|
8:30
|
Bc.
Adam
Bouz
|
M1
|
prof. Dr. Ing. Juraj Kosek
|
Modelování termodynamiky elektrolytů a polymerních systémů
|
detail
Modelování termodynamiky elektrolytů a polymerních systémů
The vision of computational chemistry is to move chemistry from the lab to the computer. In our research we focused on theoretical predictions of solubility by thermodynamic description. The ability to create such predictions would benefit, e.g., in the development of today's important technologies for energy storage, where highly non-ideal systems of electrolytes and polymer membranes are present. In the beginning we performed theoretical description of electrolyte solutions by applying Flory-Huggins theory and the use of solubility parameters. One result was a prediction of the water solubility increase of anthraquinone after its sulphonation, another output was a good estimate of the water solubility of benzoic acid. An equation of state derived from the Perturbed-Chain SAFT theory, programmed in the Fortran language, was used to mathematically model phase equilibria in polymer systems. We modelled, among other things, the three-component Polyethylene-Hexane-Nitrogen system, where we were particularly interested in a decrease of the n-hexane solubility in polyethylene as the pressure of the mostly inert gas phase increases. In future work, we want to improve our version of the PC-SAFT EOS so that it can also predict electrolyte systems and electrolytes together with polymers.
![]()
|
|
8:50
|
Bc.
Lukáš
Kamenský
|
M1
|
Ing. Denisa Lizoňová, Ph.D.
|
Kontrolované uvoľňovanie liečiv z magnetolipozómov pomocou rádiofrekvenčného ohrevu
|
detail
Kontrolované uvoľňovanie liečiv z magnetolipozómov pomocou rádiofrekvenčného ohrevu
V súčasnosti je drvivá väčšina liečiv podávaná pacientom systémovo, kedy prítomnosť účinných látok v celom organizme podmieňuje potrebné vyššie dávky a možné vedľajšie účinky. Cielené doručovanie a kontrolované uvoľňovanie liečiv má preto potenciál priniesť zdravotné aj ekonomické benefity. V tomto smere sa ponúka využitie magnetolipozómov, ktoré kombinujú lipozómy a magnetické nanočastice do jedného submikrónového kompozitu. Cieľom práce je príprava magnetolipozómov s hydrofóbnymi nanočasticami železa a s vybranou liečivou látkou – norfloxacínom –, schopných makroskopického pohybu v magnetickom poli a reakcie na vonkajší podnet kontrolovaným uvoľnením liečivej látky. Práca študuje vlastnú prípravu magnetolipozómov a následne ich transportné vlastnosti. Diskutuje aj vzťahy medzi schopnosťou rádiofrekvenčného ohrevu a zložením, veľkosťou a koncentráciou magnetolipozómov v suspenzii. Ďalej sa zameriava na testovanie uvoľňovania norfloxacínu použitím rádiofrekvenčného ohrevu. Magnetolipozómy, unikátne schopné rádiofrekvenčného ohrevu, boli opakovateľne pripravené v rozpätí veľkostí 200 – 800 nm, s vysokým obsahom železa 0,1 – 0,3 mg/mg fosfolipidov.
![]()
|
|
9:10
|
Bc.
Filip
Keller
|
M1
|
Ing. Alexandr Zubov, Ph.D.
|
Predikce mechanických vlastností 3D rekonstruovaných biopolymerů pro medicínské aplikace
|
detail
Predikce mechanických vlastností 3D rekonstruovaných biopolymerů pro medicínské aplikace
Hyaluronan je biopolymer, který se běžně vyskytuje ve velkém množství v kůži a je součástí mnoha typů tkání. Je jednou z nejdůležitějších složek mezibuněčné hmoty, neboť tvoří strukturu, do níž jsou zakomponovány řetězce kolagenu a dalších bílkovin. Velký potenciál tohoto biopolymeru se nachází v hojení ran. Jeho aplikace dokáže regulovat zánět, urychlovat regeneraci poškozené tkáně a v důsledku lepšího ukládání kolagenu zůstanou po zhojení menší jizvy. Cílem této práce je predikovat mechanické vlastnosti filmů vytvořených z hyaluronanu v závislosti na jejich prostorově 3D porézní mikro-struktuře zrekonstruované ze snímků pořízených konfokální mikroskopií. V rámci příspěvku jsou představeny a diskutovány jednotlivé kroky vyvinuté metodiky, tedy (i) zpracování mikroskopických snímků a rekonstrukce 3D porézní morfologie materiálu, (ii) převod „mesh-based“ morfologie do „mesh-free“ reprezentace ve formě modelu diskrétních elementů (DEM), (iii) DEM modelování namáhání rekonstruovaného materiálu. Práce je řešena ve spolupráci s firmou Contipro a měla by přispět k optimalizaci jejích produktů.
![]()
|
|
9:30
|
Bc.
Jan
Kotek
|
M1
|
doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.
|
Elastomer jako pomocný materiál pro výrobu mikrofluidních struktur
|
detail
Elastomer jako pomocný materiál pro výrobu mikrofluidních struktur
Tento příspěvek se zaměřuje na vývoj metod k přenesení mikrostruktur z matrice vyrobené z fotorezistu SU8 do nepružné odlévací pryskyřice. Fotorezist SU8 je široce používaný pro výrobu mikrofluidiních systémů, což pramení z jeho vynikajících kreslících schopností a snadnosti kopírování struktur do pružných odlévacích hmot, např. polydimethylsiloxanu (PDMS). Kopírování struktur z SU8 do termoplastů (např. plexisklo) ovšem představuje poměrně náročný úkol. Abychom byli schopni přenášet tyto struktury i do termoplastů, vyvíjíme technologie, které umožňují (i) přenos struktur z bloku PDMS do jiného bloku PDMS a (ii) přenos těchto mikrostruktur do nepružné odlévací pryskyřice. Zatímco krok (i) umožňuje vytvářet pozitivní i negativní fluidní struktury, krok (ii) tvorbu razidla pro strukturovaní termoplastů. Úspěšná metoda přenosu struktur z PDMS na jiné PDMS je založena máčení vzorového bloku PDMS v hexamethyldisilazanu (HMDS) a následném odlití nového PDMS vůči takto povrchově modifikovaném bloku PDMS. Tento příspěvek popisuje hledání optimálních podmínek povrchové modifikace, především času a způsobu provedení máčení. Za účelem tvorby razidla pro metodu vytláčení za tepla se hledá vhodná odlévací (epoxidové) pryskyřice. Ta má umožnit opakovatelný přenos mikrostruktur do termoplastů.
|
|
9:50
|
Bc.
Matyáš
Marek
|
M1
|
Ing. Petr Mazúr, Ph.D.
|
Studium elektrochemické životnosti uhlíkových plstěných elektrod vanadové redoxní průtočné baterie
|
detail
Studium elektrochemické životnosti uhlíkových plstěných elektrod vanadové redoxní průtočné baterie
Současná doba čím dál více poptává technologie pro uchovávání elektrické energie. Jedním ze slibných řešení jsou vanadové redoxní průtočné baterie, díky jejich nezávislosti výkonu na kapacitě, ekonomické dostupnosti a mimořádné životnosti. Deaktivace záporné elektrody těchto baterií je jedním z hlavních mechanismů snižování účinnosti a životnosti baterie a je tudíž důležité problematice porozumět, pro vylepšení jejich aplikace do budoucna. V tomto příspěvku jsme se zaměřili na studium životnosti vybraných komerčně dostupných uhlíkových plstěných elektrod za provozních podmínek laboratorního článku baterie. Experimenty sestávaly z kombinace std. charakterizačních metod jakými jsou nabíjecí a vybíjecí galvanostatické cyklování, elektrochemická impedanční spektroskopie a zátěžové křivky. Takto získané elektrochemické parametry byly dále srovnány s výsledky ex situ charakterizačních testů pomocí SEM, BET a cyklovoltametrických měření. U většiny testovaných plstí odhalily střednědobé (10-ti denní) bateriové testy mírný pokles energetické a napěťové účinnosti baterie, v průměru o 1.5 % (viz graf 1) v důsledku nárůstu odporu proti přenosu náboje elektrodových dějů až o stovky procent vůči výchozímu stavu.
![]()
|
|
10:30
|
Bc.
Kateřina
Nyklíčková
|
M1
|
Ing. Petr Stavárek, Ph.D.
|
Hydrodynamická charakterizace 3D tištěných náplní zkrápěného reaktoru
|
detail
Hydrodynamická charakterizace 3D tištěných náplní zkrápěného reaktoru
Třífázové reaktory se zkrápěným ložem mají mnoho uplatnění v průmyslu, zejména pak v organické technologii. Zkrápěné lože představuje uspořádání, kdy kapalina a plyn proudí přes lože souproudně shora dolů. Struktura lože, které bývá pokryto katalyzátorem, je z hlediska heterogenní katalýzy velmi důležitá. Optimální poměr mezi specifickým povrchem struktury a generovanou tlakovou ztrátou, je zásadní při návrhu reaktoru. V průmyslu se používají lože tvořené z náhodně sypaných částic, jejichž výhodou je snadné zavádění do reaktoru. Ty ovšem přinášejí i nevýhody v podobě vysoké tlakové ztráty, horší efektivity využití povrchu struktury a odvodu tepla v radiálním směru. Tyto nevýhody mohou být eliminovány návrhem vhodné geometrie lože pomocí počítačového softwaru a následným využitím technologie 3D tisku. Tato práce se zabývá charakterizací struktury lože, tvořené z tzv. periodicky se opakujících otevřených struktur, z pohledu dvoufázového toku plyn-kapalina. Cílem je volbou vhodné geometrie dosáhnout vysokého specifického povrchu, rovnoměrné distribuce toku a minimalizovat tlakovou ztrátu. Experimentální část práce je zaměřena na měření vhodných hydrodynamických veličin, tedy tlakové ztráty a zádrže kapaliny. Vyhodnocená experimentální data jsou porovnána s klasickými typy náplní.
![]()
|
|
10:50
|
Bc.
Eliška
Pazderková
|
M1
|
RNDr. Ivan Řehoř, Ph.D.
|
Enkapsulace buněk do litografických mikrogelů
|
detail
Enkapsulace buněk do litografických mikrogelů
Ve své práci se zabývám jednou ze strategií tkáňového inženýrství, která využívá kombinace biomateriálů syntetického původu a buněčné hmoty pro přípravu základních stavebních bloků, jejichž přímým skládáním lze připravit tkáňové konstrukty s vysokým prostorovým rozlišením. Jedná se o přípravou hydrogelových částic, nesoucích zapouzdřené buňky, metodou Stop-flow litografie. Cílem je vyvinutí reprodukovatelného postupu umožňujícího sterilní syntézu hydrogelových nosičů poskytujících buňkám optimální prostředí pro jejich růst.
![]()
|
|
11:10
|
Bc.
Lucie
Pilíková
|
M1
|
doc. Dr. Ing. Pavlína Basařová
|
Odhad tvaru bublin ve vodných roztocích propanolu
|
detail
Odhad tvaru bublin ve vodných roztocích propanolu
Vodné roztoky jednoduchých alkoholů vykazují strukturní anomálie, které se projevují ve změnách fyzikálních vlastností (viskozita, tepelná kapacita, povrchové napětí) a ovlivňují i chování bublin, protože se mění kinetika adsorpce a desorpce molekul alkoholu na fázovém rozhraní kapalina-plyn. Stoupavá rychlost bublin je přitom jedním z klíčových parametrů pro určení transportu kyslíku v aerovaných reaktorech. Rychlost bublin je určena nejen vlastnostmi kapaliny, ale i tvarem bubliny. Pro běžné kapaliny existuje řada vztahů pro odhad deformace bublin založených na bezrozměrných kritériích (We, Eo, Re), pro vodné roztoky alkoholů však tyto odhady selhávají. V této práci byly na základě experimentálních dat o tvarech a rychlostech bublin v systému voda – n-propanol navrženy nové vztahy pro odhad deformace bublin založené na znalosti Weberova kritéria. Na základě modelu byly odhadnuty stoupavé rychlosti bublin a porovnány s experimentem. Shoda byla vynikající.
|
|
11:30
|
Bc.
Matouš
Polák
|
M1
|
prof. Ing. Petr Kočí, Ph.D.
|
Experimentální studie redoxních dějů na povrchu třícestného katalyzátoru
|
detail
Experimentální studie redoxních dějů na povrchu třícestného katalyzátoru
Automobilový průmysl vyvíjí technologie sloužící k eliminaci toxických složek v emisích spalovacích motorů (zejména CO, NOx a nespálené uhlovodíky) tak, aby účinnost těchto zařízení byla co nejvyšší. Pro zážehové motory se nejčastěji využívají třícestné katalyzátory (TWC) schopné provádět tři procesy naráz – oxidovat nespálené uhlovodíky a oxid uhelnatý, a zároveň redukovat oxidy dusíku, přičemž vznikají látky zdravotně nezávadné (voda, dusík a oxid uhličitý). Při této přeměně hraje velkou roli poměr oxidujících a redukujících plynů ve směsi a dále změny oxidačního stavu aktivních složek na povrchu katalyzátoru, zejména oxidů ceru. Cílem této práce je experimentálně prozkoumat reakční kinetiku v režimu dynamických změn redoxního poměru směsi. Je sledována odezva katalyzátoru na přepínání mezi chudou (oxidující) a bohatou (redukující) směsí plynů za různých teplot, ze které je pak vyhodnocena teplotní závislost adsorpční kapacity pro ukládání kyslíku. Tento parametr je klíčový pro správnou funkci katalyzátoru za dynamických jízdních podmínek.
|
