Analýza a vlastnosti lé iv
P íprava nosi ového katalyzátoru pro totální oxidaci
t kavých organických rozpoušt del z farmaceutické výroby
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Helena Raabová
M2
Chemie pevných látek
doc. Ing. František Kovanda, CSc.
Sm sné oxidy p echodných kov p ipravené tepelným rozkladem podvojných vrstevnatých
hydroxid lze využít jako katalyzátory totální oxidace t kavých organických látek. Vysoká
katalytická aktivita byla d íve zjišt na u sm sných oxid obsahujících Co a Mn nebo
Ni, Cu a Mn. Z hlediska praktického využití jsou výhodn jší katalyzátory s aktivními složkami
nanesenými na nosi ových materiálech. Cílem práce bylo p ipravit sm sné oxidy na anodicky
oxidované hliníkové fólii, která sloužila jako modelový nosi . Depozice prekurzor byla
provád na ve vodných roztocích dusi nan Co a Mn nebo Ni, Cu a Mn za hydrotermálních
podmínek v autoklávu, p i emž na povrchu nosi e krystalizovaly podvojné vrstevnaté hydroxidy
obsahující uvedené aktivní složky a Al. Složení roztoku (koncentrace kationt a pH) bylo
optimalizováno tak, aby v nanesené vrstv bylo dosaženo požadovaného molárního pom ru
p echodných kov . Finální katalyzátory byly získány kalcinací p i 500 °C. U p ipravených
produkt bylo sledováno chemické a fázové složení nanesené aktivní vrstvy a její morfologie s
využitím metod atomové absorp ní spektrometrie, práškové rentgenové difrak ní analýzy a
elektronové mikroskopie. Vybrané vzorky jsou následn testovány p i katalytickém spalování
ethanolu.
Sekce :
Analýza a vlastnosti lé iv
Zp sob vazby kyseliny salicylové na jílové minerály
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Michaela Vadovi ová
M2
Chemie pevných látek
doc. Ing. Barbora Doušová, CSc.
Kyselina salicylová se v dnešní dob používá v tšinou ve form solí, nap íklad salicylátu
sodného, který je vhodný pro lé bu revmatické hore ky, i methylsalicylátu, jež se užívá lokáln
ve form mastí. V této práci je kyselina salicylová sledována spíše jako biodegrada ní produkt
kyseliny acetylsalicylové, hojn užívané nesteroidní protizán tlivé látky s analgetickým ú inkem.
V práci je sledován pr b h a mechanismus sorpce kyseliny salicylové na jílové minerály, jako
jedna z možných metod eliminace lé iva z odpadních vod. Využívá se zde schopnosti jílových
minerál p ijímat velké organické molekuly, tedy i lé iva, p ímo do své struktury a zárove jejich
schopnosti adsorbovat je i na aktivní místa povrchu.
Je zárove studován vliv p ítomnosti železa na sorpci kyseliny salicylové z vodného roztoku.
Jako jílové sorbenty byly použity kaolin a bentonit v p vodní a modifikované form . Modifikace
povrchu železnatými ionty byla provedena pomocí 0,6M roztoku FeSO4.7H2O a 0,6M roztoku
FeCl2.4H2O. Výsledky této sorpce byly porovnávány se sorpcí kyseliny salicylové z vodného
roztoku komplexu železa a kyseliny salicylové na bentonit a kaolin bez povrchové úpravy.
Sekce :
Organická chemie M1
Syntéza intermediát pro fluorové Hoveydovy-Grubbsovy
katalyzátory
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lucie Rathouská
M1
Organické chemie
doc. Ing. Jaroslav Kví ala, CSc.
V naší laborato i se zabýváme syntézou analog Grubbsových a Hoveydových-Grubbsových
katalyzátor modifikovaných perfluoralkylovými et zci. Jedním z klí ových intermediát pro
syntézu fluorovaných NHC ligand s šesti lenným cyklem jsou β-diketony, které se nej ast ji
p ipravují smíšenou Claisenovou kondenzací ketonu s esterem. Proto jsem se nejprve zam ila
na syntézu 4-(perfluorhexyl)butan-2-onu a methyl-3-(perfluorhexyl)propanoátu. Claisenovu
kondenzaci obou polyfluorovaných látek jsem poté studovala za r zných podmínek. Paraleln
s p ípravou β-diketonu jsem se v novala syntéze st íbrné soli 2-methoxy-2,3,3,3-tetrafluorpropanové kyseliny, která bude využita pro náhradu chloridových ligand v Grubbsových a
Hoveydových-Grubbsových katalyzátorech.
Sekce:
Organická chemie M1
Fotochromní kapalné krystaly s lomenou strukturou
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martin Hor ic
M2
Organické chemie
prof. Ing. Ji í Svoboda, CSc.
V rámci systematického studia lomených kapalných krystal jsme p ipravili kapalné krystaly
obsahující 3-aminofenol jako centrální jádro. Zavedením p epínatelné azovazby –N=N– (E Z)
do struktury jsme získali sérii fotocitlivých materiál s aplika ní potenciálem v moderních
fotonických za ízeních. U materiál p ipravených derivatizací centrálního azobenzenového
jádra r znými prodlužujícími rameny jsme se zabývali vlivem po tu aromatických jader a jejich
rozlišného strukturního uspo ádání na mesomorfní vlastnosti. V této práci bude diskutována
syntéza, její úskalí, a také mesomorfní vlastnosti p ipravených materiál .
O
O
N
m = 0-3
n = 1-3
N
O
m
H25C12O
I/m/n
O
OC12H25
n
Sekce :
Organická chemie
Syntéza derivátu 4-terc-butylcalix[4]arenu s methylenovými a
sulfidickými m stky ve st ídavém uspo ádání
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Michal Hu ko
M1
Organické chemie
prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc.
Cílem práce je syntéza makrocyklických systém
kombinujících strukturu klasických calixaren (CH2 m stky) a
thiacalixaren
(S m stky). Tyto slou eniny by mohly
vykazovat nové komplexa ní vlastnosti pop . reaktivitu, které
nelze dosáhnout u b žných calixarenových skelet . V rámci
studie byly ov eny r zné možnosti syntézy derivátu se
st ídavými sulfidickými a methylenovými m stky a byla
optimalizována jeho p íprava z dob e dostupných výchozích
slou enin.
Sekce :
Organická chemie
Syntéza kvartérních pyridiniových solí s potenciální
biologickou aktivitou
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Klára Ma ásková
M2
Organické chemie
doc. Ing. František Hampl, CSc.
V rámci této práce byly vypracovány a optimalizovány syntetické postupy pro p ípravu
kvartérních pyridiniových solí s potenciální biologickou aktivitou. Pro kvarternizaci byly využity
r zné typy alkyla ních inidel. Dále byly vypracovány postupy pro vým ny aniont
v p ipravených solích.
Sekce :
Organická chemie M1
Studium selektivní p ípravy 7-(aminoaryl)guanin
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Antonín Králík
M1
Organické chemie
doc. Ing. Igor Linhart, CSc.
Elektrofilní metabolity vytvá ené v organismech p em nou ady aromatických slou enin jsou
schopny se kovalentn vázat na nukleofilní centra DNA bází za tvorby tzv. adukt . Následné
strukturní zm ny mohou posléze vést až ke vzniku nádorového bujení. Snaha o v asné
odhalení t chto zm n vedla k vývoji nových diagnostických metod založených na sledování
koncentra ních hladin vznikajících adukt v t lních tekutinách. Tyto látky je tedy t eba p ipravit
ve vysoké istot , aby mohly být použity jako standardy.
asto preferovanou polohou v DNA pro atak elektrofilu je pozice N7 na guaninu. V rámci této
práce byly studovány dv možné cesty p ípravy 7-(aminofenyl)guanin metodami selektivní
arylace vycházejícími z chrán ného N2-(dimethylaminomethylen)guaninu, který byl popsán
v literatu e jako substrát preferující arylace práv v poloze 7. První z nich využívá 2-nitrofenyla 4-nitrofenylboronové kyseliny v p ítomnosti m natých iont a poskytuje produkty ve výt žku
okolo 50 % s pom rem isomer
N7:N9 až 5:1. Druhá metoda využívá levn jší
fluornitrobenzeny, které ovšem poskytují p ednostn 9-arylderiváty (1-fluor-2-nitrobenzen),
p ípadn sm s isomer v pom ru 1:1 (1-fluor-4-nitrobenzen). Izolované 7-(nitrofenyl)guaniny
byly podrobeny kyselé hydrolýze pro odchrán ní amino-skupiny v poloze 2 a redukcí
nitro-skupiny vodíkem na Pd katalyzátoru byly získány požadované produkty –
7-(2-aminofenyl)guanin a 7-(4-aminofenyl)guanin.
Sekce :
Organická chemie M1
Modifikace aromatických slou enin perfluorpolyethery
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Ladislav Pla ek
M2
Organické chemie
doc. Ing. Jaroslav Kví ala, CSc.
Fluorové NHC ligandy mohou zlepšovat stabilitu a katalytickou ú innost katalyzátor pro
metatezi alken a umož ují jejich recyklaci pomocí fluorových separa ních metod.
Ve svém projektu jsem dále pracoval na fotochemické perfluoralkylaci 2-nitropropanidového
aniontu a následné redukci vzniklých nitroslou enin jako metod pro p ípravu primárních amin
substituovaných terciárními polyfluoralkylovými skupinami. Protože jsme v naší laborato i zjistili,
že náhrada perfluoralkylového et zce perfluorpolyetherovým vede k vyšší fluorofilit , studoval
jsem paraleln Ullmannovu reakci modelových jodaren s perfluorpolyoxaalkyljodidem na bázi
trimeru HFPO.
Cu
I
O2N
Cu
CF3CF2CF2 O CF CF2 O CF I
CF3
CF3
NH2
I
Br
F O
NH HN
I
Cu
I
Sekce :
O F
I
F
F
Organická chemie M1
P íprava katalyzátor pro Moritovu-Baylisovu-Hillmanovu
reakci
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Ond ej Kollár
M1
Organické chemie
Mgr. Roman Holakovský, Ph.D.
Moritova-Baylisova-Hillmanova reakce katalyzovaná organickými slou eninami je vhodná
metoda pro syntézu funkcionalizovaných allylových alkohol . Ty jsou syntetizovány z
jednoduchých aldehyd reakcí s elektronov chudými alkeny. Nekatalyzovaná reakce probíhá
za laboratorních teplot po dobu n kolika dn . Práce se zabývá p ípravou cyklických
katalyzátor na bázi thiomo oviny, které by vedly ke zvýšení výt žku této reakce. Vzhledem k
použití chirálního skeletu 1,1´-binaftalenu ve struktu e katalyzátor , bylo cílem také zvýšení
enantioselektivity reakce.
O
O
H
CF3
OH
O
H
N
1b
N
H
kat. 1
DABCO
CF3
toluen
25 °C, 72 h
1a
S
H
N
N
H
S
Sekce :
Organická chemie M1
Syntéza lomených kvapalných kryštálov na báze
3,4-disubstituovaného tiofénu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Kvetoslava Bajzíková
M2
Organické chemie
Ing. Václav Kozmík, CSc.
Kvapalné kryštály sú látky, ktorým sa v aka ich unikátnym vlastnostiam venuje zna ná
pozornos . Svoje uplatnenie nachádzajú najmä v elektronike pre konštrukcie displejov, no nie
výhradne tam.
Moja práca sa zaoberá prípravou materiálov odvodených od 3,4-disubstituovaného tiofénu
OR
a štúdiom ich vlastností. Látky v každej sérii RO
sa líšia d žkou terminálneho alkylového
re azca. Deriváty prvej série sú symetrické
bez alšej substitúcie na jadre, v druhej sérii
je jadro symetricky substituované aj
O
O
v polohách 2 a 5, v tretej sérii sa
alší
O
O
substituent zavádza iba do polohy 2 a tým sa
do molekuly vnáša asymetrický prvok. Cie om
práce je zisti vplyv d žky alkylových re azcov
a vplyv substitúcie centrálneho jadra na
schopnos
tvorby mezofáz. Mezomorfné
X
Z
chovanie pripravených látok bude študované
S
na Fyzikálnom ústave AV R.
R = C2H5, C3H7, C4H9, C8H17, C10H21, C12H25, C14H29
Sekce :
Organická chemie M2
Komplexace sulfoxid
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Michal März
M1
Organické chemie
Mgr. Roman Holakovský, Ph.D.
N které deriváty mo ovin a thiomo ovin pat í mezi významné organokatalyzátory. V rámci
práce byly p ipraveny mo oviny na bázi binaftalenu nesoucí r zné substituenty, u kterých bylo
prokázáno, že interagují se sulfoxidy. Dále bylo zjišt no, že tyto mo oviny komplexují chirální
sulfoxidy enantioselektivn . Na rozdíl od komplexace aniont , komplexaci sulfoxid pomocí
mo ovin není v odborné literatu e v nována velká pozornost. Protože r zné složit jší deriváty
sulfoxid pat í mezi biologicky aktivní látky, které jsou využívány jako lé iva, byla by
enantioselektivní komplexace t chto slou enin prakticky využitelná v oblasti výroby lé iv.
O
H
N
N
H
H R
N
N
H R
O
R=
F3 C
CF3
H 3C
CH 3
(CH 2) 5CH 3
Sekce :
Organická chemie M2
Využití meta-substituovaných derivát calixaren k syntéze
prekurzor inherentn chirálních receptor
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Petr Slavík
M2
Organické chemie
prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc., Ing. Karolína Flídrová
P i elektrofilní aromatické substituci na calixarenovém skeletu dochází k reakci v para-poloze
díky elektronovému vlivu alkoxyskupiny na dolním okraji. V pr b hu našeho výzkumu jsme
pozorovali neobvyklou regioselektivitu p i merkura ních reakcích, kdy docházelo k zavedení
substituent výhradn do meta-polohy. Meta-substituované deriváty calix[4]aren p edstavují
zcela nový typ molekul, kterých se dá využít k syntéze inherentn chirálních receptor . Tyto
látky vznikají jednoduchou syntézou ve vysokých výt žcích a jsou proto vhodné k výstavb
složit jších molekul. Jako úsp šná cesta k derivatizaci t chto látek se ukázala transmetalace
rtuti na palladium a následná cross-couplingová reakce. Tímto zp sobem byly zavedeny do
meta-poloh r zn substituované aromáty. Další zp soby derivatizace a unikátní chování t chto
derivát budou diskutovány.
Pd(OAc)2
PPh3
NaI
1.Hg(TFA)2
2. HCl
71%
Sekce :
69%
Organická chemie M2
Didusíkaté prekurzory pro fluorované NHC ligandy
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Viola Kola íková
M1
Ústav organické chemie
doc. Ing. Jaroslav Kví ala, CSc.
Dusíkaté heterocyklické karbeny (NHC ligandy) jsou využívány jako sou ásti komplex
p echodných
kov .
NHC
ligandy
vznikají
deprotonací
imidazoliových
nebo
dihydroimidazoliových solí.
Tato práce se zabývá syntézou prekurzor pro tyto soli obsahující vysoce fluorované skupiny.
P i ní jsem vycházela z d íve p ipraveného aminu se sekundární polyfluoralkylovou skupinou.
Reakcí tohoto aminu s glyoxalem jsem p ipravila diimin, který jsem následn redukovala na
odpovídající diamin. Zárove jsem za ala zkoumat alternativní syntetickou cestu vedoucí
k NHC ligand m, kdy jsem z aminu reakcí s triethyl-orthoformiátem p ipravila p íslušný amidin.
RF
N
NH2
HC(OEt)3
H
NH
RF
RF
RF
RF
RF = C 6F13
O
O
N
LiAlH4
N
NH
NH
RF
RF
Sekce :
Organická chemie M2
Kapalné krystaly s malým úhlem zalomení
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Eva Rodinová
M2
Organické chemie
prof. Ing. Ji í Svoboda, CSc.
Práce byla zam ena na syntézu lomených kapalných krystal s malým úhlem zalomení. Jako
centrální jádro t chto molekul byla využita 3-hydroxynaftalen-2-karboxylová kyselina a kyselina
salicylová. Byly p ipraveny ty i
OC 12H25
OC 12 H25
série cílových materiál . První dv
se lišily polohou a orientací
X
X
O
O
esterové spojky, t etí a tvrtá série
modelových materiál
se lišila
O
O
polohou a orientací esterové spojky
O
O
a polohou schiffovy báze. Jako
prodlužující et zec t chto látek byl
O
O
použit
dodecyloxy
derivát.
X
X
Mezomorfní vlastnosti p ipravených
derivát
byly
studovány
na
OC 12 H25
OC 12 H25
Fyzikálním ústavu Akademie v d
R.
X=OCO; COO; N=CH
Sekce :
Organická chemie M2
Organokatalytické redukce diimidem generovaným
chirálními flaviny
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Petra Tomanová
M1
Organické chemie
doc. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.
Byla p ipravena série prochirálních alken , které byly použity jako modelové substráty pro
studium redukce diimidem generovaným planárn
chirálním flavinem 3-benzyl-10-(8´-fenylnaftalen-1´-yl)-isoalloxazinem. Tento katalyzátor byl p ipraven z prekurzoru 3-benzyl-10(8´-fenylnaftalen-1´-yl)aminouracilu. Ú innost flavinu p i redukcích modelových substrát a
4-terc-butylstyrenu byla porovnána s ú inností d íve studovaného riboflavin-tetrabutyrátu. Pro
tyto ú ely byly optimalizovány podmínky reakce. Byly provedeny první pokusy o
enantioselektivní redukci dvou alken diimidem generovaným neracemickým flavinem, ale
nebyla pozorována žádná stereoselektivita.
Sekce :
Organická chemie M2
Studium imidoylnitrenové reaktivity 1H-diazirin
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Petra Kolá ová
M2
Organické chemie
Ing. Tomáš Martin , Ph.D.
1H-Diaziriny vznikají nukleofilním atakem na jeden z atom dusíku 3-halo-3H-diazirin (1) za
odstoupení halogenidového iontu. 1H-Diaziriny jsou b žn formulovány jako heterocyklické
slou eniny (2a), avšak výsledky našich experiment i kvantov -chemických výpo t ukazují
také na jejich imidoylnitrenový charakter (2b). Z hlediska struktury a reaktivity jsou 1H-diaziriny
intermediárními analogy cyklických 2H-azirin a acyklických acylnitren .
R
X Nuc
R
N N
1
Sekce:
-X
Nuc
N N
R
Nuc
N
Nuc
Nuc
R
N
N N
3
2b
2a
Nuc
+
R
Nuc
N
N
+
solvent
R
Nuc
4
N
H
N
5
Organická chemie M2
Syntéza a vlastnosti lomených kapalných krystal na bázi 2substituované 3-hydroxybenzoové kyseliny
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lenka Pallová
M1
Organické chemie
Ing. Václav Kozmík, CSc., prof. Ing. Ji í Svoboda, CSc.
Kapalné krystaly nacházejí své uplatn ní zejména v zobrazovací technice. V posledních letech
se výzkum zam il na lomené kapalné krystaly, které jsou schopné vytvá et polární chirální
mesofáze, a to i bez p ítomnosti chirálního prvku v molekule. V této práci se zabýváme studiem
nových lomených kapalných krystal s centrálním jádrem 2-substituované 3-hydroxybenzoové
kyseliny, u kterých zkoumáme vliv substituce v poloze 2 na mesomorfní chování. Byla
vypracována metoda syntézy a chrán ní 2-substituovaných 3-hydroxybenzoových kyselin (X =
Cl, F a CH3) a byly p ipraveny t i série kapalných krystal , lišící se délkou terminálních et zc .
Mesomorfní chování p ipravených krystal bylo zkoumáno optickou polariza ní mikroskopií a
diferen ní skenovací kalorimetrií.
O
O
O
O
O
X
O
X = Cl, F, CH3
RO
R = C8H17 , C10H21 , C12H25 , C14H21
O
O
OR
Sekce :
Organická chemie M2
Syntéza 3-alkoxypyridin-4-aldoxim
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martin Kos
M2
Organické chemie
doc. Ing. František Hampl, CSc.
3-Alkoxypyridin-4-aldoximy jsou prekurzory látek s potenciální biologickou aktivitou. V rámci této
studie byla vypracována syntéza uvedených aldoxim vycházející z pyridin-3-olu. Výchozí látka
po ochrán ní hydroxylové skupiny poskytne ortho-lithiací probíhající regioselektivn do polohy 4
a následnou reakcí s vhodným elektrofilním inidlem 3-hydroxypyridin-4-karbaldehyd. Alkylaci
hydroxylové skupiny lze provést bu Mitsunobuovou, nebo Williamsonovou reakcí. Posledním
stupn m syntézy je transformace formylové skupiny na skupinu hydroxyiminomethylovou.
P ipravené 3-alkoxypyridin-4-aldoximy budou dále transformovány na potenciální biologicky
aktivní látky.
Sekce :
Organická chemie M2
Syntéza chirálních aniontových receptor na bázi
calix[4]arenu a studium jejich komplexa ního chování
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Filip Botha
M1
Organické chemie
doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.
NO2
NH
O
O
NH
O
NH
S
NH
O
O
O
Jedním z hlavních d vod bou livého rozvoje
chemie calixaren
je jejich schopnost interagovat
s molekulami i ionty za vzniku komplex . P itom je využita
unikátní prostorová struktura, umož ující synchronní
p sobení n kolika funk ních skupin, pop ípad r zných
druh nevazebných interakcí v komplexa ním procesu.
Chirální calixareny v posledních letech p itahují stále více
pozornosti, kv li své potenciální aplikaci jakožto látek pro
enantioselektivní rozpoznávání a asymetrickou katalýzu.
V rámci studia komplexa ních schopností ureidoderivát
calixarenu
byla
p ipravena
série
bis(ureido)calix[4]aren
a bis(thioureido)calix[4]aren
v
1,3-alternující konformaci s n kolika stereogenními centry
v molekule. Chiralita byla do skeletu molekul vnesena tak,
aby aniontové receptory mohly být schopné chirálního
rozpoznávání v roztoku pop . v pevné fázi. Design
receptor , syntetický p ístup, rentgenostrukturní studie
prekurzor
a výsledky rutinních 1H NMR titra ních
experiment budou diskutovány.
Sekce :
Organická chemie M3
Syntéza polyazamakrocykl trojúhelníkového tvaru
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Daniel Bím
M1
Organické chemie
Dr. Ing. Jana Hoda ová
Cyklokondenza ní reakce enantiomern
istého trans-cyklohexan-1,2-diaminu s rigidními
dialdehydy poskytuje chirální polyazamakrocyklické produkty. Práce se zabývá syntézou
makrocykl výhradn trojúhelníkového tvaru, kterého je možné dosáhnout vhodnou volbou
výchozích komponent a reak ních podmínek. Dále se zam uje na monitorování pr b hu
reakce a na metody izolace vznikajících produkt . Redukcí t chto makrocykl lze navíc p ipravit
nové látky s potenciálním využitím nap íklad v enantioselektivní katalýze nebo jako receptor
p i komplexaci aniont .
Sekce :
Organická chemie M3
P íprava prekurzor NHC ligand substituovaných
perfluoralkylovými et zci v pozici 4 a 5 imidazolidinového
cyklu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jan Hošek
M2
Organické chemie
doc. Ing. Jaroslav Kví ala, CSc.
Cílem mého projektu bylo p ipravit dva r zné prekurzory pro NHC ligand substituovaný
perfluoralkylovými et zci v polohách 4 a 5 imidazolidinového cyklu p ipojené bu p ímo, nebo
p es alkylovou spojku. Prvním prekurzorem pro p ípravu takového NHC ligandu je -diketon 1,
který byl p ipraven n kolikakrokovou syntézou zahrnující acyloinovou kondenzaci. Druhým
prekurzorem je diamin 2, p i jehož syntéze jsem využil palladiem katalyzovaný coupling
perfluoralkanimidoyljodidu s následnou redukcí komplexními hydridy.
RF(H2C)n
CF3
F3C
n =0
NH
HN
2
R F = CF3
N
(CH 2 )nRF
N
O
n =2
R F = C 6F13
C 6F13
C 6F13
1
O
Sekce :
Organická chemie M3
Katalytická ú innost flavin-cyklodextrinových konjugát p i
oxidacích peroxidem vodíku a kyslíkem
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Tomáš Hartman
M1
Organické chemie
doc. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.
Flaviniové soli se ukazují jako ú inné katalyzátory oxidací peroxidem vodíku. Spojením
flaviniové soli s chirálním vazebným místem cyklodextrinu vznikají konjugáty zajiš ující
stereoselektivní pr b h oxidace sulfid
na
O
sulfoxidy peroxidem vodíku s enantioselektivitou až
N
FLAVIN
91 % ee. Další možností je použití kyslíku na místo
N
peroxidu vodíku jako stechiometrického oxida ního
N
N
O
inidla, což by mohlo eliminovat nežádoucí
FLAVIN =
O
β
nestereoselektivní oxidaci sulfidu p ímo peroxidem
HN
CD
vodíku. V práci bude monitorován pr b h oxidací
kyslíkem katalyzovaných flavin-cyklodextrinovými
konjugáty a optimalizovány reak ní podmínky.
CD
Sekce :
Organická chemie M3
P íprava prekurzor pro polyfluorované NHC ligandy
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Ond ej Šim nek
M2
Organické chemie
doc. Ing. Jaroslav Kví ala, CSc.
Mezi významné ligandy p echodných kov pat í dusíkaté heterocyklické karbeny (NHC), jejichž
polyfluoralkylová analoga jsou v sou asné dob tém neznámá. Pro p ípravu t chto ligand
bylo zvoleno n kolik syntetických cest. NHC ligandy nesoucí jeden polyfluoralkylový et zec a
jeden aromatický zbytek byly p ipraveny alkylací odpovídajících 1-arylimidazol a deprotonací
vzniklých imidazoliových solí. Pro p ípravu NHC ligand s rozv tvenými et zci byly jako
prekurzory p ipraveny aminy se sekundárním polyfluoralkylovým et zcem, syntetizované
s využitím terc-butylsulfinamidu.
Ar
N
N
-OTf
R F(CH2 )n OTf
Ar
N
N
báze
(CH2 )n RF
Ar = mesityl, 2,6-difluorfenyl
R F = C6 F13, C 8 F17 , CF3O(CF2CF2 O)n CF2
n = 1, 2
Ar
N
N
(CH2 )n RF
Sekce :
Organická chemie M3
Od Trabantu k chirálním aniontovým receptor m
na bázi thiacalixarenu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jan Lukášek
M1
Organické chemie
prof. Ing. Pavel Lhoták, CSc.
P i výzkumu kondenza ních reakcí fenolu s formaldehydem na po átku minulého století byla
p ipravena první pln syntetická plastická hmota - bakelit. P i této práci se poda ilo syntetizovat
první vzorky calixaren , ale omezené analytické metody té doby nedovolily identifikaci t chto
zajímavých látek. Jejich struktura byla popsána až v 70. letech a díky výzkumu Davida
Gutscheho se calixareny staly jedním z hlavních pilí moderní supramolekulární chemie.
Nitrace tetrapropoxyderivátu thiacalix[4]arenu imobilizovaného v 1,3-st ídavé konformaci
poskytuje mimo jiné inherentn chirální deriváty. Tato práce se zabývá p ípravou t chto látek ve
v tším me ítku a separací vzniklých enantiomer jejich p evedením na diastereomery pomocí
vhodných reverzibilních reakcí, a to za ú elem p ípravy chirálních aniontových receptor .
H3C
O
Pr
CH3
O S
H3C
NH
S S
S
O O
Pr
Pr
Sekce :
H3C
O S O O
O
HN
O
CH3
CH3
O O S O
Pr
O
S
H3C
O
S
CH3
O
Pr
O
NH
NH
S
S
S S
O O
Pr Pr
O
Pr
O
Organická chemie M3
Syntéza monomeru pro fotosenzitivní polymery
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Mat j Kala
M2
Organické chemie
Ing. Martin Cigl
Slou eniny schopné m nit ú inkem sv tla svoji strukturu jsou p edm tem intenzivního studia,
nebo bývají základem r zných materiál pro fotoniku – optických pam tí, p epína
apod.
Jednou z perspektivních skupin t chto látek jsou fotosenzitivní kapalné krystaly. V práci je
diskutována syntéza kapalného krystalu 1 s fotochemicky (isomerizace E → Z) a termicky
(isomerizace Z → E) „p epínatelnou“ azoskupinou. Cílem substituce methylovými skupinami
v ortho poloze k azoskupin bylo zpomalení termické isomerizace Z → E (tzv. relaxace).
Terminální dvojná vazba v alifatickém et zci umož uje p ípravu polymerních kapalných
krystal na bázi roubovaných polysiloxan .
H 3C
C6 H 13 O
N
N
H 3C
O
O
1
O(CH 2) 9CH=CH2
Sekce :
Organická chemie M3
Nové lomené kapalné krystaly na bázi 5-substituované3-hydroxybenzoové kyseliny
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Helena Skopalová
M1
Organické chemie
prof. Ing. Ji í Svoboda, CSc.
Lomené kapalné krystaly jsou díky svým unikátním vlastnostem, které umož ují jejich využití
v optoelektronických aplikacích, již n kolik let p edm tem intenzivního výzkumu.
V naší práci jsme se zam ili na p ípravu ty sérií látek, lišících se navzájem charakterem
laterálního substituentu. V rámci každé série byly vlastnosti jednotlivých materiál dále
modifikovány použitím r zné délky terminálních alkoxylových et zc . Mesomorfní vlastnosti
cílových materiál byly studovány pomocí diferen ní skenovací kalorimetrie a optické
polariza ní mikroskopie na Fyzikálním ústavu Akademie v d R.
X = Cl, NO2, F, CH3
R = C8H17, C10H21, C12H25, C14H29
Sekce :
Organická chemie M3
Pyridiniové soli jako katalyzátory oxidace sulfid
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
So a Bohá ová
M2
Organické chemie
doc. Radek Cibulka, PhD.
Flaviniové soli 1 pat í mezi nejú inn jší katalyzátory oxidací peroxidem vodíku. Interakcí
s peroxidem vodíku tvo í flavinhydroperoxid, který následn oxiduje substrát. V nedávné dob
jsme prokázali, že podobným mechanismem katalyzují oxida ní reakce rovn ž pyraziniové soli
2 obsahující elektronakceptorní substituent. Další možností jak upravit strukturu katalyzátoru je
p echod k pyridiniovým solím 3, které jsou stabiln jší a dostupn jší.
Cílem práce bylo p ipravit sérii pyridiniových solí s elektronakceptorními substituenty a otestovat
jejich schopnost katalyzovat oxidace peroxidem vodíku. Jako modelová reakce byla použita
oxidace sulfid na sulfoxidy.
R4
R1
N
R3
N
N
N
O
N EWG
R2
N
O
ClO4
1
X
2
EWG
EWG
N
R X
3
Sekce :
Organická chemie M3
Studium Friedel-Craftsových acylací
na calix[4]arenovém skeletu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jan Skácel
M1
Organické chemie
doc. Ing. Jan Budka, Ph.D.
By jsou obecn karbonylové deriváty cennými prekurzory v mnoha desítkách rozli ných reakcí,
tak v chemii calixaren jejich využití, krom formylem substituovaných, prakticky chybí.
D vodem je pravd podobn špatná dostupnost t chto derivát pomocí dosud publikovaných
postup . Má práce p edstavuje novou syntézu p-acylcalix[4]aren , která tyto postupy p ekonává
a poskytuje požadované deriváty v krátkých reak ních dobách a ve vynikajících výt žcích.
Zárove tato práce uvádí základní p ehled možností této syntézy na ad calixarenových
substrát ve spojení s r znými acyla ními inidly.
Sekce :
Organická chemie B1
Polyfluoralkoxyaniliny jako intermediáty pro fluorové NHC
ligandy
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Iveta Klimánková
B3
Organické chemie
doc. Ing. Jaroslav Kví ala, CSc.
Cílem mé práce byla p íprava polyfluoralkoxyanilin , které by m ly sloužit jako intermediáty pro
syntézu fluorovaných NHC ligand . Tyto ligandy lze využít pro p ípravu analog Grubbsových a
Hoveydových-Grubbsových katalyzátor . Fluorová modifikace NHC ligandu by m la usnadnit
recyklaci katalyzátoru z reak ní sm si pomocí fluorových separa ních technik.
Nejprve jsem reakcí 1H,1H-perfluorheptan-1-olu s nonafluorbutansulfonylfluoridem p ipravila
p íslušný nonaflát, které jsem pak využila k modifikaci 2-aminofenolu. Produkt jsem nechala
reagovat s oxalylchloridem za vzniku diamidu kyseliny š avelové. V další fázi projektu jsem jako
intermediát pro 2,6-dihydroxyanilin syntetizovala 2,6-dihydroxybenzamid.
NH2
C6F13CH2ONf
OH
t -BuOK
18-crown-6
(COCl)2
NH2
O
C 6 F 13
NEt3
F 13 C 6
C 6 F 13
O
O
O O
NH
NH
Sekce :
Organická chemie B1
Deriváty [5]helquat : syntéza a katalytická aktivita
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Pavel Švec
B3
Ústav organické chemie, Ústav organické chemie a biochemie AV R, v.v.i.
Mgr. Filip Teplý, Ph.D.
Helquaty, nesoucí strukturní motivy helicen a viologen , jsou vzhledem k unikátní kombinaci
vlastností atraktivními kandidáty pro testování v organokatalýze. Ke zkoumání potenciálu
helquat jsem u modelového tetramethyl[5]helquatu 1 vyvinul t íkrokový syntetický postup
vycházející z levného prekurzoru a nevyžadující chromatografii. Tento postup umožnil
v navazující práci syntézu látky 1 a následné rozšt pení na enantiomery v množství 20 g.
Potvrzení katalytických schopností helquat jsem provedl testováním n kolika zástupc
v Povarovov reakci, která je d ležitým nástrojem syntézy farmaceuticky relevantních látek. Za
ú elem dalších katalytických studií, zejména fotokatalytických, jsem také ov il syntetický
postup vedoucí k substituovaným [5]helquat m.
Sekce :
Organická chemie B1
Syntéza bis(triaza)makrocykl jako model metaloenzym
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Vít Kosek
B3
Organické chemie
Dr. Ing. Jana Hoda ová
Dinukleární komplexy bis(triaza)makrocykl jsou zajímavé z hlediska jejich biomimetických
vlastností. Nejen, že mohou p isp t k objasn ní mechanism enzymaticky katalyzovaných
reakcí, ale studium jejich katalytických vlastností m že vést k vývoji syntetických analog
nukleáz a fosfoesteráz. Cílem práce je p ipravit (triaza)makrocyklus vázaný k centrální
benzenové jednotce a jeho bicyklický analog 1.
1
Sekce :
Organická chemie B1
P íprava aromatických , -dibromketon reakcí alkyn s
N-bromsukcinimidem.
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Peter Polák
B3
Organické chemie
prof. Ing. Dalimil Dvo ák, CSc.
Halogenované organické slou eniny jsou v organické syntéze d ležitými intermediáty hlavn
pro jejich jednoduchou p em nu na funkcionalizované molekuly. Proto jsme se pokusili rozší it
spektrum postup
vhodných pro regioselektivní p ípravu
, -dibromketon . Navržená
vícekroková syntéza dibromketon vychází ze snadno dostupných halogenaren . Negishiho
nebo Sonogashirovou „cross-coupling“ reakcí 1 s trimethylsilylacetylenem a následnou
desilylací pomocí K2CO3 v MeOH byly p ipraveny výchozí alkyny 2. Cílové dibromketony 3 byly
získány reakcí 2 s NBS ve vodném acetonitrilu p i pokojové teplot .
X
1.
Br
NBS
Pd-kat.,báze
2.K2CO3, MeOH
1
O
H
TMS
Br
MeCN, H2O
HClO4(kat.)
2
3
R = 4-H; 4-NO2; 4-CH3; 4-OCH3; 3,4-diCl; 4-CHO; 4-C(O)CH3; 4-CO2CH3
Sekce :
Organická chemie B1
Syntéza atropoizomerních flavin
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Vít Zvoní ek
B3
Organické chemie
Ing. Hana Kotou ová, doc. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.
Deriváty flavin
p edstavují ú inné katalyzátory oxidací
organických slou enin (nap . sulfid na sulfoxidy). V p ípad
použití chirálních neracemických flavin mohou tyto oxidace
probíhat stereoselektivn . Mezi perspektivní katalyzátory
stereoselektivních oxidací pat í i deriváty 10-arylflavin , které mají
v ortho- poloze objemný substituent zabra ující volné rotaci
fenylu. Pro p ípravu jednotlivých stereoizomer
lišících se
konfigurací na chirální ose byla zvolena strategie založená na
p íprav diastereomerních amid 1, které budou následn
rozd leny pomocí sloupcové chromatografie na silikagelu.
Sekce :
Organická chemie B1
2,6-Difluor-4-jodanilin jako intermediát pro syntézu NHC
ligand
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Ji í Lap ík
B3
Organické chemie
doc. Ing. Jaroslav Kví ala, CSc.
N,N -Diaryldiiminy a diamidy slouží jako intermediáty pro p ípravu NHC ligand (N-heterocyclic
carbene). NHC ligandy jsou typickou sou ástí Hoveydových-Grubbsových katalyzátor
metateze alken . Zavedení polyfluorovaných et zc do t chto katalyzátor umož uje jejich
recyklaci s využitím fluorových separa ních technik.
Cílem mé práce byly didusíkaté intermediáty pro fluorové NHC ligandy. P i jejich syntéze jsem
vycházel z 2,6-difluoranilinu. Jodací jsem jej p evedl na 2,6-difluor-4-jodanilin. V následujícím
kroku jsem reakcí s glyoxalem p ipravil odpovídající N,N -diaryldiimin a reakcí s oxalylchloridem
N,N -disubstituovaný diamid kyseliny š avelové.
F
I
N
F
Sekce :
NH2
F
N
I
F
(CHO)2
MeOH
HCOOH
F
F (COCl)
2
THF
I
F O
I
NH
F
O F
NH
I
F
Organická chemie B1
Vliv mikrovln na arylaci adeninu halogennitrobenzeny
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lubomír Vá a
B3
Organické chemie
Ing. Michal Himl, Ph.D.
V poslední dob se vedou diskuse o vlivu mikrovln na rychlost a selektivitu organických reakcí.
Mikrovlnný efekt m že být jednak teplotní (ú inn jší objemový oh ev), ale také neteplotní
(specifické p sobení mikrovlnné energie), který nebyl zatím pln prokázán. Kvantitativní
porovnání reaktivity v mikrovlnném reaktoru a p i klasickém zah ívání jsem studoval na reakci
adeninu s r znými chlornitrobenzeny. P i konven ním zah ívání jsem m il teplotu reak ní
sm si p ímo v reak ní ba ce, získaný teplotní profil jsem pak namodeloval i p i reakcích
v mikrovlnném reaktoru, abych vylou il pouhý teplotní efekt mikrovln na rychlost reakce.
P sobení mikrovln se projevilo signifikantním zvýšením reak ní rychlosti.
Sekce:
Organická chemie B1
Modifikace a charakterizace fluoroforu BODIPY pro studium
lipidových dvojvrstev
Autor:
Tereza Prausová
Ro ník:
B3
Ústav:
Organické chemie
Školitel:
prof. Ing. Ji í Svoboda CSc.,
Konzultant: Marek Cebecauer Ph.D., Mgr. Piotr Jurkiewicz Ph.D.
Práce je zam ená na syntézu BODIPY slou enin (4,4difluoro4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene), které se využívají pro studium
syntetických materiál a biologických struktur. V sou asné dob
se tyto látky využívají i pro studium lipidových dvojvrstev.
V t chto látkách se využívá jev rotace fenylové skupiny
v poloze meso fluoroforu BODIPY. Ve správné orientaci tato
skupina zesiluje fluorescenci emitovanou fluoroforem,
v ostatních polohách ji zeslabuje. Lipidové dvojvrstvy mohou
mít složení, které svými fyzikálními vlastnostmi ovliv uje volnost
rotace fenylové skupiny a tím fenyl v poloze meso napomáhá
lokalizaci BODIPY-odvozených rotor v lipidové dvojvrstv , ale
nedostate n . Snahou bylo nasyntetizovat BODIPY slou eniny
s jedním až t emi alkoxy skupinami a následn ocharakterizovat
jejich fluorescen ní vlastnosti a lokalizaci v lipidové dvojvrstv .
Sekce :
Organická chemie B1
P íprava chiráln ístých -ketoester z chrán ných
aminokyselin a ov ení jejich reaktivity na Biginelliho reakci
Autor:
Martin Va eka
Ro ník:
B1
Ústav:
Organické chemie
Školitel: prof. Ing. Dalimil Dvo ák CSc.
Konzultant: Mgr. Miroslav Havránek, Ph.D.
Velikost -ketoesterové chemie je známá již velmi dlouho a tkví hlavn v jednoduché syntéze
rozmanitého množství substituovaných heterocyklických slou enin, z nichž n které našly své
využití v medicín . Mým cílem bylo p ipravit doposud nepublikované chirální -ketoestery
prodloužením ortogonáln chrán ných aminokyselin o dva uhlíky, které by bylo možné použít
pro tvorbu chiráln istých heterocykl pomocí známých nebo i nových reakcí. Jako modelovou
reakci pro ov ení jejich reaktivity a stability jsem si zvolil Biginelliho reakci. Celkov jsem
p ipravil -ketoestery od 21 aminokyselin a prov il jsem jejich reaktivitu Biginelliho reakcí na 11
z nich.
Sekce :
Organická chemie B2
Cykloadi ní reakce alkoxykarben generovaných z
diazirinylidenu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Rafael Navrátil
B3
Organické chemie
Ing. Tomáš Martin , Ph.D.
3-Bromdiazirin-3-karboxyláty (1) reagují s alkoxidovými ionty ve smyslu acylové nukleofilní
substituce za vzniku odpovídajích karbonát a odšt pení slab vázaného komplexu 3
bromidového iontu s diazirinylidenem (c-CN2, 4). Práce se zabývá nep ímou detekcí elektrofilního karbenu 4 jeho transformací na nukleofilní alkoxykarbeny ROCH (5) a následnými
reakcemi t chto karben . Karbeny 5 podléhají inzerci do vazby O–H alkohol za vzniku dialkoxymethan 6 a intramolekulární cykloadici na vhodn situovanou vazbu C=C za vzniku 2-oxabicyklo[4.1.0]heptan 7. Bude prezentována syntéza pent-4-en-1-ol 2 s vazbou C=C r zn
substituovanou atomy chloru a reaktivita t chto alkohol s diazirinkarboxylátem 1.
X
O
BuO
Br
N N
1
Sekce :
Z
Y
ONa(H)
3
2 (RONa(H))
-R'OCOOR
X,Y,Z = Cl,H
R' = R nebo Bu
Br
N N
3
-Br
ROH
N N -N2
4
RO
H
5
RO OR'
H H
6
O
H
+
X
Y
Z
7
Organická chemie B2
Syntéza aminoderivát [6] a [7]helicenu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martin Jakubec
B3
Organické chemie
Ing. Jan Storch, Ph.D.
Heliceny jsou polycyklické aromatické látky, které
si zaslouží pozornost nejen kv li své struktu e, ale
také vlastnostem, kterými disponují. Vzhledem ke
sterickému brán ní terminálních kruh
jsou
nuceny zaujímat neplanární uspo ádání a jejich
tvar tak p ipomíná šroubovici. Ta m že být
pravoto ivá nebo levoto ivá, ímž se heliceny
stávají inherentn
chirální. Jejich potenciální
aplikace jsou vzhledem k jejich vlastnostem široké, zavedením substituent se jejich užitné
vlastnosti ješt zvýší. Cílem této práce je p ipravit pomocí palladiem katalyzované BuchwaldHartwigovy reakce z p íslušných výchozích látek aminoderiváty [6]helicenu a [7]helicenu 1 a 2.
Ty budou sloužit jako chirální selektory pro další využití, jako je nap íklad p íprava
enantioselektivních katalyzátor na bázi flavinu.
Sekce :
Organická chemie B2
Fluorové alkenylfluorsilany pro Hiyam v coupling
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martin Maroušek
B3
Organické chemie
doc. Ing. Jaroslav Kví ala, CSc.
Palladiem katalyzovaná reakce arylhalogenid s organosilany (Hiyam v coupling) je jednou z
d ležitých metod tvorby vazby C-C. Použítí fluorovaných alkenylfluorsilan by umožnilo touto
reakcí p ipravit modifikované NHC ligandy pro syntézu fluorových analog rutheniových
Grubbsových a Hoveydových-Grubbsových katalyzátor .
Podle publikovaného postupu jsem reakcí chlordimethylvinylsilanu s perfluorhexyljodidem
p ipravil polyfluorovaný dijoddisiloxan, který jsem podrobil dehydrohalogenaci p sobením
diethylaminu za vzniku polyfluorovaného alkenyldisiloxanu. Ten jsem v dalším kroku p evedl na
alkenylfluorsilan reakcí s etherátem fluoridu boritého.
Si
+
C6F 13I
Sekce :
Cl
AIBN
H2 O
F 13C6
K2SO 4
HNEt2 F 13C6
Si
O
Si
I
C6F13
I
Si
O
Si
C6F 13 BF3.Et 2O
F 13C6
Si
F
Organická chemie B2
Syntéza 5,15-bis(4´-formyl-4,1´-bifenyl)porfyrinu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Daniel Kopecký
B3
Organické chemie
Dr. Ing. Jana Hoda ová
V naší laborato i byla vyvinuta efektivní metoda syntéz trojúhelníkových makrocykl využívající
[3+3] cyklokondenza ní reakci rigidních polyaromatických dialdehyd s enantiomern
istým
trans-cyklohexan-1,2-diaminem. P edm tem našeho zájmu je zavedení fotochemicky a
elektrochemicky aktivního porfyrinového fragmentu do struktury makrocyklu. Makrocyklus
obsahující t i porfyrinové jednotky by mohl najít uplatn ní p i komplexaci fulleren , jako
fotochemický a elektrochemický sensor pro rozpoznání anionických substrát
i jako
elekroaktivní prvek v molekulární elektronice. Jako vhodný prekursor pro syntézu makrocyklu
trojúhelníkového tvaru, který by obsahoval t i porfyrinové jednotky v makrocyklu, byl navržen
5,15-bis(4´-formyl-4,1´-bifenyl)porfyrin. Cílem mé práce je vypracování vhodné syntetické
metody pro p ípravu tohoto porfyrinového dialdehydu a následné studium jeho reakce
s enantiomern istým trans-cyklohexan-1,2-diaminem.
Sekce :
Organická chemie B2
P íprava prekurzoru pro syntézu diaza[6]helicenu
Autor:
Tomáš Beránek
Ro ník:
B3
Ústav:
Organické chemie
Školitel: prof. Ing. Dalimil Dvo ák, CSc.;
Konzultant: Ing. Jan Storch, Ph.D.
Diazaheliceny jsou aromatické slou eniny, které svým tvarem p ipomínají šroubovici. Díky tomu
jsou tzv. inherentn chirální. Krom ortho – kondenzovaných benzenových jader obsahují i dva
kruhy pyridinové. Kombinací chirality a vysoce delokalizovaného
– elektronového systému
získávají velice zajímavé optické a elektronické vlastnosti. Vzhledem k p ítomnosti heteroatom
by m li najít uplatn ní ve stereoselektivních reakcích. Absence efektivních nefotochemických
metod pro jejich syntézu brání v tšímu poznání a rozší ení t chto molekul. Cílem mé
bakalá ské práce je proto p íprava prekurzoru 2 pro diaza[6]helicen 1 nefotochemickou cestou,
která je založena na intermolekulární [2+2+2] cyklotrimerizaci s nitrily.
Sekce :
Organické chemie B2
Syntéza lomených kapalných krystal odvozených
od 2,7-disubstituovaného benzothiofenu
Autor:
Tomáš Hodík
Ro ník:
B3
Ústav:
Organické chemie
Školitel: prof. Ing. Ji í Svoboda, CSc.
Konzultant: Ing. Václav Kozmík, CSc.
Kapalné krystaly nacházejí bohaté uplatn ní
p edevším v zobrazovací technice (LCD panely,
apod). Použití benzo[b]thiofenu jako centrálního
jádra pro syntézu kapalných krystal je relativn
málo prozkoumaná oblast. Je známo, že
mesomorfní vlastnosti lze mírn ovlivnit délkou a
typem terminálních substituent , ale p edevším
volbou centrálního jádra.
V naší laborato i byly již d íve studovány kapalné
krystaly na bázi 2,5- a 2,6-disubstituovaného
benzo[b]thiofenu. Mým úkolem bylo prozkoumat
vliv substituce v polohách 2,7 s r znou orientací
esterových spojek a délkou terminálního et zce
na mesomorfní vlastnosti. Byla p ipravena série
ty potenciálních mesogen s r znou délkou
terminálního alkylového et zce. Mesomorfní
chování bylo zkoumáno na FZÚ AV R.
R
R = - OC 8H17- OC10H21- OC12H25- OC14H29
R
Sekce :
Organická chemie B2
3-Alkyl-1,10-ethylidenalloxaziniové soli jako katalyzátory
oxidací sulfid ve dvoufázovém prost edí
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jan Zelenka
B3
Organické chemie
doc. Ing. Radek Cibulka, Ph.D.
Oxidace sulfid na sulfoxidy p edstavuje d ležitou transformaci v organické syntéze i ve
farmaceutickém pr myslu. Isoalloxaziniové a alloxaziniové (flaviniové) soli jsou známy pro svou
schopnost katalyzovat oxidaci sulfid
na sulfoxidy s využitím peroxidu vodíku jako
stechiometrického oxida ního inidla, a to bez necht ného p eoxidování na sulfony. V p ípad
užití vhodných chirálních flaviniových solí probíhají tyto oxidace enantioselektivn .
V homogenním prost edí iní problém nekatalyzovaná reakce samotným peroxidem vodíku,
která zp sobuje nižší enantioselektivitu u asymetrických oxidací. Jedním z možných zp sob
potla ení nežádoucí nekatalyzované oxidace je provedení reakce ve dvoufázovém prost edí.
Cílem práce bylo nalézt vhodné podmínky pro oxidace sulfid na sulfoxidy peroxidem vodíku ve
dvoufázovém
prost edí
voda/organické
rozpoušt dlo
za
katalýzy
3-alkyl-1,10ethylidenalloxaziniovými solemi. Za ú elem zkoumání vlivu lipofility byla p ipravena ada 3-alkyl1,10-ethylidenalloxaziniových solí. Pokusy byly provád ny p i r zných pH a za použití r zných
organických fází. Za nejlepších podmínek byly provedeny oxidace v preparativním m ítku.
Sekce :
Organická chemie B2
Regioselektivní p íprava Fischerových biskarbenových
komplex chromu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Hana Vá ová
B3
Organické chemie
prof. Ing. Dalimil Dvo ák, CSc.
Fischerovy biskarbenové komplexy jsou slou eniny, které nachází aplikace v p ípravách
složitých organických molekul nebo jako materiály se zajímavými optickými a redoxními
vlastnostmi. Cílem mé práce je p íprava symetrických a nesymetrických biskarbenových
komplex 1 ze snadno dostupných výchozích látek 2 a 3. V p ísp vku bude diskutována
aplikace palladiem katalyzovaných „cross-coupling“ reakcí a metala ních reakcí, postupy které
jsou b žn užívány v organické syntéze, pro p ípravu biskarbenových komplex 1.
Cr(CO)5
S
Y
spacer
1
X,Y=OEt, NMe2
S
Cr(CO) 5
X
Br
S
Cr(CO) 5
Cr(CO) 5
S
OEt
2
NMe 2
3
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Syntéza oktahydrokumarinu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Dana Bílková
M2
Organické technologie
Ing. Eliška Vysko ilová, Ph.D.; Ing. Petr Jansa
Cílem práce je navržení vhodného postupu pro získání oktahydrokumarinu, nasyceného
analogu kumarinu, dnes používaného v parfumá ském, kosmetickém i potraviná ském
pr myslu. Oktahydrokumarin je využíván nap íklad v tabákových výrobcích, kde zvýraz uje
a podtrhává aroma tabákového kou e. Zp sob syntézy komer n žádaného oktahydrokumarinu
hydrogenací nahrazujícího kumarinu je mnohem složit jší, než redukce na dihydrokumarin,
protože dochází k mnoha selektivitu snižujícím vedlejším reakcím. Reakce byla dosud
studována na Ni-katalyzátorech s dosažením oktahydrokumarinu v istot ne vyšší než 80 %.
Jelikož je žádaný produkt na trhu nedostatkovým zbožím, bylo studium dále zam eno
na hydrogenaci kumarinu za p ítomnosti aktivn jších Ru-katalyzátor . Prozatímní výsledky
nazna ují pozitivní posun k syntéze oktahydrokumarinu s vyšší istotou.
Dihydro- i oktahydrokumarinový heterocyklus podléhá alkoholýze za vzniku p íslušného esteru
kyseliny hydroxypropionové. Z literatury bylo zjišt no, že „otev enou oxoformu“ dihydrokumarinu
lze hydrogenovat snadn ji, než formu cyklickou. Dá se p edpokládat, že reakce pob ží lépe
i s „otev enou hydroxyformou“. Proto byly provedeny experimenty za ú elem nam ení
rovnováhy dihydrokumarin - 3-(2-hydroxyfenyl)methylpropionát v r zných prost edích.
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Interaktivní práškové sm si na bázi laktózy ke zlepšení
biodostupnosti špatn rozpustné lé ivé látky
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lenka Habásková
M1
Organické technologie
doc. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.
Práce se zabývá možností zlepšení biodostupnosti špatn rozpustné lé ivé látky, zvýšením
rychlosti jejího uvol ování z lékové formy. To lze ešit použitím API s malou velikostí ástic. Zde
však dochází k tvorb shluk ástic v rozpoušt dle, které zp sobují snížení rychlosti uvol ování
API ze sm si. Jedna z možností ešení tohoto problému je tvorba tzv. interaktivní sm si kde
jsou ástice API naneseny na v tší ástici rozpustného nosi e. Cílem práce bylo ov it
funk nost tohoto ešení na mikronizovaných modelových látkách, paracetamolu a ibuprofenu.
Jako nosné ástice byly použity ástice sprejov sušené a mleté krystalické laktózy o r zné
velikosti. Dále byl zkoumán vliv postupu p ípravy sm si na její výslednou homogenitu a vliv
použité laktózy na rychlost uvol ování API ze sm si. Následn byla porovnána homogenita
získaných sm sí. Uvol ování lé ivé látky bylo studováno pomocí disolu ních test v pr tokové
cele p i zapojení s otev enou smy kou. Nejlepší homogenity dosahovala sm s mísená 30 min
pouze v rota ním mísi i a nejvyšší rychlost uvol ování API vykazovala sm s s krystalickou
laktózou o velikosti ástic 75 – 125 ˩m. Dále bylo zjiš ováno, zda si sm s udrží své vlastnosti i
po formulaci do tablety. Zde byl zkoumán také vliv lisovacího tlaku na rychlost uvol ování API,
která byla testována v disolu ním p ístroji v uspo ádání s pádly.
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Studium vlivu podmínek p i tabletování farmaceutických
substancí
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Karla Hanzlová
M1
Organické technologie
Ing. Jan Patera, Ph.D.
V dnešní dob jsou tablety jednou z nej ast ji používaných pevných lékových forem. Tato
práce je zam ena na studování vlivu p ím si mazací látky na jakost p ipravených tablet. Jako
mazací látka byl použit stearan ho e natý nebo kyselina stearová. V pr b hu práce byl
studován vliv obsahu mazací látky, lisovací síly a použitého tabletovacího za ízení na disoluci
ú inné látky, rozpad a pevnost tablet.
Experimentáln bylo zjišt no, že tablety p ipravené za stejných lisovacích tlak , ale s rozdílnou
mazací látkou, m ly odlišné vlastnosti. Tablety p ipravené ze sm si obsahující kyselinu
stearovou m ly v tší pevnost, rychlejší rozpad a vyšší rychlost disoluce ú inné látky. Dále bylo
zjišt no, že se zvyšujícím se obsahem stearanu ho e natého v p ipravených tabletách dochází
ke snížení jejich pevnosti, zpomalení rozpadu a snížení rychlosti disoluce ú inné látky. Bylo
také prokázáno, že s rostoucí lisovací silou je disoluce ú inné látky zpomalena. Použité
tabletovací za ízení m lo vliv na rozpad a disoluci tablet o shodné pevnosti.
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Problematika izolace naftalenu z r zných pr myslových
zdroj
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Josef Jadrný
M2
Organické technologie
Ing. Ji í Krupka, Ph.D.
Tradi ním pr myslovým zdrojem naftalenu je ernouhelný dehet. Naftalen však také vzniká
vedle žádaných alkenických produkt p i pyrolýze uhlovodíkových sm sí.
P edkládaná práce je zam ena na separaci naftalenu z r zných pr myslových zdroj (sm sné
pyrolýzní oleje r zných zahrani ních výrobc , koksochemické frakce naftalenu) a na analýzy
naftalenových surovin a frakcí. Analýzy byly provád ny plynovou chromatografií.
Bylo studováno získání naftalenového koncentrátu ze sm sných pyrolýzních olej a to
vakuovou rektifikací a stipováním vodní parou. Koksochemická frakce naftalenu byla vakuov
rektifikována za ú elem zjistit maximální možnou istotu takto získaného naftalenu.
Sou ástí práce bylo vytvo ení spolehlivé analytické metody na zjišt ní reálného obsahu
naftalenu (stanovit odezvové faktory a množství látek, které nelze plynovou chromatografií
detekovat, tj. net kavé podíly ve sm sném pyrolýzním oleji). Bylo zjišt no, že oba posuzované
sm sné pyrolýzní oleje obsahují p es 35 % net kavých podíl .
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Vývoj katalyzátoru pro hydrogenolýzu methylester
mastných kyselin
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Ji í Mrázek
M2
Organické technologie
Doc. Ing. Bohumír Dvo ák, CSc.
Pro výrobu anionických tenzid jsou používány mastné alkoholy vznikající hydrogenolýzou
methylester mastných kyselin. Tato reakce je v pr myslu vedena za vysokého tlaku i teploty a
je katalyzována Adkinsovým katalyzátorem obsahující oxid m natý a oxid chromitý. Protože
katalyzátor vedle trojmocného chromu obsahuje i toxický chrom s oxida ním íslem šest, je zde
snaha nahradit tento katalyzátor jiným.
Práce byla zam ená na testování m natozine natých katalyzátor . Nový katalyzátor musí být
nejen aktivní a selektivní, musí se vyzna ovat i vysokou stabilitou mechanickou a stabilitou
v kyselém prost edí. V práci jsme se proto zejména soust edili na testování závislosti stability
katalyzátoru v kyselém prost edí na složení katalyzátoru.
Podle pracovní hypotézy m že stabilitu m natozine natého katalyzátoru v kyselém prost edí i
stabilitu mechanickou negativn ovliv ovat rostoucí obsah zine naté složky. Provedené
experimenty na laboratorn p ipravených katalyzátorech s r zným obsahem zine naté složky
potvrzují, že katalyzátory s vyšším obsahem zinku mají nižší stabilitu v kyselém prost edí.
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Imobilizace protilátek do polymerní matrice – rychlý a p esný
separa ní nástroj pro medicinální diagnostiku
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jana Mrozková
M1
Organické technologie
Ing. Kamila Syslová, doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D.
P edkládaná práce se zabývá vývojem nástroje pro separaci specifických biomolekul
(biomarker ) z komplexních biologických matric (mo , kondenzát vydechovaného vzduchu,
krevní plasma). Biomarkery jsou látky, které vznikají v organismu p i odehrávajícím se
patologickém procesu. Koncentra ní hladina biomarker v t lních tekutinách je b hem nemoci
oproti fyziologické hladin zvýšená. Koncentra ní rozdíly lze tedy použít k diagnostice dané
nemoci (za p edpokladu, že pro dané onemocn ní je nalezena specifická biomolekula). Jako
testovací látka byly zvoleny biomarkery bronchiálního asthmatu – cysteinylované leukotrieny,
které vznikají z kyseliny arachidonové pomocí 5-lipoxygenasy. Principem vyvíjené separa ní
metody je imunitní reakce za vzniku vysoce specifického komplexu antigen (sledovaný
biomarker) – protilátka. Samotná separace je provád na pomocí polymerního proužku
(tvo eného gelem z polyvinylalkoholu-PVA a polyethylenglykolu-PEG) naneseného na podložce
ze skelných vláken. Uvnit gelu jsou imobilizovány protilátky. Získané biomarkery jsou dále
detekovány s využitím HPLC-MS. Veškeré kroky p ípravy proužku a separace biomarker
z komplexní matrice byly optimalizovány. Vyvinutá metoda byla testována na klinické studii.
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Vliv vlhkosti sypké sm si pro p ímé lisování tablet na její
segrega ní chování.
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Klára Nováková
M1
Organické technologie
doc. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.
Cílem této práce bylo prozkoumat vliv vlhkosti na segrega ní chování tabletoviny pro p ímé
lisování p ípravku s obsahem lé ivé látky amlodipini besilas. V p edchozích výzkumech byla
hodnocena obsahová a hmotnostní stejnom rnost tablet p ipravených z tabletovin, které se
lišily distribucí velikosti ástic jednoho z excipient dihydrátuhydrogenfosfore nanu vápenatého.
V této studii byly porovnány segrega ní a tokové vlastnosti t chto tabletovin s t emi r znými
stupni vlhkosti. Jednalo se o tabletovinu s obsahem vlhkosti snížené sušením, vlhkostn
neupravovanou tabletovinu a tabletovinu vlh enou expozicí prost edí s relativní vlhkostí 70 %.
Dále pak byly testovány vzorky p ipravené z vlhkostn upravených složek. Sklon tabletovin k
segregaci byl m en pomocí standardního segrega ního testu s p esýpáním testovaného
vzorku mezi dvojicí segrega ních cel. Vlh ené i sušené vzorky p vodní tabletoviny mají výrazn
v tší sklony k segregaci. U vlh ených vzork docházelo ke vzniku velkých aglomerát a sušené
vzorky zase podléhaly fluida nímu mechanismu. P i homogenizaci vlh ených složek došlo k
lehké form aglomerace a sušené složky vytvá ely p i mísení sm s o velmi špatné homogenit .
Celkov je vliv vlhkosti na segrega ní chování zna ný s tím, že k minimální segregaci dochází u
sm sí s optimální mírou vlhkosti.
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
P íprava Mayolu z kyseliny p-isopropylbenzoové
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ji í Slavík
M1
Organické technologie
prof. Ing. Libor ervený, DrSc; Ing. Petr Jansa
Práce se zabývá se syntézou cis-4-isopropylcyklohexylmethanolu, žádané syntetické vonné
látky známé pod komer ním názvem Mayol. Mayol je bezbarvá kapalina s istou a sv ží
kv tinovou v ní. Tento alkohol nachází široké uplatn ní v parfumá ském pr myslu, kde je kv li
svým senzorickým i fyzikáln -chemickým vlastnostem hojn využíván v ad aplikací. Práce
byla vedena tak, aby bylo možné získané výsledky aplikovat ve spole nosti Aroma Praha, a.s.
Mayol byl získán z kyseliny kuminové (p-isopropylbenzoové) v n kolika reak ních stupních.
Prvním krokem byla p íprava esteru výchozí kyseliny. Vzniklý nenasycený ester byl
hydrogenován s využitím Ni - nosi ových katalyzátor . Byl tak získán n-butylester
p-isopropylcyklohexankarboxylové kyseliny, který byl v dalším kroku hydrogenolyzován na
katalyzátoru Adkinsova typu. V pr b hu práce bylo testováno n kolik komer ních katalyzátor
Adkinsova typu pro tuto hydrogenolýzu. Finální destilací byl preparativn získán produkt, který
m l požadované senzorické vlastnosti i analytickou istotu (99 % GC).
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Bifunk ní katalyzátory pro syntézu cyklamenaldehydu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Radim Stán
M1
Organické technologie
Ing. Iva Paterová, Ph.D.
Cílem této práce bylo zjišt ní možnosti využití bifunk ních katalyzátor na bázi hydrotalcitu pro
„one-pot“ p ípravu cyklamenaldehydu, vonné látky, která nachází široké uplatn ní
v parfumérském pr myslu. Tato „one-pot“ p íprava spo ívá v aldolové kondenzaci
kuminaldehydu s propanalem na meziprodukt forcyklamen a jeho následné hydrogenaci na
žádanou látku. Pro katalýzu reakce byl použit hydrotalcit s pom rem Mg / Al = 3
impregnovaný Pd(acac)2.
Byly zjiš ovány vhodné podmínky pro aldolovou kondenzaci (teplota, pom r výchozích látek a
reak ní uspo ádání). Nejlepších výsledk aldolové kondenzace bylo dosaženo p i molárním
pom ru kuminaldehyd : propanal = 1 : 2 a teplot 60 °C, kdy byl obsah forcyklamenu v reak ní
sm si na konci reakce 30 %. Vhodn jším reak ním uspo ádáním „one-pot“ reakce bylo
provedení prvního reak ního kroku bez p ítomnosti vodíku po definovanou dobu a následná
hydrogenace, kdy reak ní sm s na konci reakce obsahovala 27% cyklamenaldehydu. Nízký
výt žek reakce byl zp soben zejména nežádoucí tvorbou vedlejších produkt vznikající
autokondenzací propanalu a hydrogenací kuminaldehydu.
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv
P íprava diagnostického proužku pracujícího na principu
Lateral Flow Immunoassay (LFIA) jako nástroje rychlé
detekce návykových látek z t lních tekutin
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Aram Zolal
M1
Organické technologie
Ing. Kamila Syslová, doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D.
P edkládaná práce se zabývá p ípravou diagnostického proužku na bázi LFIA pro detekci
nej ast ji zneužívaných psychotropních látek - metamfetamin, extáze, LSD, kokain, opiáty,
kanabinoidy a PCP. Vývoj proužk je zam en na detekci t chto drog v t lních tekutinách mo , sliny a pot. Principem LFIA je imunitní reakce organismu mezi antigenem (detekovaným
analytem) a protilátkou produkovanou organismem (nap . primární IgG). LFIA se skládá
z n kolika ástí, z nichž nejd ležit jší jsou konjuga ní oblast (reversibiln imobilizované
konjugáty zlatých nano ástic s IgG) a detek ní oblast, která obsahuje dv oblasti – (1) oblast
testovacích linií (jejich po et záleží na po tu testovaných látek, obsahuje konjugát BSA-antigen)
a (2) kontrolní linii (obsahuje sekundární protilátky). Detek ní oblast u vyvinutého p ímého
kompetitivního uspo ádání se v p ípad absence analytu ve vzorku projevuje zbarvením dané
testovací linie (negativní výsledek testu). Kontrolní oblast by se m la zobrazit vždy (kontrola
funk nosti testu). B hem p ípravy LFIA bylo nutno optimalizovat adu parametr nap . (1) pH
roztoku koloidního zlata pro vznik konjugátu koloidní zlato - IgG; (2) rychlost a stabilita
kapilárního toku konjugátu detek ní oblastí (nutno najít vhodné impregna ní látky); (3) množství
imunoreagencií v jednotlivých zónách. P ipravené LFIA se vyzna ují limity detekce pohybující
se v intervalu 50-250 ng/ml pro výše uvedené psychotropní látky.
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Vliv rozpoušt del na kinetiku hydrogenace nitril
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kamila Procházková
M1
Organické technologie
Ing. Ji í Krupka, Ph.D.
P edkládaná práce se zabývá studiem vlivu rozpoušt dla na kinetiku hydrogenace nitril . I p es
zna né využití heterogenn katalyzované hydrogenace nitril v chemickém a farmaceutickém
pr myslu není doposud v literatu e žádná studie, která by se zabývala kvantifikací vlivu
reak ního média na selektivitu a reak ní rychlost zmín né reakce.
Byla sledována selektivita a reak ní rychlost hydrogenace modelového substrátu isobutyronitrilu na niklovém katalyzátoru ve 24 r zných rozpoušt dlech. Bylo zjišt no, že
rychlost hydrogenace je dramaticky ovlivn na použitým rozpoušt dlem, a že významné rozdíly
v reak ních rychlostech nejsou zp sobeny jen rozdílnou rozpustností vodíku v reak ních
sm sích, ale jsou dány i jinými fyzikáln -chemickými vlastnostmi rozpoušt dla.
Byl u in n pokus o nalezení korelace mezi jednotlivými fyzikáln -chemickými charakteristikami
rozpoušt del a reak ní rychlostí a selektivitou hydrogenace. Za tímto ú elem byla
experimentální data zpracovávána empirickou metodou multiparametrické lineární regrese
odvozené na základ principu lineárních solvata ních energií s použitím modelu AbrahamaKamleta-Tafta (AKT).
Sekce :
Organická technologie a výroba lé iv (magisterská)
Monitorování poškození membránových fosfolipid
oxida ním stresem
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jana Vondroušová
M1
Organické technologie
doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D.; Ing. Kamila Syslová
Práce je zam ena na sledování specifických biomolekul (biomarker ), které vznikají
p sobením reaktivních kyslíkových ástic (ROS) na základní stavební jednotky organismu –
fosfolipidové membrány, v pr b hu probíhajícího oxida ního stresu v komplexních t lních
tekutinách (krevní plazma, mo , kondenzát vydechovaného vzduchu). Mezi hlavní sledované
biomarkery se adí malondialdehyd, 4-hydroxy-trans-2-hexenal 4-hydroxy-trans-2-nonenal a nalifatické aldehydy C6-C12. Pro monitorování t chto látek v t lních tekutinách byla vypracována
metoda kombinující derivatizaci Girardovým inidlem T a vysoce selektivní a p esnou
analytickou metodu na bázi HPLC-ESI-MS/MS v SRM (selective reaction monitoring) módu.
Krom faktor ovliv ujících samotný pr b h derivatizace, a tím i spojenou úpravu vzork pro
jednotlivé matrice, byla zna ná pozornost v nována i optimalizaci MS podmínek pro využití
módu neutrální ztráty (NL). Tento mód umož uje monitorovat hladiny i další aldehydické
molekuly p ítomných v analyzovaných vzorcích. Nedílnou sou ástí práce bylo ov ení
funk nosti vyvinuté analytické metody na klinické studii p i diagnostice plicních onemocn ní
spojovaných s oxida ním stresem (nap . silikóza, azbestóza, kou ení, rakovina plic, ad.)
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
Technologie Florosy
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Natálie Baronová
M2
Organické technologie
Ing. Eliška Vysko ilová, Ph.D.
Tato práce byla realizována na Ústavu organické technologie ve spolupráci s firmou
AROMA a.s. Byla optimalizována p íprava 4-methyl-2-(methylpropyl)tetrahydro-2H-pyran-4-olu.
Tato látka je také známá pod obchodním názvem Florosa. Díky svým vonným vlastnostem se
využívá v parfumá ském pr myslu v celé ad produkt , jako jsou nap . detergenty, mýdla,
hygienické a kosmetické p ípravky. Látka voní po konvalinkách nebo muguetu (rostlina velmi
podobná konvalince). V sou asné dob se používá jako výborná náhrada Lilialu.
Pro vlastní p ípravu byla zvolena kysele katalyzovaná Prinsova kondenzace isovaleralehydu
s isoprenolem. Experimenty byly zam eny na identifikaci vedlejších látek, jako jsou p evážn
dihydropyrany a na optimalizaci reak ních podmínek. Byl studován pom r reaktant , teplota
reakce a velmi d ležité bylo i dávkování, jelikož isoprenol podléhal polymeraci. Cílem
optimalizace bylo nashromáždit d ležité poznatky, které by mohly být p evedeny
do poloprovozních podmínek.
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
Optimalizace složení a technologie potahované tablety
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lada Jane ková
M2
Organické technologie
prof. Ing. Zden k B lohlav, CSc.
Ve spolupráci s pr myslovým partnerem, spole ností Zentiva, je optimalizováno složení a
proces výroby potahované tablety chemoterapeutického p ípravku.
D vodem pro reformulaci technologického postupu je ne itelnost loga (vyraženého na povrchu
jádra), které má pacienty informovat o síle p ípravku. Možná p í ina tohoto technologického
problému není v potahové suspenzi, ale v soudržnosti granulí v tablet . V p ípravné fázi
experimentu bylo vytipováno osm faktor , které mohou tento parametr tablet ovliv ovat. Jsou to
p edevším použitý typ lubrikantu, velikost granulí a jejich plasticita ovlivnitelná vhodným
výb rem excipient . Vlastní experiment byl statisticky navržen pomocí nástroje DOE (Design
of Experiments) a plán experimentu byl sestaven za použití softwaru Modde spole nosti
Umetrics. Celkem bylo navrženo a p ipraveno devatenáct laboratorních šarží tablet.
U t chto šarží bude po simulaci potahu hodnocen jejich vizuální vzhled, od r, disolu ní profil a
stabilita. Na základ výsledk bude vyhodnocen vliv jednotlivých variací a jejich kombinací a
bude navrženo optimální složení a technologický postup, který bude po p íslušné zm n
v registraci implementován do výrobního procesu.
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
Studium mechanismu ú inku permea ního urychlova e
L-Pro2 na molekulární úrovni
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lenka Lu á ková
M2
Organické technologie
Mgr. Jarmila Zbytovská, Dr.rer.nat.
Transdermální absorpce je výhodnou cestou podání pro adu lé iv. Hlavním problémem této
aplikace je ovšem nízká propustnost kožní bariéry, která je tvo ena nejsvrchn jší vrstvou k že –
rohovou vrstvou, stratum corneum (SC). Unikátní bariérové vlastnosti SC jsou dány neobvyklým
složením lipidických membrán, tvo ených p edevším ceramidy. Urychlova e transdermální
absorpce asto interagují s t mito membránami a zvyšují jejich propustnost pro lé ivo.
(S)-N-acetylprolin dodecyl ester (L-Pro2) je nov syntetizovaný a vysoce ú inný urychlova
permeace. Cílem této práce je p íprava modelových membrán SC a charakterizace vlivu L-Pro2
na jejich vnit ní strukturu pomocí rentgenové difrakce, infra ervené spektroskopie a diferenciální
skenovací kalorimetrie. Pro studium vlivu L-Pro2 na hydrataci povrchu membrán byla úsp šn
zavedena goniometrická m ení. Výsledky nazna ují, že L-Pro2 nemá signifikantní vliv na
mísitelnost jednotlivých složek systému, ani na uspo ádanost uhlovodíkových et zc
v membrán . Je nicmén patrné, že L-Pro2 vytvá í v membrán separátní doménu. Rovn ž je
z ejmý jeho vliv na zvýšení hydrofility membrány. Tyto výsledky nazna ují možný mechanismus
ú inku L-Pro2.
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
Epoxidace indenu pomocí imobilizovaného
methyltrioxorhenia
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Hana Mina íková
M2
Organické technologie
Prof. Ing. Libor ervený DrSc.
Téma práce vzešlo od spole nosti Unipetrol, a. s., která se intenzivn zabývá možnostmi
zlepšení ekonomiky ethylenové jednotky využitím a zhodnocením komponent obsažených v
kapalných pyrolýzních frakcích. Jednou z komponent je také inden, který vzniká jako vedlejší
produkt na ethylenové jednotce. Epoxidací indenu se získá 1,2-epoxyindan který slouží jako
meziprodukt pro syntézy dalších významných látek (nap . 1-aminoindan-2-olu, indan-1,2-diolu,
indanol , indanon , atd.).
Tato práce je zam ena na heterogenn
katalyzovanou epoxidaci indenu pomocí
imobilizovaného methyltrioxorhenia (MTO). Byla optimalizovaná imobilizace MTO na vybrané
nosi e (silikáty a alumosilikáty) a následn byla hodnocena aktivita p ipravených heterogenních
katalyzátor p i epoxidaci indenu. Epoxida ní reakce byly provedeny s dv ma typy oxida ních
inidel, s vodným 35% roztokem peroxidu vodíku a s bezvodou formou 15% peroxidu vodíku
(UHP) a v p ítomnosti aditiv (3-methylpyrazol a 1-methylimidazol), které zabra ují rozkladu
vznikajícího 1,2-epoxyindanu na indan-1,2-diol.
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
P íprava a charakterizace sférických silikátových materiál
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Kristýna Moravcová
M2
Organické technologie
Ing. Ivana Luštická
Silikátové sférické ástice vzbuzují zájem díky nízké hustot , nízké toxicit , vysoké chemické i
termické stabilit a obrovskému povrchu. Díky t mto vlastnostem mohou mít široké potenciální
využití nap íklad v chromatografii, katalýze, kosmetice, biomedicín a dalších oblastech
výzkumu a pr myslu.
V této práci byla p ipravena série vzork mezoporézních molekulových sít s r znou velikostí
pór ástic. Nejprve byla pomocí emulzí vytvo ena organická matrice r zného složení, poté se
na jejím povrchu vlivem elektrostatických sil a vodíkových m stk vytvo ila k emi itá vrstva z
anorganického zdroje oxidu k emi itého, tetraethylorthosilikátu. Organický templát byl
odstran n kalcinací a p ipravené vzorky byly charakterizovány adou analytických metod.
Skenovací elektronová mikroskopie byla použita pro sledování tvaru a distribuce ástic.
Adsorp ní metody BJH (BET) byly použity pro zjišt ní objemu, pr m ru pór a specifického
povrchu. Krystalinita p ipravených materiál byla sledována pomocí rentgenové difrakce (XRD).
Získané výsledky ukázaly úsp šnou p ípravu krystalického materiálu se sférickým tvarem ástic
a hexagonálním uspo ádáním pór . Dle druhu pomocné organické chemikálie lze modifikovat
velikost pór , což se v budoucnu využije p i navazování lé iv
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
Role použité báze v asymetrické transfer hydrogenaci imin
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Ji í Václavík
M2
Organické technologie
doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D.
Asymetrická transfer hydrogenace (ATH) cyklických imin pomocí katalyzátoru [RuCl( 6-pcymen)TsDPEN] (TsDPEN = N-tosyl-1,2-difenylethylendiamin) vyžaduje jako zdroj vodíku sm s
kyseliny mraven í a triethylaminu. V této práci byla ATH testována i s jinými aminy (alifatickými
sekundárními a terciárními; aromatickými) a ukázalo se, že použitá báze má výrazný vliv na
rychlost a enantioselektivitu reakce. Reak ní sm s byla proto studována za použití r zných
analytických metod (NMR, FTICR-MS, VCD, I ) a bylo zjišt no, že protonovaný amin se váže
ke katalyzátoru. Obrázek a) znázor uje vliv báze na reak ní rychlost, kdy dochází ke kompetici
mezi aminem a substrátem v aktivním míst katalyzátoru. Na obrázku b) je znázorn na situace,
kdy báze ovliv uje distribuci energií transitních stav a tím enantioselektivitu reakce.
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
P íprava geminálních diacetát substituovaných
benzaldehyd
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eva Vrbková
M2
Organické technologie
Ing. Eliška Vysko ilová Ph.D
Chrán ní karbonylové skupiny ve form geminálních diacetát se užívá v syntéze mnoha
chemických látek jako alternativa k chrán ní ve form acetálu. Geminální diacetátová skupina
je navíc prekurzorem p i p íprav nap . 1-acetoxydien nebo vinylacetát . Obvyklý zp sob
p ípravy zahrnuje reakci aldehydu s acetanhydridem s užitím kyselého katalyzátoru. Výhodou
užití heterogenního katalyzátoru je p edevším snadná separace katalyzátoru z reak ní sm si a
možnost op tovného použití.
D íve studovaná acylace benzaldehydu poskytovala r zné produkty za kyselé a bazické
katalýzy. Cílem p edkládané práce bylo provést acylaci r zn substituovaných benzaldehyd a
porovnat vliv skupiny na benzenovém jád e na acylaci. Ukázalo se, že p i této acylaci vzniká
produkt - diacetát, pokud je na jád e p ítomna elektrondonorní skupina. V p ípad
elektronakceptorní skupiny nevznikl žádný produkt. Porovnán byl také vliv katalyzátoru,
rozpoušt dla, teploty a pom ru reaktant na vznik žádaného diacetátu.
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
Materiály typu MOF v asymetrickej hydrogenácii olefínov
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Beáta Vilhanová
M2
Organické technologie
Dr. Marco Ranocchiari, doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D.
Asymetrická hydrogenácia olefínov je jedným z najdôležitejších priemyslových katalytických
procesov. V týchto reakciách sa zvy ajne používajú katalyzátory založené na difenylfosfínových
komplexoch ródia, ktoré sú ve mi aktívne, selektívne a ich mechanizmus je dobre popísaný.
Materiály typu MOF (metal-organic framework) sú v katalýze oraz viac populárne. MOFy môžu
obsahova aj aminoskupiny, o umož uje ich funkcionalizáciu organokovovým prekurzorom.
Týmto spôsobom je možné vytvori heterogénny katalyzátor s definovanými aktívnymi miestami,
ktoré sú ve mi podobné analogickému homogénnemu katalyzátoru. V aka tomu môžeme ma
detailnejšie informácie oh adne mechanizmu než v prípade bežných heterogénnych
katalyzátorov.
V tejto práci boli MOFy použité v asymetrickej hydrogenácii olefínov katalyzovanej komplexom
[Rh(S,S)-(Me-BPE)(COD)]OTf. Bolo zistené, že pridanie MOFov do homogénne katalyzovanej
reakcie zvyšuje aktivitu katalyzátoru a umož uje vyššiu enantioselektivitu oproti literatúre.
Pri použití toluénu ako rozpúš adla MOFy absorbujú homogénny katalyzátor a tým umož ujú
zamedzeniu kontaminácie produktu ródiem. Absorpcia bola pozorovaná vizuálne a overená
elementárnou analýzou (ICP-OES). Za týchto podmienok je možné katalyzátor aj recyklova .
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
Metateze olefín
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Helena Milinovi ová
M2
Organické technologie
Ing. Radka Zde ková
Daná práce se zabývá testováním katalyzátor v metatetických reakcích. Tyto reakce umož ují
zám nu alkylidenových fragment dvou molekul alkenu. Lze tedy ze dvou mén významných
alken p ipravit nový alken, který je daleko lépe využitelný. Z tohoto d vodu nacházejí tyto
reakce uplatn ní v ad pr myslových aplikací a organických syntézách. Tato práce se zabývá
studiem vlivu reak ních podmínek na konverzi výchozích substrát a selektivitu jednotlivých
katalyzátor . Jako katalyzátory byly použity komer n dostupné katalyzátory Hoveyda Grubbs
2. generace a Grubbs 2. generace, jako výchozí substráty byly použity látky allylpropionát a
allylhexanoát. Jedná se o látky obsahující heteroatom, jejichž metateze je obvykle obtížná,
nicmén použité katalyzátory jsou pro tuto reakci vhodné. Dále bude provedena imobilizace
výše zmín ných katalyzátor na mezoporézní nosi MCM-41 a následn porovnána jejich
katalytická aktivita s katalyzátory neimobilizovanými.
Sekce :
Výroba lé iv (magisterská)
P íprava benzylacetonu „one-pot“ reakcí
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lenka T mová
M2
Organické technologie
Ing. Iva Paterová, Ph.D., Ing. Eliška Vysko ilová, Ph.D.
Aldolovou kondenzací benzaldehydu s acetonem vzniká benzylidenaceton, jehož následnou
hydrogenací je získán benzylaceton, který se využívá v parfumá ském pr myslu. Cílem práce
bylo ov it aktivitu hydrotalcitových katalyzátor modifikovaných palladiem pro „one-pot“
aldolovou kondenzaci a hydrogenaci benzaldehydu s acetonem. Byly p ipraveny a modifikovány
hydrotalcity s r zným pom rem Mg/Al, se kterými byla provedena „one-pot“ reakce
v uspo ádání aldolová kondenazce se sou asnou hydrogenací. Následn byl na základ
získaných výsledk vybrán bifunk ní katalyzátor na bázi hydrotalcitu s nejvyšší aktivitou a
selektivitou na žádaný produkt, se kterým byla „one-pot“ reakce provedena v uspo ádání
prvního reak ního kroku bez p ítomnosti vodíku po definovanou dobu a následná hydrogenace.
Z d vodu vysoké ceny palladia byla pro další studium zam n na hydrogena ní složka
hydrotalcitu za levn jší nikl. Hydrotalcity s niklem byly p ipraveny srážecí metodou i modifikací
prekursoru hydrotalcitu. U t chto katalyzátor bude testována aktivita pro danou reakci a dále
bude studován vliv pom ru Ni/Mg/Al, teploty kalcinace a reak ních podmínek na pr b h reakce.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
Optimalizace tokových vlastností kapsloviny za azením
válcové kompaktace do výrobního procesu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martina Bartáková
B3
Organické technologie
doc. Ing. Petr Zámostný, Ph.D.
Práce je zam ena na optimalizaci složení kapsloviny lé ivého p ípravku s obsahem
nifuroxazidu. Stávající sm s vykazuje špatné tokové vlastnosti, což má za následek
problematické pln ní tvrdých želatinových kapslí, které se b hem procesu pln ní trhají. V této
práci byl studován efekt za azení kompaktace do výrobního procesu kapsloviny. Byl sledován
vliv složení kompakt a domíchaných sypkých hmot. Krom samotného složení sm si vedené
ke kompaktaci se m nily i parametry kompaktace (mezera mezi rolnami, tlak mezi nimi
a velikost ok síta). U takto p ipravených kapslovin se m ily tokové vlastnosti a byly odebrány
vzorky pro stanovení homogenity. Vzhledem k velkému po tu parametr s možným vlivem na
vlastnosti kapsloviny nemohl být použit plný faktorový plán experiment . Byl proto použit
ortogonální áste ný faktorový plán navržený ve statistickém software DOE, který následn
identifikoval jako vlivné parametry množství Aerosilu v kompaktaci, sílu kompaktace a mezeru
mezi rolnami. Jako optimální byla vyhodnocena sm s obsahující kompakty získané p i síle
kompaktace 7 kN, mezerou mezi rolnami 2 mm a o následujícím složení: 100 % nifuroxazidu,
100 % Amylum preg. a 100 % Aerosilu. V dalším pr b hu práce bude t eba sledovat chování
sm si p i samotném pln ní tobolek, zkoumat rozpadavost a obsahovou stejnom rnost tobolek.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
Studium mechanismu ú inku permea ního urychlova e
DDAK na molekulární úrovni
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Barbora Amélie u íková
B3
Organické technologie
Dr. rer. nat. Jarmila Zbytovská
Stratum corneum (SC) je nejsvrchn jší vrstvou epidermis, která tvo í hlavní bariéru k že savc .
Unikátní bariérové vlastnosti SC jsou dány specifickým složením lipidických membrán,
obsahujících p edevším ceramidy. Urychlova e transdermální absorpce pomáhají tuto bariéru
p ekonat a využít pozitiva transdermální aplikace lé iv. DDAK (dodecylester 6dimetylaminohexanové kyseliny) je nový vysoce ú inný urychlova transdermální absorpce.
Cílem této práce je vývoj membránového modelu SC a následná charakterizace vlivu DDAK na
vnit ní uspo ádání t chto membrán. Vzorky obsahující ceramid III a/nebo VI, cholesterol a
volnou kyselinu strearovou. byly podrobeny rentgenové difrakci, IR-spektroskopii a DSC.
Z nam ených výsledk je možno determinovat tlouš ku lipidické membrány, usuzovat na po et
fází v daném systému a posoudit míru mísitelnosti a fluidity jednotlivých lipid v membrán .
Pomocí t chto dat dále analyzujeme, jak ovliv uje struktura konkrétního ceramidu vlastnosti
daného modelu. Zatímco ceramidy s hydroxylem na et zci se v systému velmi dob e mísí
s ostatními složkami, ceramidy s jednoduchým et zcem vytvá ejí separovanou fázi. DDAK
p imísené do vybraných model vykazuje vliv na mísitelnost lipid SC a na tlouš ku membrány.
Tyto záv ry budou rozší eny o výsledky permea ních test , jež nyní provádíme.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
Vliv p ítomnosti amin na kinetiku heterogenn
katalyzovaných hydrogenací nitril
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bronislav Jurásek
B3
Organické technologie
Ing. Ji í Krupka, Ph.D.
Heterogenn katalyzovaná hydrogenace nitril je velmi d ležitou reakcí, která se uplat uje
v pr myslové výrob amin . Cílem studie bylo p isp t k lepšímu pochopení n kterých
kinetických aspekt této vícekrokové reakce. Práce byla zam ená na porovnání relativní síly
sorpce jednotlivých reak ních komponent na r zných kovových katalyzátorech u hydrogenací
nitril . Tento cíl byl studován nep ímo, a to pomocí vhodn zvolených kinetických
hydrogena ních experiment . Byly studovány hydrogenace samotných nitril a nitril
v p ítomnosti primárních, sekundárních a terciárních amin s odlišnými alkylovými skupinami
než výchozí nitril. Hydrogenace byly vedeny v kapalné fázi na Ra-Ni, Ra-Co a Pd/C
katalyzátorech p i teplot 100 °C (120 °C na Pd/C) a tlaku 5 MPa.
Byl studován vliv p idaného aminu na rychlost hydrogenace nitrilu a z výsledk byly vyvozeny
relativní síly sorpce reaktant na katalyzátor. Bylo zjišt no, že výchozí nitril je vázán na kobalt
daleko siln ji než aminy, proto p idané aminy nemají takový vliv na rychlost reakce. Vliv amin
na reak ní rychlost je více patrný u niklového katalyzátoru. Nejv tší vliv na rychlost
hydrogenace má však p ítomnost amin na palladiových katalyzátorech. Síla sorpce amin na
hydrogena ní katalyzátor roste v ad primární < sekundární < terciární amin.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
P íprava a kinetická studie komplex (R-amidin)PtClx
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Miloš Mikoška
B2
Organické technologie
Ing. Kamila Syslová; doc. Ing. Petr Ka er, PhD.
Klinicky prokázaná ú innost platinových cytostatik (PtII) sm uje k dalším snahám p ipravit
platinové komplexy s lipofilním charakterem ale s jejich dostate nou rozpustností ve vodném
prost edí. Tyto vlastnosti by vedly k podávání menších dávek lé iva, a tím i ke vzdálení se
hranice toxické dávky platinových cytostatik. Strukturní návrhy pro p ipravované komplexy
vycházejí z klinicky používaná pikoplatiny (ammin dichloro [2-methylpyridin] platnatý komplex).
Nov navržené a syntetizované PtII komplexy by m ly dosahovat lepších terapeutických
vlastností. Jako vhodní kandidáti byly navrženy: dichloro [pyridin-2-karboxamidin] platnatnatý
komplex, trichloro [pyridin-3-karboxamidin] platnatan draselný a trichloro [pyridin-4karboxamidin] platnatan draselný. Práce byla soust ed na na optimalizaci syntézy daných PtII
komplex a jejich následnou chrarakterizaci pomocí t chto analytických technik HPLC-UV,
HPLC-MS (monitorování kinetiky reakce a stanovení istoty p ipraveného komplexu), XRF a
XRD (stanovení istoty a charakterizace krystalové struktury) a I spektroskopie. P ipravené
PtII komplexy budou podrobeny cytotoxickým test m na vybraných nádorových liniích.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iva a organická technologie (bakalá ská)
Vývoj diagnostického proužku pro rychlou detekci
psychotropních látek v organismu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Michala Mou ková
B3
Organické technologie
doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D. , Ing. Kamila Syslová
Práce je orientována do oblasti p ípravy diagnostického proužku pro stanovení omamných
návykových látek (MDMA, PCP, THC, amfetamin, metamfetamin ad.) z t lních tekutin (mo ,
sliny) metodou diagnostického proužka na bázi LFIA (lateral flow immunoassay). Princip LFIA je
založena na specifické imunochemické reakci organismu, p i které dochází k tvorb komplexu
mezi antigenem (drogou) a specifickou protilátkou. Diagnostický proužek se skládá ze ty
základní ásti, které jsou nalepené na adhezní podložce: (1) absorp ní podložka pro nanášení
vzorku, (2) konjuga ní zóna, která obsahuje vratn imobilizované konjugáty zlatých nano ástic
(pr m r ástic - 40 nm) se specifickými primárními protilátkami, (3) detek ní oblast a (4)
absorp ní podložka pro zachycení vzorku. Na detek ní oblasti jsou imobilizované testovací (TL)
a kontrolní linie (KL). Testovací linie je zodpov dná za rozpoznání p ítomnosti návykových látek
ve vzorku. Testovací linie je tvo ená konjugátem omamné návykové látky vázané na BSA
(bovine serum albumin) a zobrazí se tehdy, když vzorek neobsahuje drogu (negativní výsledek
testu). Kontrolní linie tvo ená sekundárními protilátkami se zobrazuje vždy, pokud ne, je
provedený test neplatný.
Sekce :
Výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
Vývoj senzoru pro on-line monitorování VPHP procesu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martin Novák
B3
Organické technologie
doc. Ing. Petr Kacer, Ph.D.
VPHP (=Vapor Phase Hydrogen Peroxide) proces je moderní ekologicky šetrná dekontamina ní
metoda, kde ú inným agens je hydroxylový radikál (•OH), který má i p es krátkou životnost, což
p edstavuje významnou komplikaci pro jeho detekci, silné desinfek ní ú inky. V dnešní dob je
tato metoda využívána ve farmaceutickém pr myslu (technologie isolátor ), p estože
monitorování pr b hu dezinfekce a jejího výsledku není zcela vy ešeno. Pro zp tnou kontrolu
procesu se podle legislativních p edpis používají tzv. bioindikátory (= zakotvené bakterie
Geobacillus stearothermophilus). Bioindikátory poskytují informaci v podob positivní nebo
negativní kultivace, p i emž doba kultivace p edstavuje omezení, znemož ující získat výsledek
ješt v pr b hu procesu. Naší snahou proto bylo vytvo ení senzoru, který by toto online
sledování umožnil. P edkládaná práce se v nuje p íprav senzoru založenému na interakci
molekuly tzv. selektivního radikálového “trapu“ a vlastního •OH radikálu. Methylenová mod a
N,N-dimethyl-4-nitrosoanilin byly vybrány jako vhodní kandidáti k experimentálnímu vývoji. Byla
testována jejich selektivita, r zné zp soby jejich nanášení na r zné matrice, r zné zp soby
jejich detekce p ed a po kontaktu s p íslušným radikálem. Vyvinuté prototypy senzor byly
úsp šn testovány p i VHPH experimentech a byly nalezeny limity jejich použitelnosti.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
Materiálová kompatibilita s dekontamina ním VPHP
procesem
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Alena Nováková
B2
Organické technologie
doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D.
Dekontamina ní VPHP (Vapour Phase Hydrogen Peroxide) proces je znám už n kolik let. Je to
proces využívající páry H2O2 k dekontaminaci a degradaci biologicky aktivních látek. P edností
tohoto procesu je možnost jej používat jak na velké plochy, tak na velké prostory jako opera ní
sály, i budovy. Výhodou této metody je jak její vysoká baktericidnost, tak dostupnost i do
prostor, které jsou nedostupné nebo obtížné dostupné pro alternativní dekontamina ní postupy.
H2O2 je považován za tém ideální inidlo, p i emž jeho vysoká ú innost je kompenzována
potenciálním problémem ozna ovaným jako materiálová kompatibilita (materiálová odolnost).
Již d íve byly provedeny výzkumy se zam ením na materiálovou kompatibilitu s VPHP
procesem, a bylo dokázáno, že existuje ada materiál , které nemohou být použity bez další
povrchové úpravy. Cílem p edkládané práce je ešit tento problém na površích, které se mají
používat na opera ních sálech. Byly vyvíjeny a testovány materiály pro pokrytí st n, nábytku a
opera ních stol . Byly vyvíjeny povrchové úpravy práškovou barvou (komaxit), vrstvy TiO2, a
vrstva na principu neporézních polymer . Vyvinuté ochranné vrstvy byly testovány
v experimentech krátkodobých a dlouhodobých expozic VPHP a dalších dekontamina ních
agens.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
Úloha
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
6
-arenu p i asymetrické transfer hydrogenaci
cyklických imin
Petr Šot
B3
Organické technologie
doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D.
Vzhledem k chiralit biologických struktur je pro farmaceutický pr mysl nezbytné, aby byl
schopen efektivní produkce chirálních látek.Jednou z možností jejich p ípravy je asymetrická
katalýza. Noyoriho rutheniové komplexy [RuCl(TsDPEN)( 6-aren)] jsou schopny realizovat
asymetrickou transfer hydrogenaci (ATH) imin a keton za velmi mírných podmínek se ziskem
vysoce enantiomern istých amin a alkohol .
Katalyzátor je složen z chirálního N-p-toluenesulfonyl-1,2-difenylethylenediaminu (TsDPEN) a
6
-arenu koordinovaných na centrální atom. Zatímco diaminový ligand zastává d ležitou
mechanistickou úlohu a slouží jako chirální templát, samotná enantioselektivita je ur ena silou
CH/ interakce, která vzniká mezi 6-arenem a aromatickým jádrem substrátu.
P edm tem práce je posouzení molekulárních strukturních vliv na alkyl-substituovaném
6
-aromátu na pr b h ATH vyjád ených parametry aktivity (TOF) a enantioselektivity (ee). Pro
testování jsou využity ty i katalyzátory s odlišnými aromatickými ligandy (benzen, mesitylen,
p-cymen, hexamethylbenzen) a jako modelové substráty slouží substituované 1-methyl-3,4dihydroisochinoliny. Výsledky kinetických experiment jsou korelovány a interpretovány na
základ teoretických výpo t realizovaných pomocí programového balíku Gaussian09.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
Vývoj MIP (Molecularly imprinted polymer) pre separáciu
neurotransmiterov z mozgového tkaniva
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Denisa Lizo ová
B2
Organické technologie
doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D. , Ing. Kamila Syslová
Sledovanie a stanovenie koncentra ných hladín neurotransmitérov (napr. dopamín, serotonín,
a ich metabolitov) v rade komplexných matríc (mozog, mozgomiešny mok) hrá dôležitú rolu
z h adiska pochopenia mnohých významných fyziologických a patologických pochodov
odohrávajúcich sa v mozgu (napr. neurovegetatívne ochorenia, schizofrénia, závislos at .).
Bežne používané separa né metódy neurotransmitérov z biologických vzoriek sú však asto
komplikované (separácia s využitím protilátok), alebo sa vyzna ujú nízkou selektivitou
(lyofilizácia, extrakcie na pevnej fáze - SPE). Cie om práce bol vývoj nástroja pre rýchlu,
selektívnu a presnú separáciu neurotransmitérov z mozgu na báze MIP (molecularly imprinted
polymer). MIP je mnohonásobne sie ovaný polymér s kavitami komplementárnymi k molekule
analytu (neurotransmitéru). Primárnou fázou práce bolo otestovanie komer ne dostupných MIPov pre separáciu látok amfetamínového typu u animálnej štúdie, sledujúcej vplyv omamných
látok na jedincov v prenatálnom vývoji. Štúdia ukázala, že pre výskumy molekúl podobného
charakteru je extrakcia pomocou MIP-ov ideálnym riešením. Toto zistenie viedlo k syntéze
vlastných MIP-ov, selektívnych pre jednotlivé neurotransmitéry,ktorých návrh bol realizovaný
pomocou molekulového modelovania, ktoré poslúžilo k vo be vhodného monoméru pre syntézu.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
Optimalizace podmínek anti-Markovnikovské hydratace
terminálních alkyn
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martin Kindl
B3
Organické technologie
Ing. Ji í Vav ík, doc. Ing. Petr Ka er, Ph.D.
Nukleofilní adice vody na terminální alkyny je d ležitým krokem v syntéze karbonylových
slou enin. S použitím katalytických komplex na bázi ruthenia je možné provést antiMarkovnikovskou hydrataci v jednom reak ní kroku s dobrou selektivitou a vysokou konverzí
výchozích alkynových substrát . V této práci byl testován vliv rozpoušt dla na pr b h hydratace
s použitím
fosfinového
katalyzátoru
acetonitrilbis([2-difenylfosfino-6-tbutylpyridin]cyclopentadienylruthenium) hexafluorofosfátu. Hydratace byly provedeny na
strukturn širokém spektru substrát s CC trojnou vazbou. Byl sledován kinetický pr b h
hydratace hept-1ynu in situ pomocí NMR spektroskopie. Byl p ipraven rutheniový prekursor
vhodný pro p ípravu nových katalyzátor umož ujících hydrataci alkyn s anti-Markovnikovskou
regioselektivitou. Výhoda tohoto prekurzoru spo ívá p edevším v jeho stabilit v i kyslíku i
vlhkosti. S ohledem na koncept zelené chemie byla také zkoumána možnost provedení reakcí
ve vod bez p ítomnosti organických rozpoušt del. Pro tyto reakce byly použity r zné
katalyzátory fázového p echodu.
Sekce :
Syntéza a výroba lé iv a organická technologie (bakalá ská)
Syntéza 2-Methyl-2-ethylacetoacetát-1,3-dioxolanu pomocí
mezoporézních molekulových sít a jeho následná imobilizace
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lucie Václavíková
B3
Organické technologie
Ing. Ivana Luštická
2-Methyl-2-ethylacetoacetát-1,3-dioxolan, známý pod obchodním názvem Frukton, je vonná
látka, jejíž intenzivní aroma p ipomíná v ni zeleného jablka. Nachází své uplatn ní p edevším
v kosmetickém a potraviná ském pr myslu. Jelikož se tato vonná látka nevyskytuje v p írod , je
nutné ji p ipravovat synteticky. Syntéza Fruktonu nej ast ji probíhá za kyselých podmínek
ketalizací etyl-acetoacetátu s etylenglykolem.
V této práci byl p ipraven Frukton za pomoci heterogenních kyselých katalyzátor . Byl sledován
pr b h heterogenn katalyzované reakce za r zných podmínek, který byl srovnáván
s homogenn katalyzovanou reakcí. Mezoporézní molekulová síta MCM-41, funkcionalizovaná
modifikátory na bázi silanol nesoucí kyselé skupiny (nap . OH, SH, SO3H, COOH), byla
použita jako heterogenní katalyzátory. Po ukon ení reakce byl pevný katalyzátor z reakce
odseparován, promyt, vysušen a op tovn použit v další reakci. P ipravený Frukton byl
následn imobilizován na silikátové materiály (silika, bentonit, MCM-41, SBA-15).
Úsp šná p íprava a následná imobilizace Fruktonu nabízí potenciální využití nap íklad
v kosmetickém a parfumá ském pr myslu. Imobilizací lze dosáhnout pomalejšího uvol ování
substance a tím i prodloužení jejího vonného ú inku.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
Enzymatická a hydrolytická degradace alifatických
polyester
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Ilona Herzigová
M2
Polymer
Mgr. So a Hermanová, Ph.D.
V práci byla provedena screeningová studie enzymatické degradace vybraných polyester :
poly(!-kaprolaktonu) (PCL) o Mn = 58 000 g/mol a poly(L-mlé né) kyseliny (PLLA)
o Mn = 54 500 g/mol. Vzorky ve form vylisovaných folií (1 x 1 cm) o tlouš ce 0,94 ± 0,02 mm
pro PCL a 0,71 ± 0,06 mm pro PLLA byly vystaveny p sobení vybraných lipáz izolovaných
z Mucor miehei, Rhizopus arrhizus, Penicillium roqueforti, Candida rugosa a Thermomyces
lanuginosus a k enové peroxidázy v roztoku fosfátovém pufru (výchozí pH = 7,5) p i 25 °C po
dobu 21 dní. Kontrolní vzorky polymer byly podrobeny stejným podmínkám, pouze bez
p ítomnosti lipáz pro sledování hydrolytické degradace. Rozsah degradace byl vyhodnocen na
základ hmotnostního úbytku vzork , zm ny pr m rné molární hmotnosti, zm ny redukované
viskozity a p ípadn zm ny struktury polymer . Dále byly sledovány hodnoty pH fosfátového
pufru. Aktivita lipáz byla stanovena spektrofotometrickým m ením produktu (p-nitrofenol)
enzymatického št pení p irozeného substrátu (p-nitrofenyllaurátu a p-nitrofenylbutyrátu).
Sekce :
Chemie a technologie polymer
Organofilizace montmorillonitu laktimethery
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Daniel Jaksch
B3
Polymer
Ing. Lenka Malinová, prof. Ing. Ji í Brožek, CSc
Organofilizace montmorillonitu je nezbytná pro p ípravu nanokompozit polymer-vrstevnatý
silikát. Tento proces spo ívá ve vým n alkalických kationt v mezivrství silikátu za objemné
alkylamoniové soli.
Úkolem této práce bylo interkalovat do mezivrství vrstevnatého plniva laktimethery odvozené od
laktam – 2-pyrrolidonu a 8-kapryllaktamu. K vým nné reakci byly využity hydrochloridy
"-butyrolaktimmethyletheru a
-kapryllaktimmethyletheru. Produkty interkalace byly
charakterizovány TGA, elementární analýzou a infra ervenou spektroskopií. Stupe exfoliace
vrstev silikátu byl vyhodnocen z rentgenové difrakce.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
Polymerace -butyrolaktonu za otev ení cyklu iniciovaná
komplexy kov
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Renáta Jiskrová
M2
Polymer
Ing. Jan Merna, Ph.D.
Alifatické
polyestery
jsou
jednou
z hlavních
skupin
biodegradovatelných polymer . Jejich významným zástupcem je
poly(R-3-hydroxybutyrát) (PHB), který je produkován bakteriáln
a vlastnostmi se podobá isotaktickému polypropylenu. Vysoká
isotakticita PHB vedoucí k vysoké krystalinit a teplot tání
p ináší obtíže p i zpracování a zp sobuje fyzikální stárnutí PHB.
Cílem této práce je p íprava PHB s nižším stupn m isotakticity
pomocí polymerace racemického -butyrolaktonu iniciované
komplexy Cr, Co, Sn, Li a Sm. Salenový komplex Cr (obr.)
umož uje p ípravu PHB s nižším obsahem isotaktických diád a teplotou tání 120-140 °C. Další
komplexy vedou ke vzniku ataktického PHB. Molární hmotnosti polymer byly charakterizovány
pomocí SEC.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
P íprava disperze hydrotalcitu v tavenin
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
-kaprolaktamu
Bc. Dana Lennerová
M2
Polymer
prof. Ing. Ji í Brožek, CSc.
P i p íprav nanokompozit polyamidu 6 p itahují pozornost vrstevnatá plniva - zejména
vrstevnaté silikáty (montmorillonit) a v poslední dob i grafen i grafen oxid. Zajímavým plnivem
je i syntetický hydrotalcit, který je zatím málo využívaný p i p íprav polyamidových
nanokompozit . To z ejm souvisí s problémy s kompatibilitou obou fází. Tu je možné zajistit
vhodnou modifikací mezivrství hydrotalcitu - organofilizací.
V této práci byl syntetizován hydrotalcit s interkalovanou aminoetansulfonovou kyselinou
v mezivrství a nalezen zp sob jeho ú inné dispergace v tavenin !-kaprolaktamu. Polyamidové
(nano)kompozity byly p ipraveny aminolytickou polymerací !-kaprolaktamu iniciovanou
aminoetansulfonovou kyselinou v mezivrství a dále charakterizovány.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
Možnosti dispergace grafen oxidu v -kaprolaktamu
a p íprava (nano)kompozitu in situ postupem
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jaroslav Miná
B3
Polymer
Ing. Václava Benešová, prof. Ing. Ji í Brožek, CSc.
V posledních letech je studováno využití grafenu i grafen oxidu jako nanoplniv i u polyamidu 6.
Tyto nanokompozity se vyzna ují dobrými užitnými vlastnostmi, jako je nap íklad vysoká
pevnost a dobrá tepelná i elektrická vodivost. P ekážkou ke snadné syntéze t chto
nanokompozit in situ postupem je obtížná dispergace grafen oxidu v tavenin !-kaprolaktamu.
V práci byly studovány možnosti dispergace grafen oxidu v tavenin !-kaprolaktamu
a telechelických polymer . Z ady testovaných systém se osv d il ,#-dihydroxy- i
,#-diaminopoly(oxyethylen), umož ující p ípravu stabilních disperzí grafen oxid/voda/
!-kaprolaktam. P ed vlastní polymerací byla voda odstran na destilací za sníženého tlaku.
Aniontová polymerace byla iniciována Grignardovou slou eninou a urychlena aktivátorem
N-acyllaktamového typu. U produkt polymerace byl stanoven obsah polymeru a provedena
termická analýza.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
Kopolymerace CO2 s epoxidy katalyzovaná komplexy
Sn, Sm a Li
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Robert Mundil
M2
Polymer
Ing. Jan Merna, Ph.D.
Polykarbonáty (PC) jsou skupinou polymer s rozmanitými vlastnostmi, jako je pevnost, nízká
hmotnost, tepelná odolnost, snadná zpracovatelnost, dobré optické a elektroizola ní vlastnosti
a v p ípad alifatických PC také biodegradabilita. Tyto vlastnosti je p edur ují pro nejr zn jší
pr myslové i medicinální aplikace. Jedním z možných zp sob jejich p ípravy je katalytická
kopolymerace oxidu uhli itého s epoxidy.
Cílem této práce bylo otestovat aktivitu nových potenciálních katalyzátor na bázi komplex Sn,
Sm a Li pro kopolymeraci oxidu uhli itého s propylenoxidem, cyklohexenoxidem
a styrenoxidem. Soub žn byla také testována aktivita t chto katalyzátor pro ring-opening
polymerace uvedených epoxid . Struktura vzniklých produkt byla vyhodnocena na základ
infra ervené spektroskopie, 1H NMR spektroskopie a rozm rov vylu ovací chromatografie.
U vybraných vzork bylo vyhodnoceno jejich termické chování.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
P íprava nanokompozit PP/minerální plnivo
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Vít Pospíšil
M1
Polymer
Ing. Jan Šimek, CSc.
Tento projekt se v nuje problematice chemické úpravy neboli apretaci plniva na bázi jílového
minerálu montmorillonitu a jeho dispergaci v hydrofobním polymeru, tj. p íprav kompozit
polypropylen (PP)/montmorillonit (Mt).
Experimentální práce je zam ena na vliv apretace plniva 3-glycidyloxypropyltriethoxysilanem
na bazální mezirovinnou vzdálenost d001 jednotlivých vrstev Mt. Bylo zjišt no, že vlivem
apretace dochází ke zv tšení d001, což by m lo usnad ovat následnou exfoliaci plniva v PP.
Dále byly provedeny mechanické zkoušky p ipravených polymerních sm sí s r zn
apretovanými plnivy pro posouzení vlivu apretace na mechanické vlastnosti. Lze íci, že
apretace pozitivn ovliv uje vrubovou houževnatost, za mírného snížení nap tí na mezi kluzu.
Byl také zkoumán vliv apretace na teplotu skelného p echodu, teplotu tání a entalpii tání
a rheologické vlastnosti taveniny PP. Žádný z t chto parametr nebyl v práci aplikovaných
koncentracích r zn apretovaných plniv významn ovlivn n.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
Vliv skeletálních substituent diiminových katalyzátor niklu
na živost polymerace 1-alken
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Anatolij Sokolohorskyj
M1
Polymer
Ing. Jan Merna, Ph.D.
Cílem této práce bylo prozkoumat vliv substituent
diiminového skeletu Ni katalyzátor (obr.) na živost
polymerace hex-1-enu a propenu. Pr b h polymerace
byl sledován pomocí GC a SEC-MALLS. B hem
polymerace docházelo k migraci r stového centra, což
vede u vyšších 1-alken ke snížení po tu uhlíkatých
v tví. Po et vznikajících v tví jsem stanovoval pomocí
1H-NMR. P i polymeraci hex-1-enu pomocí komplex 2 a 3 byla vedle propagace pozorována
i isomerace monomeru na vnit ní alkeny (GC-MS). Podíl isomerace nar stal s rostoucí teplotou
reakce a se stá ím použitého kokatalyzátoru - methylalumoxanu.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
Poly( -kaprolakton) polymerní zm k ovadlo pro PVC
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jan Švanda
M2
Polymer
Ing. Radka Kalousková, CSc.
Tradi ními zm k ovadly PVC byly adu let ftaláty. Jedná se o nízkomolekulární kapaliny, které
nejsou k PVC chemicky vázány a z toho titulu dochází k jejich migraci ven z polymeru.
Vzhledem k diskutované otázce zdravotní nezávadnosti je nasnad hledat alternativu
v polymerních zm k ovadlech nap . poly(!-kaprolaktonu) (PCL). Nízkou m k ící ú innost
polymerních zm k ovadel lze zvýšit v tvením.
V této práci jsme se pokusili p ipravit PCL, který by obsahoval velké množství krátkých
segment omezujících jeho krystalizaci v systému a m l molekulovou hmotnost ne inící
zpracování náro ným. Výsledkem by byla co nejnižší teplota skelného p echodu sm sí
PVC/PCL. K tomuto ú elu jsme použili n kolik druh koinciátor v r zných koncentracích.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
Vlastnosti sm sí p írodního a butadienového kau uku
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Jakub Zají ek
M2
Polymer
Prof. Ing. Vratislav Duchá ek, DrSc.
Kombinace p írodního a butadienového kau uku se prakticky využívá již desítky let. Typickým
p íkladem jsou b houny pneumatik, v nichž p ídavek butadienového kau uku zvyšuje odolnost
v i od ru a tedy i dobu použitelnosti. P esto problematice kovulkanizace sm sí p írodního
a butadienového kau uku nebyla dosud v nována náležitá pozornost. Cílem práce je proto dát
podrobn jší náhled na strukturu a vlastnosti t chto sm sí a také na strukturu a vlastnosti
výsledných vulkanizát s ohledem na jejich zpracování a dále snaha zjistit, zda dochází v tomto
systému ke vzniku prostorové sít spole né pro oba kau uky, tedy k vzájemné kovulkanizaci.
Tyto poznatky by našly praktické využití p i výrob pryžových produkt , a to nejen pro
automobilový pr mysl ve výrob pneumatik, nebo oba tyto polymery pat í mezi základní
používané gumárenské suroviny.
Sekce :
Chemie a technologie polymer
P íprava imino-oxo komplex pro polymerace alken
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Ond ej Železník
B3
Polymer
Ing. Jan Merna, Ph.D.
Práce je zam ena na p ípravu imino-oxo komplex pro koordina ní polymerizace alken .
Ligandy byly p ipravovány reakcí 2,3-butandionu s r zn substituovanými ortho-aminofenoly
(viz obr.). Ligandy byly charakterizovány pomocí 1H NMR spektroskopie. Ligand c, získaný
v nejvyšší istot , byl dále využit pro syntézu Ni a Ti komplex reakcí s (dimethoxyethan)NiBr2
a TiCl4. Dle NMR a MS analýzy nejsou získané produkty dob e definované komplexy. Po
aktivaci methylalumoxanem však Ti komplex byl aktivní pro polymeraci ethylenu.
Sekce :
Materiálové inženýrství I – Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
Studium laterálního elektrického pr razu kovových
nanovrstev v blízkosti hranice souvislosti
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jan Bohá ek
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Josef Náhlík, CSc.
Elektrický pr raz tenkých vrstev v podélném sm ru, jejichž tlouš ka se pohybuje v blízkosti
hranice souvislosti, lze charakterizovat kritickou hodnotou elektrického nap tí. P i p ekro ení
této hodnoty nastává rychlý nár st elektrického proudu. Elektrický pr raz m že vést až k lokální
zm n morfologie vrstvy, p ípadn až k její destrukci.
Práce se zabývala návrhem a zhotovením masek pro p ípravu Au kontakt a Au vrstev na skle
technikou katodového naprašování. Masky byly navrženy s ohledem na spolehlivost
kontaktování a dobrou lokalizaci místa eventuálního pr razu, kterou zajiš ovala volba jejich
tvaru. Byly vyrobeny svépomocn fotolitografickou technikou z fosforbronzové fólie o tlouš ce
0,1 mm s využitím dvoustranného leptání.
P ipravené vzorky byly prom eny na sestav p ístroj , jež je tvo ena programovatelným
zdrojem s proudovým omezením, p epína em kontakt a multimetrem detekujícím nap ovou
odezvu vrstvy. V rámci projektu byl vytvo en program pro plnou automatizaci m ení, který ídí
p ístroje a obsahuje algoritmus pro vyhodnocování zvoleného kritéria pr razu. Princip je
založen na detailním studiu VA charakteristiky vrstvy v laterálním sm ru.
Sekce :
Materiálové inženýrství I - Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
P íprava grafenových vrstev na karbidu k emíku
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tomáš Fidler
M2
Inženýrství pevných látek
doc. Ing. Petr Machá , CSc.
Grafen, dvojrozm rná modifikace uhlíku, je cílem usilovného výzkumu posledních let díky jeho
vynikajícím fyzikálním a chemickým vlastnostem. Mezi nimi vyniká extrémn vysoká pohyblivost
nosi
náboje. Využití je proto o ekávané p edevším v mikroelektronice v MOS FET
tranzistorech, jako sou ást integrovaných obvod , pr hledných elektrod a velmi citlivých
senzor plyn .
K p íprav grafenových vrstev byly na substráty SiC naneseny tenké vrstvy Ni a Co. K tomu
byly použity metody fyzikální depozice z plynné fáze – napa ování a katodové naprašování.
Takto p ipravené systémy byly následn žíhány p i teplotách od 900 do 1200°C, p i které
dochází k reakci kovu s SiC za uvoln ní uhlíku. Ten se p i následném ochlazení vysráží na
povrchu ve form grafenových vrstev. K charakterizaci p ipravených vrstev byla využita
Ramanova spektroskopie.
Sekce :
Materiálové inženýrství I - Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
Mikrostruktura a tepelná stabilita rychle ztuhlých slitin
Al-Fe-X
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Petra Hanusová
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Milena Vod rová, doc. Ing. Pavel Novák, Ph.D.
Rychle ztuhlé slitiny hliníku jsou velmi zajímavé konstruk ní materiály. Výhodou takto
p ipravených hliníkových slitin je jejich nízká hustota a zárove lepší mechanické vlastnosti,
pop ípad tepelná stabilita. P íprava rychle ztuhlých slitin je náro ná zejména z hlediska vysoké
ochlazovací rychlosti, proto byly pro tento ú el vyvinuty speciální postupy. Rychlé ztuhlé pásky
používané v této práci byly vyrobeny metodou melt spinning. Principem této metody je
vytla ování roztavené slitiny tryskou na rotující kotou ze slitiny m di, který zajistí rychlý odvod
tepla. P i kontaktu taveniny s kotou em dochází k tém okamžitému ztuhnutí a výsledkem je
pásek, jehož tlouš ka a celistvost závisí na vlastnostech materiálu a rychlosti chlazení. Rychle
ztuhlé pásky použité v této práci m ly následující složení: AlFe11, AlFe7Cr4 a AlFe7 Ni4. Pro
porovnání mikrostruktury byly slitiny stejného složení p ipraveny konven ním odlitím. Slitiny ve
form pásk byly následn žíhány p i teplotách 300 a 400°C. B hem žíhání byla v pravidelných
intervalech m ena mikrotvrdost dle Vickerse. Z výsledk je patrný vliv dlouhodobého žíhání na
tepelnou stabilitu rychle ztuhlých slitin.
Sekce :
Materiálové inženýrství I – Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
Studium kontaktního odporu na tenkých vrstvách vybraných
organických polovodi .
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Martina He manová
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Josef Náhlík, CSc.
Hlavním tématem této práce je objasn ní vlivu kontaktních odpor na celkový odpor vrstev
ftalocyanin zinku na sklen ném substrátu se zlatými kontakty a navíc ur it, jestli je odpor
kontaktních oblastí zp soben p evážn vrstvou ftalocyaninu pod kontaktem, nebo hraje
podstatnou roli rozhraní mezi vlastní vrstvou a kontaktem.
Tenké vrstvy ftalocyanin zinku byly p ipraveny technikou vakuového napa ování ve dvou
tlouš kách – p ibližn 100 a 200 nm. Zlaté kontakty byly p ipraveny katodovým naprašováním.
M ení celkových odpor vrstev s kontakty bylo provedeno t íelektrodovou metodou. Dále byly
odvozeny vztahy pro výpo et kontaktního odporu, rezistivity a odpor na tverec. Pro
vyhodnocení byly použity program “VA charakteristika” a “P ímé m ení”.
V obou p ípadech jsme získali stejné hodnoty kontaktního odporu, které jsou stejného ádu jako
nam ené odpory R1 a R2. Chyba, která by vznikla zanedbáním kontaktního odporu p i
vyhodnocení vyšla p ibližn 400%. Proto není možné vliv kontaktního odporu obecn zanedbat.
Kontaktní odpor rozhraní mezi ftalocyaninovou vrstvou a kontakty hraje p i t íelektrodovém
m ení v p í ném sm ru d ležitou roli. ím užší vrstva, tím víc se uplatní.
Sekce :
Materiálové inženýrství I – Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
Studium vlivu kovových nanovrstev na vlastnosti tepeln
namáhaného PLLA
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Petr Ju ík
M2
Inženýrství pevných látek
doc. Ing. Petr Slepi ka, PhD.
Cílem mé práce bylo p ipravit sady vzork kovových nanovrstev (Au, Ag, Pt, Pd) o r zných
tlouš kách na PLLA metodou katodového naprašování a tyto vzorky následn podrobit
tepelnému namáhání p i teplot skelného p echodu PLLA. V práci byly nejd íve stanoveny
kalibra ní k ivky (závislosti tlouš ky na dob depozice) pro jednotlivé kovy. Bylo zjišt no, že p i
tepelném namáhání kyseliny poly-L-mlé né (PLLA) pokryté nanovrstvou platiny na teplotu
skelného p echodu vznikají na povrchu vlnkovité nanostruktury. Rozm ry t chto struktur a jejich
povrchová drsnost závisí na tlouš ce deponovaného kovu. U t chto vzork byla studována
povrchová morfologie pomocí AFM, elektrická a materiálová spojitost m ením plošné
rezistance, chemické složení použitím metody RBS a stanovením zeta-potenciálu. Jako
alternativní metoda pro stanovení povrchové morfologie bylo použita laserová konfokální
mikroskopie.
Sekce :
Materiálové inženýrství I – Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
P íprava nanostruktur na polymerním substrátu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Robert Krajcar
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Jakub Siegel, Ph.D.
Práce je založena na p íprav nanostruktur s využitím excimerového KrF laseru na povrchu
folie z polyethylentereftalátu (PET). P i interakci svazku polarizovaného zá ení se substrátem
dochází k sérii jev , které mohou za jistých specifických podmínek vést ke vzniku periodických
nanostruktur. Tyto nanostruktury mají lineární i bodový charakter a jsou obrazem polohy
interferen ních maxim a minim. Polymer je oza ován laserem v pulsním režimu, p i emž
jednotlivé vzorky jsou vystaveny zá ení o r zné energii v rozmezí 4 – 9 mJ.cm-2 a r znému
po tu puls . Cílem práce bylo optimalizovat energii a po et puls tak, aby došlo ke vzniku
nanostruktur s co nejhomogenn jším rozložením na povrchu PET. Analýza povrchu PET po
expozici laserem byla provád na metodou AFM.
Sekce :
Materiálové inženýrství I – Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
Elektrochemické vlastnosti uhlíkových mikrovláken na bázi
polyakrylonitrilu a viskózy
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Vlastimil Mazánek
M1
Inženýrství pevných látek
doc. RNDr. Jan Hrbá , Ph.D.
Elektrochemická stanovení si v poslední dob získala velkou pozornost. Jde zatím prakticky o
jedinou metodu, která je schopna kontinuáln m it koncentrace vybraných fyziologických látek
v in vivo a in situ detekci. Jako nejvhodn jší elektrodový materiál se jeví uhlíková vlákna.
Mikroelektrody z uhlíkového vlákna mají rozm ry srovnatelné s jednotlivými bu kami, vysokou
biokompatibilitu i chemickou odolnost. Avšak neupravené elektrody nemají pot ebné vlastnosti
(p edevším selektivitu a citlivost). Proto byla vyvinuta metoda aktivace povrchu uhlíkového
vlákna, která se v odborné literatu e nazývá elektrochemický pretreatment, Takto upravené
elektrody nacházejí uplatn ní p edevším v bioanalytické praxi. Výsledky t chto výzkum mohou
pomoci k objasn ní vzniku n kterých chorob, p edevším poruch centrální nervové soustavy.
V této práci byl zkoumán vliv parametr elektrochemického pretreatmentu (velikost limitního
anodického potenciálu, tvaru k ivky a frekvence cyklování potenciálu) na elektrochemické
vlastnosti mikroelektrod z uhlíkového vlákna. Dále byly zkoumány rozdíly vlastností mezi vlákny
na bázi polyakrylonitrilu a viskózy. K testování elektrod byly použity ty i anality s fyziologickým
významem (oxid dusnatý, dusitan, dopamin a kyselina askorbová).
Sekce :
Materiálové inženýrství I – Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
Interakce povrchu polymeru s polarizovaným KrF laserovým
svazkem
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Old ich Ned la
M2
Inženýrství pevných látek
doc. Ing. Petr Slepi ka, Ph.D.
V rámci projektu byl studován vliv excimerového KrF laseru na morfologii a chemické složení
povrchu polystyrenu. Laser pracoval v pulzím režimu, byl použit polarizovaný svazek v oblasti
laserových tok 6-14 mJcm -2 a po tu pulz 2000-8000.
P i vybraných laserových tocích došlo na povrchu polymeru k vytvá ení periodické struktury. Byl
sledován vliv výkonu laseru, po tu pulz a úhlu dopadu svazku na povrch polymeru na
parametry struktur. Jako alternativní metoda pro stanovení povrchové morpfologie, zejména u
struktur s vysokou drsností, byla použita laserová konfokální mikroskopie. Na laserem
nanostrukturovaných vzorcích byly studovány zm ny v morfologii, chemickém složení, drsnosti
ší ce a výšce nanostruktur, které byly porovnány s p vodním substrátem.
Sekce :
Materiálové inženýrství I – Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
P íprava a termodynamická charakterizace kovových
nano ástic
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Marek Staszek
M2
Inženýrství pevných látek
prof. Ing. Jind ich Leitner, DrSc.
Práce se skládá ze dvou ástí. V první ásti jsou p ipraveny koloidní nano ástice nízkotajících
kov z organokovových slou enin, pop . chlorid redukcí borhydridem sodným za p ítomnosti
surfaktantu. Velikost takto p ipravených ástic je charakterizována metodou DLS (Dynamic
Light Scattering), stabilita vzniklých koloid je popsána m ením zeta potenciál metodou LDV
(Laser Doppler Velocimetry). Druhá ást práce se zabývá termodynamickým popisem
p ipravených nano ástic. Ta je provedena m ením entalpie a teploty tání pomocí DSC
(Differential Scanning Calorimetry). Nam ené hodnoty jsou poté porovnány s daty zjišt nými
pro „bulkové“ kovy a teoretickými termodynamickými rovnovážnými modely (HM, CLM, LSM a
LNG).
Sekce :
Materiálové inženýrství I – Materiály pro elektroniku a nanotechnologie
P íprava a optimalizace polymerních struktur pro optické
senzory
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Eliška Stránská
M2
Inženýrství pevných látek
doc. Ing. Ivan Hüttel, DrSc.
Náplní práce bylo vytvo ení planárních polymerních kanálkových vlnovod na Si/SiO2 podložce
a optimalizace optické vstupní vazby. Následn byla na soustav vlnovod vytvo ena m ížka.
Celá struktura by m la tvo it funk ní prototyp teplotního senzoru. Vlnovodné a krycí vrstvy byly
deponovány pomocí spin-coating metody. Vlnovody byly vytvo eny optickou litografií a m ížka
konfokálním mikroskopem. Pro optimalizaci optické vazby byla použita metoda dvouvláknového
navazování z hrany. Kvalita p ipravených vlnovod byla ur ována pomocí TV modu
konfokálního mikroskopu. Pro zlepšení kvality hrany vlnovod , a tím vylepšení vstupní vazby,
byly na vzorky naneseny polymerní o ky nebo byl substrát p ed lomem vylešt n na
požadovanou tlouš ku. Oba postupy byly porovnány.
Sekce :
Materiálové inženýrství II - Materiály pro bioaplikace a tká ové inženýrství
Rozpoušt ní medicináln používaných celulóz
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Sandra Baloghová
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Kate ina Kolá ová, Ph.D.
Práce se zabývá studiem celulózy a jejího oxidovaného derivátu oxycelulózy. P i práci byla
použita oxycelulóza 16,87 % COOH, oxycelulóza 18,91 % COOH, oxycelulóza Okcel H -T,
bavlna a viskóza. Všechny uvedené materiály byly použity ve form textilie.
V experimentální ásti byl zjiš ován vliv množství rozpoušt ného nemodifikovaného materiálu
na zm nu pH v roztocích simulujících t lní tekutiny (PBS, fyziologický roztok). Následn byly
všechny materiály modifikovány v plazmatu, modifikovány naprášením zlata a modifikovány
plazmatem a následným naprášením zlata. Poté byla pro každý vzorek zm ena k ivka poklesu
pH v ase a byl zjiš ován vliv druh celulózy a jejich modifikací na zm nu pH.
Bylo zjišt no, že množství rozpoušt ného materiálu má vliv na zm nu pH v roztocích
simulujících t lní tekutiny. Dále bylo zjišt no, že nejv tší zm na pH v roztocích nastala
v souvislosti s použitím r zných typ celulózy, kde výrazný pokles pH zaznamenávaly
oxycelulózy, bavlna a viskóza nevykazovala zm nu pH tém žádnou.
Sekce :
Materiálové inženýrství II - materiály pro bioaplikace a tká ové inženýrství
Studium interakce kov s funkcionalizovanými polymery
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Annamarie Némethová
M2
Inženýrství pevných látek
prof. Ing. Václav Švor ík, DrSc.
Je známo, že živé organismy využívají r zné transportní
systémy k ukládání a p enosu kov . P íkladem
takového systému jsou tzv. metallothioneiny, proteiny
obsahující cysteinové jednotky. Na základ inspirace
touto t ídou protein byl naší skupinou navržen koncept
„molekulární pinzety“ na bázi thioimid 1, která je
schopna vychytat z prost edí kovové ionty a za ízených
podmínek je op t uvolnit (schéma .1). Krom studia
reaktivity vlastních sirných slou enin byly testovány i
námi syntetizované funkcionalizované polymerní
materiály. Variabilita substituent vázaných na základní
skelet umožnila p ipravit materiály s r znými vlastnostmi
(hydrofilní, hydrofobní, gely).
1. Voltrova, S.; Hidasová, D.; Genzer, J.; Šrogl, J. Chem. Commun. 2011, 47, 8067.
Sekce :
Materiálové inženýrství II - Materiály pro bioaplikace a tká ové inženýrství
Roubování uhlíkových nano ástic na povrch polymerních
substrát HDPE a PTFE
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Iva Nováková
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Simona Trostová
Práce se zabývá charakterizací povrchu polymerního substrátu pomocí gravimetrie, goniometrie
sledováním kontaktního úhlu a m ením povrchové energie. Dále byla studována povrchová
morfologie pomocí mikroskopie atomárních sil.
Polymerní substráty HDPE a PTFE byly modifikovány argonovým plazmatem a následn byly
na jejich povrch roubovány uhlíkové nano ástice. Jednalo se o uhlíkové nano ástice
nemodifikované a modifikované dusíkatými skupinami.
P i samotném roubování uhlíkových nano ástic byly m n ny tyto podmínky – doba a výkon
modifikace argonovým plazmatem, doba roubování nano ástic a koncentrace uhlíkových
nano ástic.
P ítomnost uhlíkových nano ástic na povrchu polymeru byla ov ována pomocí UV/VIS
spektrometrie, kde byl srovnáván vzorek po modifikaci plazmatem a následn po roubování
uhlíkových nano ástic. Dále byla k charakterizaci povrchu naroubovaných polymer využita
mikroskopie atomárních sil.
Sekce :
Materiálové inženýrství II – Materiály pro bioaplikace a tká ové inženýrství
Charakterizace tenkých zlatých vrstev na sklen ném
substrátu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Zde ka Novotná
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Alena ezní ková
V této práci byly studovány vlastnosti Au tenké vrstvy na borosilikátovém krycím skle, použitém
jako substrát. P íprava substrátu byla provád na katodovým naprašováním pomocí Au targetu.
Pro nanesení Au tenkých vrstev byly zvoleny elektrické proudy 10mA, 20mA, 30mA a 40mA.
Naprašování probíhalo postupn v asech 10s, 20s, 30s, 40s, 60s, 80s, 100s, 150s, 200s, 300s
a 400s. Vzorky substrátu byly naprašovány pouze z jedné strany. Ke stanovení p ír stku
hmotnosti substrátu po nanesení Au tenké vrstvy byla použita gravimetrie. Spojitost zlatých
tenkých vrstev byla zjiš ována m ením plošné rezistance dvoubodovou metodou. Z UV-VIS
absorp ních spekter podle Taucova modelu byly ur eny ší ky zakázaných pás Egopt
deponovaných vrstev. Stanovení složení a hloubkové struktury tenkých vrstev bylo provedeno
pomocí RBS metody, dále byly zkoumány morfologické zm ny povrchu metodou AFM. Jedním
z cíl práce bylo také zjišt ní proliferace bun k nanesených na substrát s tenkou zlatou vrstvou.
Z dosažených výsledk
vyplynul lineární nár st tlouš ky tenké zlaté vrstvy a její
nespojitost/spojitost v závislosti na dob a výkonu depozice.
Sekce :
Materiálové inženýrství II - Materiály pro bioaplikace a tká ové inženýrství
Modifikace celulosy a sledování zm n pH
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Romana Skálová
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Kolá ová Kate ina, Ph.D.
Cílem této práce byla modifikace biomateriál a sledování zm n pH, které zp sobí v roztocích
simulující lidské t lo. Tyto poznatky mohou být následn využívány ve zdravotnictví, nebo
zkoumané materiály slouží jako materiály obvazové a hemostatické.
K modifikaci byly používány ty i typy celulos a to neoxidovaná celulosa a oxidovaná celulosa
s r zným stupn m oxidace (oxidovaná celulosa s obsahem 17 % karboxylových skupin,
oxidovaná celulosa s obsahem 19 % karboxylových skupin a Okcel® H-T).
Celulosy byly modifikovány v plazm po dobu 100 s a nanášením tenké vrstvy st íbra na
povrch. Byly sledovány zm ny pH roztok v ase, do kterých byly za stálého míchání p idávány
modifikované a nemodifikované vzorky.
Bylo zjišt no, že množství vzorku má na zm nu pH velmi malý vliv. Hodnotu pH ovliv uje typ
použité celulosy a také modifikace.
Sekce :
Materiálové inženýrství II - Materiály pro bioaplikace a tká ové inženýrství
Uhlíkové vrstvy pro použití v tká ovém inženýrství
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Sandra Šmatová
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Tomáš Hubá ek
Principem práce bylo p ipravit uhlíkové vrstvy metodami naprašování a napa ování a následn
získané vzorky charakterizovat. Deponovanými materiály byly polymery PET a PTFE. Vlastnosti
vrstev se lišily v závislosti na použité technice, na dob /vzdálenosti depozice i na použitém
materiálu. Charakterizace zm n probíhala s využitím metod UV-VIS spektroskopie pro
hodnocení optických vlastností, goniometrie pro sledování zm n smá ivosti povrchu m ením
kontaktního úhlu a pomocí metod XPS a Ramanovy spektroskopie pro kvalitativní popis
napa ených a naprášených vrstev.
Sekce :
Materiálové inženýrství II – Materiály pro bioaplikace a tká ové inženýrství
Roubování plazmaticky modifikovaného PHB
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Pavlína Žáková
M2
Inženýrství pevných látek
Ing. Nikola Slepi ková Kasálková, Ph.D.
V této práci byly studovány povrchové vlastnosti biodegradabilního polymeru, který byl
modifikován v inertním argonovém plazmatu a následn roubován. Studovaným materiálem byl
poly-3-hydroxybutyrát, který byl modifikován v plazmatu po dobu 50, 100 a 300 s. Pro
roubování bylo použito roztok [1,1'-bifenyl]-4,4'-dithiolu o koncentraci 4.10-3 mol/l a zlatých
nano ástic o koncentraci 4.10-3 mol/l a pr m ru 12 nm. Pr b h stárnutí byl studován
goniometricky a povrchová morfologie byla studována pomocí mikroskopie atomárních sil.
Výsledky m ení ukazují, že hodnoty kontaktních úhl i povrchová morfologie se výrazn m ní
po modifikaci plazmatem i po následném roubování.
Sekce :
Technologie restaurování I.
Dokumentace a poškození p írodní slonoviny a vývoj její
vhodné náhrady
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Petra adková
M1
Chemické technologie restaurování památek
Ing. Alena Michalcová, Ph.D.
Ve st edov ku se slonovina používala ve form reliéf , pozd ji ve form figur, sou ástí ozdob,
rukojetích me a dýk, h ebenech, knoflících, kostkách, kule níkových koulích a kláves u pián.
Práce se zabývá dokumentací poškozených um leckých p edm t z p írodní slonoviny
v terezínských depozitá ích. Dalším úkolem bylo najít vhodný alternativní materiál, který by
vyhovoval svými vlastnostmi, a bylo by ho možné použít jako náhradu za p írodní slonovinu.
Jako možné náhražky byly použity tyto materiály um lá slonovina, ky el z kosti kon , roh
z krávy a zuby prasete domácího. Chemické a fázové složení materiál bylo zkoumáno pomocí
fluorescence rentg. zá ení, difrakce rentg. zá ení a Ramanovou spektroskopií. Z kosti kon ,
rohu krávy a zub prasete byly zhotoveny prášky, které byly míchány spole n s epoxidovou
prysky icí, zuby prasete byly smíchány i s r znými b lobami, a byla sledována jejich barevnost.
Všechny vzorky byly podrobeny dalším zkouškám, nap . m ení pevnosti v tlaku, m ení
tvrdosti a zkoumání struktury pomocí sv telného a skenovacího elektronového mikroskopu.
Vzorky um lé slonoviny byly umíst ny v klimatické komo e za ú elem podrobení um lému
stárnutí.
Sekce :
Technologie restaurování I.
Studium vlastností organok emi itých konsolidant a
možností jejich modifikace
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Barbora Benetková
M2
Chemické technologie restaurování památek
doc. Ing. Petr Kotlík, CSc., Ing. Monika Slavíková
Organok emi itany jsou v památkové pé i v tšinou používány jako konsolidanty stavebních
materiál . Ve v deckých studiích zabývající se vlastnostmi organok emi itých konsolidant bylo
pozorováno, že u vzniklých gel po ur ité dob dochází k narušení soudržné struktury, která se
projevuje smršt ním a vznikem prasklin. Tyto projevy by mohly vést k poklesu i úplné ztrát
konsolida ních schopností uvnit pórovitých materiál , a je proto žádoucí pokusit se o jejich
modifikaci a tím zmi ované procesy omezit. Tato práce je zam ena na sledování chování
organok emi itých gel v závislosti na jejich stá í, na typu a množství neutrálního
organokovového katalyzátoru, p ípadn v p ítomnosti nano ástic. V práci byly použity t i typy
katalyzátor : dibutylcíndilaurát, dibutylcíndiacetát a dibutylcínmaleát, v prom nné koncentraci
v rozmezí 0,375 – 3 mol. %. Nano ástice SiO2 byly použity v n kolika koncentracích, u nichž
p edpokládáme, že by mohly plnit funkci mechanické zabrány pro ší ení prasklin uvnit gelu.
Sou ástí práce je také hledání optimální metodiky vyhodnocení narušení struktury gelu pomocí
obrazové analýzy.
Sekce :
Technologie restaurování I.
Vliv zm ny pH na viskozitu gel na bázi polyvinylalkoholu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Anna Fialová
M1
Chemické technologie restaurování památek
doc. Ing. Petr Kotlík, CSc.
Pro odstra ování ne istot z povrch p edm t kulturního d dictví je vhodné použít isticí
prost edek v podob vysoce viskózního gelu, ímž dojde k omezení penetrace kapalné fáze do
porézního materiálu išt ného objektu. Má-li tento prost edek dostate n vysoký modul
pružnosti, lze jej po ukon ení išt ní z povrchu mechanicky sloupnout.
Možným ešením je vložení isticího prost edku do gelu vniklého reakcí vodného roztoku
polyvinylalkoholu s tetraboritanem sodným. Viskozitu t chto gel lze nezávisle na použitém typu
polyvinylalkoholu upravovat na požadovanou hodnotu zm nou pH. P i zvyšování pH dochází
k nár stu viskozity, snižování pH naopak zp sobuje pokles viskozity, ehož lze využít p i
odstra ování zbytk gel z išt ného p edm tu.
Sekce :
Technologie restaurování I.
P íprava p esn definovaných ez
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Tereza Jamborová
M2
Chemické technologie restaurování památek
Ing. Alena Michalcová, PhD.
Termín p esn definované ezy ozna uje mikroskopické preparáty s p esn definovanými
parametry – tlouš kou a sm rem ezu. T chto parametr je nejlépe dosaženo použitím
mikrotomu, který navíc umož uje p ipravit velmi tenké ezy vhodné pro studium struktury a
stavby materiálu p i mikroskopii v procházejícím sv tle. Na druhé stran vyžaduje u ady
materiál úpravu jejich vlastností, aby je bylo možné upevnit do držáku p ístroje a dob e ezat.
Jedním z t chto materiál je také d evo.
V této práci byla tedy ešena problematika úpravy podmínek pro p ípravu p esn definovaných
ez ze d eva. Za tímto ú elem byl zkoumán vliv m k ení d eva ve sm si parafín-benzín a byla
posuzována otázka volby vhodné zalévací hmoty, a to z hlediska její penetra ní schopnosti i
kvality ez .
Byl zjišt n jednozna n pozitivní vliv m k ení, nedostate ná penetra ní schopnost epoxidové
prysky ice, áste n zlepšená p ídavkem etanolu, nevhodnost použití polyuretanové prysky ice
i parafínu jako zalévacích hmot.
Sekce :
Technologie restaurování I.
Studium pohybu vody v opuce
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Eliška Jindrová
M2
Chemické technologie restaurování památek
doc. Ing. Petr Kotlík, CSc., Ing. Monika Slavíková
Opuka je specifickým stavebním a socha ským kamenem pro území eské Republiky hlavn v
dob st edov ku. Díky procesu vzniku opuky a r znorodému složení je materiálem s výraznou
anizotropií, a proto je nutné provád t všechny zkoušky jak v podélném tak v p í ném sm ru
v i sedimenta ním vrstvám.
Cílem práce bylo vyhodnotit penetra ní schopnost vybraných kapalin do kamene v n kolika
sm rech a sledovat možný vliv ošet ení kamene konsolida ními a hydrofobiza ními prost edky
na jeho propustnost pro vodní páru. Všechny sledované jevy kapalin byly m eny jak v kolmém
tak ve vodorovném sm ru na sm r sedimentace horniny, tzv. zlaté opuky pocházející z lomu
v P ední Kopanin .
Pro studium pohybu byla vybrána voda, organok emi itý konsolida ní prost edek Dynasylan 40,
methylethylketon a hydrofobiza ní prost edek Imesta IW 290. V opuce byl sledován jejich pohyb
v kolmém a vodorovném sm ru, rychlost odparu vody z opukových t les ošet ených
konsolida ním a hydrofobiza ním typem nát r . U vybraných kapalin byla stanovena jejich
viskozita a povrchové nap tí, které byly diskutovány spolu s ostatními výsledky.
Sekce :
Technologie restaurování I.
Barvení kinofilm
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Martina Pavlí ková
M1
Chemické technologie restaurování památek
Dr. Ing. Michal $urovi , Ing. Alena Otmarová
Pro archivaci a restaurování cenného filmového materiálu se celé filmy, pop ípad jejich ásti,
kopírují na nov jší filmový pás. Aby se dosáhlo co nejv rn jší kopie, je t eba zachytit nejen
samotný snímek, ale i jeho autentické zabarvení. Mezi nejstarší techniky barvení kinofilm ,
krom ru ního kolorování, pat í virážování, u kterého je obarvena želatina, a tónování, p i n mž
jsou tmavé plochy filmového materiálu, obsahující vyredukované st íbro, odbarveny a poté
barveny v barevné lázni. U této metody sv tlé ásti filmu z stávají neobarvené.
Práce je zam ena na zmín né techniky barvení vybranými barvivy podle p íru ky Kodak
Eastman Company z 30. let 20. století a jejich barevnou stálost v pr b hu asu za pomoci
metody um lého stárnutí, kdy byl virážovaný a tónovaný ernobílý pozitivní materiál vystaven
r zným klimatickým podmínkám. Pro vyhodnocení byla pozorována totální barevná
diference %E, která byla stanovena využitím kolorimetrických m ení.
Sekce :
Technologie restaurování II.
Stabilita barev používaných pro malbu skla
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Kristýna Boumová
M2
Skla a keramiky
Ing. Zuzana Cílová, Ph.D.
Pro zdobení sklá ských výrobk (stolní nádobí, vitráže) se používají vypalovatelné sklá ské
barvy; jedná se o jemn mleté nízkotavitelné sklo. Tato sm s se po smíchání s pojivem nanáší
pomocí št tc na sklo a jejím vypálením p i vyšších teplotách by m la být zaru ena její
odolnost.
Stabilita barevné vrstvy vitráží je ovlivn na mnoha faktory, jako jsou pov trnostní podmínky,
slune ní svit, špatn vypálená barva a samotné chemické složení barev. Po mnoha století se
poškozená vitrážová skla vyjímala a byla nahrazována novými segmenty. V dnešní dob za íná
být tento p ístup mén doporu ován p edevším pro n které výjime né a um lecky cenné
vitráže.
Tato práce se zabývala možností využití jiných typ barev p i restaurování vitráží a jejich
srovnáním s tradi ními sklá skými barvami. Studovanými vlastnostmi byla zm na barevnosti a
kontaktního úhlu po um lém stárnutí barevné vrstvy v QUV panelu oproti nestárnutým vzork m,
odolnost v i tepelným šok m a reverzibilita barevné vrstvy. Záv rem této práce bylo posoudit
jednotlivé vlastnosti barevných vrstev a vhodnost jejich použití p i restaurátorském zásahu.
Sekce :
Technologie restaurování II.
Vlastnosti maltových sm sí na bázi románského cementu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Richard Bureš
B3
Chemické technologie restaurování památek
Ing. Michal Novák, Ph.D., Ing. Bc. Adéla Peterová
Románský cement se díky svým vlastnostem a relativn snadné a ekonomicky nenáro né
výrob stal d ležitým stavebním materiálem 2. poloviny 19. a po átku 20. století, ovšem poté
byl z trhu vytla en portlandským cementem a jeho produkce tém zanikla.
Cílem mé práce je zjistit vlastnosti malt p ipravených ze sm si románského cementu a
vápenného hydrátu zrajících po dobu jednoho m síce. Hmotnostní pom ry použitých pojiv ve
sm sích byly 100:0, 90:10, 75:25, 50:50 (románský cement : vápenný hydrát). Byla použita
sm s obsahující 350 kg pojiva na 1 m3 plniva. U vzork byly m eny jak vlastnosti pojiv tak
vlastnosti vyzrálé malty.
Sekce :
Technologie restaurování II.
Koroze skla vlivem t kavých organických látek
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Barbora Holubová
M1
Skla a keramiky
Ing. Zuzana Cílová, Ph.D.
Zatímco v literatu e je pom rn obsáhle popsán vliv anorganických látek uplat ujících se p i
korozi skla, informace o interakci skla s organickými látkami tém úpln chybí. Zdrojem
t kavých organických látek (VOC) mohou být p itom i konstruk ní materiály nebo materiály
úložných depozitá , které se b žn vyskytují v muzejním prost edí a jejichž vlivem tak m že
docházet k poškození cenných exponát .
Cílem práce bylo teoretickým i experimentálním zp sobem zhodnotit vliv vybraných organických
látek (kyselina mraven í, kyselina octová a formaldehyd) na chemickou odolnost modelových
skel odpovídajících svým chemickým složením skl m historickým. Ze získaných dat vyplývá, že
p ítomnost VOC v atmosfé e urychluje korozní d j a vznik korozních produkt , které mohou
dále poškozovat povrch skla. Je nutné tedy p ijmout opat ení, která mohou vlivu VOC zejména
na p edm ty ze skla s nízkou chemickou odolností zabránit nebo alespo p sobení VOC
omezit.
Sekce :
Technologie restaurování II.
Složení a mikrostruktura gotické keramické dlažby
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Mária Kavanová
M1
Skla a keramiky
Ing. Alexandra Kloužková, CSc.; Ing. Petra Zemenová
P i archeologickém výzkumu B evnovského kláštera v letech 1991 – 92 bylo odkryto torzo
gotické dlažby. Z ásti se jedná o keramickou mozaiku, která je tvo ena kruhy složenými z bílých
trojúhelník , st edy jsou cihlov
ervené a ást mozaiky tmav hn dá. Okrajové prvky ásti
podlahy byly rovn ž z keramických dlaždic. P edložená práce se zabývá hodnocením všech
st epových hmot této dlažby (XRD, XRF, optická mikroskopie, nasákavost, objemová hmotnost,
m ení barevnosti atd.). V další fázi práce byly hodnoceny r zné modelové hmoty. Na základ
porovnání parametr modelových sm sí a archeologického materiálu byly vybrány modelové
sm si pro jednotlivé ásti mozaiky a zhotovena replika ásti motivu.
Sekce :
Technologie restaurování II
Studium nitkovaného skla z pražských archeologických
výzkum
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. David Kohout
M1
Skla a keramiky
Ing. Zuzana Cílová, Ph.D.
Práce byla zam ena na charakterizaci archeologických
nález nitkovaného skla z pražských lokalit z druhé poloviny
16. až 17. století. Popis a dokumentace vzork byly provedeny
pomocí
fotoaparátu,
binokulární
lupy
a
optického
stereomikroskopu. Rentgenovou fluorescen ní analýzou bylo
zjišt no chemické složení skel. Metodou Ramanovy
spektrometrie v kombinaci s elektronovým mikroskopem
dopln ným SDD detektorem byla analyzována kaliva bílých
opálových nitek.
Na základ
výsledk
analýz byly sklen né fragmenty
rozd leny do dvou základních skupin - na domácí a zahrani ní
produkci. V eském skle byly zastoupeny vysoké obsahy oxid K2O (12 hm. %) a CaO (17 hm.
%); hodnota pom ru CaO/K2O byla v rozmezí hodnot 1,2-1,5. Pravd podobn importované sklo
obsahovalo naopak vysoké množství Na2O (20 hm. %). Zakalující ástice p ítomné v bílých
nitkách jsou tvo eny kasiteritem (nalezený typ kaliva je shodný pro skla draselno-vápenatá i pro
fragment skla sodného). V neposlední ad tato práce hodnotí sklen né fragmenty i
z restaurátorského pohledu a poukazuje na možné problémy spojené se zacházením s tímto
typem skla.
Sekce :
Technologie restaurování II.
Charakterizácia systému glazúra-keramický rep
historických kachlíc
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Alexandra Mikušková
M1
Skla a keramiky
Ing. Alexandra Kloužková, CSc.
Témou práce bola charakterizácia systému glazúra – keramický
rep. K hodnoteniu
systému boli využité nálezy 14 vzoriek historických glazovaných kachlíc z archeologického
výskumu Salmovského paláca v Prahe. Na základe chemickej analýzy glazúry a repovej
hmoty, mineralogickej analýzy repovej hmoty a ur enia parametrov repovej hmoty sa zvolil
modelový systém. Z modelovej repovej hmoty sa vytvorili modelové vzorky lisovaním pri
rôznych tlakoch a dusaním do formy. Po prežahu týchto vzoriek bola na ne nanesená olovnatá
a bezolovnatá modelová glazúra a nasledoval kone ný výpal daných vzoriek. Tieto vzorky
slúžili na alšie skúšky a analýzy, na základe ktorých sa charakterizovali vlastnosti a
vyhodnocovala sa dlhodobá stabilita modelového systému v porovnaní s archeologickým
materiálom. Zo zvolenej modelovej repovej hmoty a modelovej glazúry sa vytvorila replika
reliéfu zreštaurovanej glazovanej kachlice zo 16. storo ia, ktorá je zdobená renesan ným
lineárnym rastlinným motívom.
Sekce :
Technologie restaurování II.
Vliv p ípravy a složení maltových sm sí obsahujících
románský cement na jejich vlastnosti
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Bc. Vendula Vl ková
M2
Chemické technologie restaurování památek
Ing. Michal Novák, Ph.D., Ing. Bc. Adéla Peterová
Tato práce se zabývá zkoumáním zm n vlastností vzork románského cementu r zných
velikostí a tvar p ipravené normovanou a nenormovanou metodou. Zárove byly sledovány
zm ny vlastností románského cementu po p imíchání vápenného hydrátu.
Práce je rozd lena na dv ásti. První ást je zam ena na stanovení vlastností románského
cementu (tj. normální konzistence a rychlost tuhnutí bez a s retardérem), sm si pojiv
románského cementu s vápenným hydrátem (normální konzistence) a plniva (sypná hmotnost
písku a granulometrická k ivka písku). Pro druhou ást práce byly p ipraveny vzorky r zného
složení a velikostí, které byly následn ponechány 28dennímu procesu zrání v r zných
podmínkách (kropení nebo ponor pod vodou). Na t chto vzorcích byly provedeny zkoušky:
pevnost v tlaku, pevnost v tahu za ohybu, porózita, nasákavost, objemová hmotnost a hloubka
karbonatace.
Sekce :
Konzervování a restaurování skla a keramiky
Restaurování zásobnice z Mikulovic a dopln ní ztrát pomocí
Varaformu
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lucie Cyprisová
B4
Skla a keramiky
Ing. Alexandra Kloužková, CSc., Ljuba Svobodová
P i archeologickém výzkumu v roce 2008 byly na území rodinného domu v Mikulovicích v
Lou kách nalezeny keramické st epy ze starší doby bronzové. Materiál dodaný k restaurování
byl již po prvním o išt ní a p íslušel pouze jedné nádob - zásobnici vej itého tvaru. Tato
nádoba m la sv tle šedou st epovou hmotu a povrch byl pokryt sv tle okrovou vrstvou. Ze
souboru st ep byl vybrán jeden st ep pro hodnocení chemického a mineralogického složení
st epové hmoty a povrchové vrstvy. Dle požadavk zadavatele bylo provedeno restaurování
nádoby pro výstavní ú ely. P i postupném lepení nádoby bylo zjišt no, že st epy zásobnice jsou
k ehké a „rozlístkované“ a mohlo by dojít k rozpadnutí lepených spoj p i dopl ování ztrát bílou
modelá skou sádrou. Proto byl zvolen jiný materiál a to Varaform (teplem tvarovaná textilie).
Varaform byl již s úsp chem používán nap . v muzeu Albert a Victoria v Londýn . Na záv r
restaurátorské práce byly doporu eny vhodné podmínky uložení nádoby.
Sekce :
Konzervování a restaurování skla a keramiky
Restaurování kameniny
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Tereza Hüttnerová
B4
Skla a keramiky
Ljuba Svobodová, Ing. Alexandra Kloužková, CSc., Ing. Šárka Jonášová
Náplní práce bylo vypracovat restaurátorský pr zkum a zrestaurovat dva kameninové
p edm ty. Fragmenty první nádoby byly nalezeny p i archeologickém výzkumu Salmovského
paláce v Praze provedeným ARÚ AV R, Praha, v.v.i.. Nádoba byla poškozena a nacházela se
ve fragmentárním stavu. Druhá nádoba, kameninový džbán, pochází z depozitu NPÚ
(pracovišt v Praze). V 80. letech byl již restaurován, ale došlo k jeho mírnému poškození a
proto byla navržena jeho rekonzervace. Džbán je ve spodní ásti a kolem horního okraje
zdoben kanelováním. Na t le jsou nálepy v podob t í rozdílných erb a dvou kv tin. Z obou
nádob byly odebrány vzorky ur ené pro stanovení chemického (XRF) a mineralogického (XRD)
složení st epových hmot a glazury. V obou p ípadech byla jako vhodné adhezivo vybrána
akrylátová prysky ice Paraloid B72 rozpušt ná v acetonu. Pro dopln ní chyb jících míst byla
zvolena bílá modelá ská sádra. Záv re ná barevná retuš byla provedena práškovými pigmenty
a barvami Umton. Lesk glazury byl imitován pomocí nát ru disperzního lepidla Dispercoll D2 a
Golden Porcelain Restoration Glaze (lesklý). B hem práce byla zhotovena nezbytná
fotodokumentace, byly navrženy vhodné podmínky uložení a manipulace s p edm tem a na záv r
byla vytvo ena restaurátorská zpráva.
Sekce :
Konzervování a restaurování skla a keramiky
Vytvo ení kopie výpln z kružby okna kostela sv. Jakuba
Staršího ve Sv tlíku
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Barbora Hrubá
B3
Skla a keramiky
Ji í ernohorský, restaurátor s licencí, Dr. Ing. Dana Rohanová
Cílem práce bylo provést restaurátorský pr zkum, navrhnout postup prací a vytvo it kopii
kruhové okenní výpln z kostela ve Sv tlíku (okres eský Krumlov). Vitráž byla datována do
první poloviny 20. století. Olov ná sí vitráže byla zna n zte elá, potrhaná a deformovaná.
Následkem všech t chto poškození došlo k uvoln ní sklen ných výplní, plošné deformaci,
popraskání a rozbití jednotlivých sklen ných ástí. Sklomalba byla místy lehce rozpraskaná,
puchý kovitá a opadaná (OM). Z odebraného vzorku skla zelené barvy bylo metodou SEM/EDS
potvrzeno, že se jedná o sodno-vápenaté sklo, zbarvené polyvalentními prvky Cu a Cr. Hn dá
sklomalba byla p ipravena z nízko-tavitelného skla s vysokým obsahem Fe2O3 a PbO. Kopii
jsem vytvo ila podle p vodní výpln , p ekreslením dílk skla na kartony, které sloužily jako
šablony k vy ezání nové vitráže. Vy ezané dílky jsem malovala hn dou a ernou nízkotavitelnou barvou a jednotlivé vrstvy byly fixovány ve dvou výpalech na 540 až 560oC. Žlutá
„hydro-glazura“ se aplikovala až po výpalech. Pokud bude kopie vitráže uložena v interiéru, platí
pro ni pravidla pro uložení skla (tj. RH 45+/-5% a teplota cca 20oC).
Sekce :
Konzervování a restaurování skla a keramiky
Restaurování p edm t z archeologického výzkumu
v Thunovské ulici na Malé Stran v Praze
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lucie Kališová
B4
Skla a keramiky
Ing. Zuzana Cílová, Ph.D., Sylvie Svatošová
B hem archeologického výzkumu objektu v Thunovské ulici . p. 192/3 v Praze byl po vrstvách
vyjmut obsah odpadní jímky kláštera ádu theatin . V tšinu nález obsahovala vrstva
s ozna ením 89; datovaná do 17.-18. století. V této vrstv bylo také množství sklen ných
fragment i celých sklen ných nádob. Jednalo se p evážn o laboratorní a hygienické sklo.
Ze sklen ných fragment se v rámci této práce poda ilo vyhledat 5 nádob. Nejprve byl
proveden jejich optický pr zkum pozorováním a focením fragment pomocí stereomikroskopu.
Dále byl z každého p edm tu odebrán vzorek pro zjišt ní chemického složení skla pomocí XRF.
Z jedné nádoby byl odebrán i reprezentativní vzorek odlupujících se korozních produkt , které
áste n pokrývaly povrch v tšiny nádob. Metodou XRF a XRD bylo stanoveno jejich chemické
složení a struktura. Poté byly fragmenty o išt ny, lokáln konsolidovány a slepeny pomocí
p ípravku Paraloid B72. U t ech nádob bylo nutné zajistit jejich stabilitu pomocí dvou typ
podp rných konstrukcí z PMMA. Na záv r byly navrženy vhodné podmínky uložení p edm t .
Sekce :
Konzervování a restaurování skla a keramiky
Restaurování archeologické glazované keramiky
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Veronika Kumstová
B4
Skla a keramiky
Ing. Alexandra Kloužková Csc., Ing. Šárka Jonášová, Ljuba Svobodová
Cílem této práce bylo na základ restaurátorského pr zkumu dle etických zásad
zrestaurovat ty i nádoby z archeologického výzkumu Salmovského paláce v Praze. Byly
zrestaurovány 4 p edm ty kuchy ského nádobí: mísa, nádoba na bo ní oh ev se šikmým
vyžlabeným okrajem, hrobcový hrnec a hrnec pro kombinovaný bo ní a spodní oh ev.
Restaurátorský pr zkum se skládal z hodnocení stavu povrchu st ep stereomikroskopem,
dále bylo stanoveno chemické (XRF) a mineralogické (XRD) složení st epové hmoty a byly
identifikovány použité glazury. Optický pr zkum glazovaných povrch odhalil poškození v
podob prasklin a poškrábání. Orientace st epové hmoty potvrdila technologii vytvá ení na
rychlém hrn í ském kruhu. Z mineralogického a chemického složení st epových hmot byla
zjišt na podobnost dvou nádob (mísy a hrnce pro kombinovaný bo ní a spodní oh ev).
Použité glazury byly olovnaté s r zným množstvím barvicích oxid . Po provedení pr zkum
byly nádoby kompletn zrestaurovány podle restaurátorského zám ru schváleného
zadavatelem (o išt ní, slepení, dopln ní, a dobarvení ztrát). Byly použity reverzibilní
materiály (Dispercoll D2, sádra, latex). Postupy restaurování byly zaznamenány
fotodokumentací a pro zrestaurované nádoby byly navrženy vhodné podmínky uložení.
Sekce :
Konzervování a restaurování skla a keramiky
Restaurování anglických glazovaných talí
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Barbora Lebocová
B4
Skla a keramiky
Ing.Šárka Jonášová; Ing.Alexandra Kloužková,Csc.
P ísp vek prezentuje restaurátorský zásah na dvou b lninových talí ích anglické výroby,
datovaných do druhé poloviny 20. století. Talí e jsou opat eny podglazurním, ocelotiskovým
dekorem. V rámci restaurátorského zásahu byly odebrány vzorky pro hodnocení st epové
hmoty talí , chemické složení bylo zjišt no pomocí rentgenové fluorescen ní analýzy a pro
zjišt ní mineralogického složení byla užita rentgenová difrak ní analýza. U dezertního talí e byl
proveden výbrus st epu pro optické pozorování mikrostruktury b lninové hmoty a podlazurního
dekoru. Na základ vyhodnocení pr zkum byl navržen postup restaurování a použité
materiály. Talí e byly o išt ny, slepeny a ztráty dopln ny. Dopl ky byly opat eny barevnou
retuší. Byly navrženy vhodné podmínky pro uložení talí po restaurátorském zásahu a byla
provedena kresebná dokumentace dekor .
Sekce :
Konzervování a restaurování skla a keramiky
Konvice z modrého zakaleného skla – rekonzerva ní zásah a
analytický pr zkum
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jana Mánková
B3
Skla a keramiky
Ing. Zuzana Cílová, Ph.D; Sylvie Svatošová
V rámci archeologického výzkumu, který prob hl v letech 2003 – 2006 na ploše bývalých
kasáren Ji ího z Pod brad a ásti p ilehlého Nám stí Republiky na Novém M st v Praze 1,
byla v jímce spjaté pravd podobn s domem p. 1115 nalezena konvice datovaná do p elomu
16. - 17. století. Sklo konvice lze charakterizovat jako zakalené s lehkým modrým nádechem.
Konvice byla již d íve restaurována, ale kv li zm n optických a mechanických vlastností
p vodn použitých adheziv, celkovému zne išt ní p edm tu a plexisklových opor, bylo
p istoupeno k rekonzerva nímu zásahu.
P edm t byl nejprve rozlepen a o išt n od p vodního adheziva i zbytk ne istot souvisejících
pravd podobn s jeho uložením v jímce. Metodou infra ervené mikroskopie byly rozlišeny dva
typy adheziv a pro charakterizaci skla byly použity metody XRF a XRD.
Po revizním vyhledání st ep byl p edm t op tovn slepen a byly zhotoveny nové PMMA
opory. V rámci zásahu byla provedena pr b žná dokumentace stavu p edm tu a doporu eny
vhodné podmínky pro jeho uložení a expozici.
Sekce :
Konzervování a restaurování skla a keramiky
Restaurování sklen ných nádob z královského hrobu v
Blu in
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Jitka Seifertová
B4
Skla a keramiky
Dr. Ing. Dana Rohanová, MgA. Zita Brožková, restaurátorka s licencí
P edm tem práce bylo op tovné restaurování dvou sklen ných nádob tvaru flétny ze sv tle a
tmav zelené skloviny z Moravského zemského muzea v Brn . Nádoby, které nemají obdoby
nikde ve sv t , pocházejí z bohaté výbavy královského hrobu z 5. století AD. Hrob, nalezený ve
40. letech 20. století na úbo í vrchu Cezavy v Blu in , pat il barbarskému vládci a jako jeden z
mála nebyl vykraden. Dle výbavy lze usuzovat na svazky s ímskou íší a zárove na
nomádsko-jezdecké tradice. Vysoké flétnové nádoby byly ze sodno-vápenaté skloviny
natronového typu a sklo bylo ve výborném stavu bez viditelného poškození korozí (SEM/EDS).
Sklen né nádoby byly restaurovány v 50. letech 20. století, ale adheziva degradovala, nádoby
se bortily a dle restaurátorské praxe minulého století bylo sklo dopln né nevzhledným
dopl kem ze sm si polymer na bázi polyakrylátové prysky ice a nitrátu celulózy. Po analýzách
vzork sedmi r zných adheziv (metodou I ) byla tato vhodnými rozpoušt dly odstran na,
st epy do išt ny acetonem a destilovanou vodou. Poté bylo p istoupeno k op tovné
rekonstrukci nádob Paraloidem B-72 rozpušt ným v acetonu a adhezivem Hxtal NYL1. Jedna
z nádob byla (zatím provizorn kv li manipulaci v depozitu) zpevn na u dolního, velmi k ehkého
okraje pomocí dlahy ze sklen ného vlákna napušt né Paraloidem B72.
Sekce :
Konzervování a restaurování skla a keramiky
Restaurování zahradní glazované keramiky
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Tereza Syrovátková
B4
Skla a keramiky
Ljuba Svobodová, Ing. Alexandra Kloužková, CSc., Ing. Šárka Jonášová
Práce je zam ena na restaurování a pr zkum dvou plasticky zdobených nádob zahradní
keramiky, které pravd podobn pocházejí ze souboru Albrechta z Valdšt jna (17. století). Cílem
práce bylo tyto dv nádoby zrestaurovat, stanovit chemické a mineralogické složení st epové
hmoty a zjistit chemické složení použitých glazur. Z analýz (XRD, XRF, optická mikroskopie)
odebraných vzork bylo zjišt no, že st epové hmoty jsou velmi podobné. Lze p edpokládat, že
teplota výpalu u t chto nádob nep esáhla 950 °C. Byla zjišt na výrazná orientace
mikrostruktury st epové hmoty, která je d kazem použití rychlého hrn í ského kruhu. Výsledky
analýz povrchových úprav prokázaly použití nízkotavných olovnatých glazur. U nádoby
s plastickými postavami a and lí ky byla nalezena na dn vypln ná prasklina. Výpl má stejné
chemické a mineralogické složení jako st epová hmota nádoby. Po provedených pr zkumech
byly nádoby zrestaurovány pro výstavní ú ely. Jedna nádoba má více ztrát než kolik povoluje
restaurátorská etika (na p ání zadavatele) a proto u této nádoby nebyla vytvo ena barevná
retuš. P i restaurování bylo pracováno s reverzibilními materiály (Dispercollem D3, sádra bílá,
balakryl a pigmenty). Celý pr b h restaurátorského zásahu dvou nádob s plastickými nálepy byl
fotograficky a písemn zdokumentován.
Sekce :
Konzervování a restaurování textilu
Konzervování zadního dílu kasule
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Veronika Žežulková
B4
Chemické technologie restaurování památek
Bc. Jana Víchová, DiS.
Konzervování kasule bylo provedeno v Restaurátorských a konzervátorských dílnách Správy
pražského hradu. Kasule pochází z období 1840 – 1860.
Celá vrchní tkanina kasule je pošita st íbrným dracounem a vyzdobena reliéfní výšivkou ze
st íbrného nebo pozlaceného dracounu, který byl místy uvoln n. Prachové ástice na kasuli
byly odstran ny pomocí vysava e s regulovatelným odtahem a stíráním demineralizovanou
vodou. Dracouny byly p ichyceny skeletovacím stehem nebo jednotliv . Podšívka na krajích
byla znateln poškozena, konzervována byla skeletovacím stehem.
Kasule byla uložena na vhodn tvarovaném ramínku.
Sekce :
Restaurování a konzervování textilií
Restaurování sukn ke kroji
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Lucie Bubeníková
B4
Chemické technologie restaurování památek
Barbora Korbelová
Restaurování sukn
prob hlo v ervnu 2012 b hem praxe ve St edo eském muzeu
v Roztokách u Prahy. Sukn je ze sv tle hn dé hedvábné tkaniny s vytkávanými stonky r ží a
moaré efektem. Kolem pasu má 70 cm. Dolní okraj m í 379 cm. Sukn je dlouhá 100 cm.
Hedvábná tkanina byla v dobrém stavu s minimálními místními poškozeními. Sukn byla po
p ijmutí do sbírek muzea, p ed uložením v depozitá i vyprána, proto nebylo nutné ji znovu prát.
Drobná místní poškození jsem podložila plombami z obarvené tkaniny.
Výztužný organtýn byl potrhaný a v d sledku praní byla jeho vazba rozvoln ná. Stužka lemující
dolní okraj byla velmi poškozená - nejvíce v zadní ásti, kde na n kolika místech chyb la.
Stužku jsem po celém obvodu podložila páskem, vytvo eným ze ty ikrát p ehnuté krepelíny. Po
obvodu jsem krepelínu p ichytila ke stužce kroužkovým stehem a poškozená místa stužky
zajistila skeletovacím stehem.
Po celou dobu restaurování jsem provád la podrobnou fotodokumentaci a na záv r jsem
zhotovila restaurátorskou zprávu.
Sekce :
Konzervování a restaurování textilu
Restaurování epce sokolského kroje
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Michaela Šev íková
B2
Chemické technologie restaurování památek
Mgr. Jaroslava Mandíková
Restaurování bylo provedeno v ervenci 2012 b hem praxe v Muzeu hl. m. Prahy. epec je
vyroben z erného sukna a je sou ástí sokolského kroje z konce 19. st. P i p evzetí byl epec
celkov ve špatném stavu - dv díry v hedvábné podšívce, poškozený vnit ní kožený pásek a
hedvábná stužka lemující epec zvenku se zna n drolila. Díry v podšívce byly podloženy
dvojitými hedvábnými plombami. Kožená páska byla podlepena plombami z kozí k že a p išita
v místech p vodního šití. Hedvábná stužka byla p ekryta francouzskou krepelínou. Celý epec
byl išt n pomocí navlh eného bavln ného plátna. Po restaurování byl epec vhodn
adjustován a uložen do krabice z nekyselého papíru. B hem celého restaurování byla
provád na pr b žn fotodokumentace a na záv r byla zhotovena restaurátorská zpráva.
Sekce :
Konzervování a restaurování textilu
Ve erní toaleta ze salonu Hany Podolské
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Zuzana Hromadová
B4
Chemické technologie restaurování památek
Ing. Alena Samohýlová
erné hedvábné flitrové šaty s r žovým sedlem zdobeným štrasy, se sbírky UPM v Praze, byly
restaurovány v rámci odborné praxe pod vedením Ing. Samohýlové, v konzervátorském a
restaurátorském odd lení textilu Um leckopr myslového muzea v Praze, za ú elem prezentace
na výstav „Pražské salóny“.
P ed restaurováním byla provedena fotodokumentace p edm tu a jeho materiálový pr zkum.
Následovalo išt ní šat suchou cestou odsátím prachových ne istot celoplošn a išt ní
mokrou cestou tamponováním pouze lokáln . Po vy išt ní byla poškozená ást sedla pod
korálkovou výšivkou podložena barvenou krepelínou. Uvoln né štrasy byly po vy išt ní
fixované do l žek. Flitry i uvoln né l žka štras byly p išité na podkladovou tkaninu na p vodní
místo. Po restaurování byly šaty instalovány na figurínu pro publika ní a expozi ní ú ely
Sekce :
Konzervování a restaurování textilu
Restaurovaní tašti ky na dopisy z 18. století
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Katarína Jakubovie
B4
Chemické technologie restaurování památek
Barbora Štepni ková
Projekt zahrnuje restaurování tašti ky na dopisy z konce 18. století, zap j ené z Národního
muzea v Praze. Tašti ka se skládá z n kolika ástí - vrchního sv tlého vyšívaného hedvábí,
z tmav modré hedvábné podšívky a vyztužena je kartonem. Po krajích je olemována
dracounovou š rou. Tašti ka byla celkov zne išt na. Svrchní hedvábí bylo protrháno
v místech ohybu, jemné útky saténu asto chyb li a z stala jen osnova, kartón byl poškozený,
protrhaný v místech ohybu a špinavý, kov na dracounové š e byl poškozený a š ra byla na
boku i s modrou podšívkou odpáraná.
Byl proveden textiln technologické pr zkum p edm tu. B hem restaurování byl p edm t
demontován a ke každé jeho ásti se p istupovala samostatn . Jednotlivé ásti byly išt ny,
svrchní hedvábí i podšívka byly podloženy a zachyceny skeletováním. Nakonec byl p edm t
zkompletován do p vodního stavu.
Sekce :
Konzervování a restaurování textilu
Restaurování dámské plášt nky
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Barbora K rková
B3
Chemické technologie restaurování památek
Bc. Jana Bureš Víchová, DiS., Ing. Markéta Škrdlantová, Ph.D.
Práce se zabývá restaurováním dámské plášt nky ze sbírek Národního muzea - historického
muzea. Zapo ata byla v únoru 2012 a bude dokon ena v lednu 2013. Nejprve byl proveden
historický pr zkum p edm tu následován textiln -technologickým rozborem. Na základ
provedeného pr zkumu byl navržen postup restaurování – išt ní p edm tu (kombinace išt ní
mokrou a suchou cestou), p íprava pomocných materiál pro restaurování a samotné
restaurování. Na záv r bude p edm t vhodn adjustován a budou doporu eny vhodné
podmínky pro expozici a uložení.
Sekce :
Konzervování a restaurování textilu
Restaurování panenky
Autor:
Ro ník:
Ústav:
Školitel:
Markéta Riegerová
B2
Chemické technologie restaurování památek
Mgr. art. Kv ta Pavlí ková, Bc. Veronika Šulcová
Restaurování panenky z 2. pol. 19. stol. prob hlo v rámci praxe v Národním muzeu v Úst edním
depozitá i v Terezín . Panenka byla složena z porcelánové hlavi ky, plát ného t lí ka
vycpaného slámou a t í vrstev textilního od vu. Nejd íve bylo provedeno išt ní panenky a
následovalo zajišt ní poškozených míst a vytvo ení vhodné adjustace. Postup restaurování je
popsán v restaurátorské zpráv .

Podobné dokumenty