Studentská vědecká konference

Biopaliva II. generace lze připravit termickými, biochemickými nebo chemickými metodami. Kyselým štěpením polysacharidů lze získat z biomasy furfural. Aldolová kondenzace je acido-bazicky katalyzovaná reakce během které vzniká nová vazba C-C. Dnes jsou intenzivně studovány zeolity, oxidy kovů, či směsné oxidy jako katalyzátory aldolové kondenzace. Hydrotalcity lze připravit několika metodami, jako ko-precipitační, sol-gel, či hydrotermální. Hydrotacity připravené různými metodami budou mít odlišné texturní a acido-bazické vlastnosti. Cílem práce je charakterizace Mg-Al a Mg-Fe hydrotalcitů připravených různými metodami a jejich testování v aldolové kondenzaci furfuralu s acetonem.

Při pyrolýze plastových odpadů vzniká pevný podíl, který bývá skládkován, či spalován v cementárnách. Cílem práce je analyzovat pevné podíly produktu pyrolýzy různých typů surovin z pohledu jejich nebezpečnosti a využitelnosti. Budou provedeny zkoušky vyluhovatelnosti a bude zjišťováno složení a fyzikálně-chemické parametry.

Ropa je jednou z nejdůležitějších surovin pro výrobu klíčových produktů současného světa, jako jsou paliva, plasty, hnojiva a jiné. Surová ropa prochází několika fázemi úprav, při nichž se primárně rozdělí na složky podle rozdílných bodů varu. V této etapě zpracování získáváme frakce plynných uhlovodíků, které jsou podstatné v palivářství a dalších chemických odvětvích. Pro stanovení složení plynů se používá metoda plynová chromatografie. Práce je zaměřena na detailní popis stanovení plynných uhlovodíků touto metodou. Vzorek plynu obsahuje velké množství látek s rozdílnými fyzikálními vlastnostmi, tudíž je nutné tyto vzorky analyzovat na více než jedné koloně. Z tohoto důvodu se práce zaobírá podrobnějším popisem chromatografu, vybaveného několika kolonami a konfigurovaného právě pro analýzy těchto plynů. Jsou v ní také uvedeny základní principy plynové chromatografie a detektorů, které jsou součástí plynového chromatografu. Další významnou částí, kterou se práce zabývá, je obsluha tohoto přístroje počínaje přípravou vzorku, aplikací a vyhodnocením.  

Hydrotalcitu podobné sloučeniny jsou materiály patřící do skupiny vrstevnatých aniontových jílů. Jejich struktura je odvozena od brucitu (Mg(OH)₂), kde část Mg²⁺ iontů je nahrazena v krystalové mřížce dvoj- či trojmocným kationtem. Vrstva tímto získává kladný náboj, který je kompenzovaný anionty v aniontové vrstvě, kde se nacházejí také molekuly vody. Kationty, které lze zabudovat do krystalové mřížky hydrotalcitu  jsou nejčastěji přechodové kovy.  Díky tomu lze připravit velké množství hydrotalcitů, a to jak dvousložkových, tak i třísložkových, jejichž struktura obsahuje vedle kationtů MgAl/MgFe ještě další divalentní (M^II) či trivaletní (M^III) kation a jež se liší svými acido-bazickými vlastnostmi.       Hydrotalcitu podobné sloučeniny mají díky svým vlastnostem a velkému množství forem značné využití v mnoha oborech lidské činnosti. Namátkou lze uvést oblast medicíny, ochrany životního prostředí, ovšem jednoznačně největší využití zaznamenávají tyto sloučeniny v oboru katalýzy.             Koprecipitačním srážením třísložkových hydrotalcitů s vybranými divaletními a trivalentními kationty vázanými na strukturu brucitu se zabývá i tato diplomová práce. Vedle samotné syntézy je cílem práce rovněž  určení strukturních vlastnosti syntetizovaných sloučenin za pomoci vhodných analytických metod.

Hydrogenolýza za přítomnosti heterogenního katalyzátoru je klíčovou reakcí při produkci alkoholů z esterů. Za tímto účelem je v současné době využíváno Adkinsových katalyzátorů, které obsahují měď a toxický chrom. Na základě principů zelené chemie je vhodné najít alternativu pro Adkinsův katalyzátor, při zachování aktivity a selektivity. Z toho důvodu byly studovány katalyzátory na bázi Cu-Zn-Al. Katalyzátory byly získány ko‑precipitační metodou, která je jednoduchá a přístrojově nenáročná. Testováno bylo 5 katalyzátorů s různými poměry výše zmíněných kovů, a to v průtočném reaktoru s pevným ložem. U katalyzátorů byla stanovena konverze modelového esteru (dimethylhexandioát) a selektivita na hlavní produkt (hexan‑1,6‑diol). Na základě získaných dat byla porovnána aktivita katalyzátorů. Kvantitativní zastoupení kovů v katalyzátoru bylo potvrzeno pomocí XRF a AAS. Fázové složení katalyzátorů bylo charakterizováno pomocí XRD. Velikost pórů a specifický povrch byl stanoven fyzisorpcí dusíku.  

Těžké topné oleje, které se vyrábí ze zbytkových frakcí zpracování ropy, se ve velké míře uplatňují jako námořní palivo. Námořní paliva musí splňovat řadu kvalitativních parametrů, které udává norma ISO 8217. Aby vyhovovaly těmto parametrům, ředí se zbytkové frakce vhodnou ředicí složkou, zejména pro dosažení požadované viskozity a hustoty. Poměr, ve kterém jsou zbytkové frakce míseny s ředicí složkou, však může ovlivňovat stabilitu výsledné směsi. Stabilitu topného oleje je důležité monitorovat, s ohledem na dlouhou dobu skladování a přepravy, během kterých dochází k opakovanému ohřívání. Pro hodnocení stability topných olejů existuje řada metod, v současnosti je však nejpoužívanější metodou stanovení celkového obsahu sedimentu po stárnutí, které by mělo dlouhodobé skladování simulovat. V této práci bylo laboratorně připraveno osm vzorků topného oleje - směsí dvou odlišných zbytkových frakcí (primární a sekundární) s ředicí složkou v různých poměrech. Vzorky byly porovnány pomocí vybraných kvalitativních parametrů a byl stanoven kritický poměr zbytkové frakce a ředicí složky ve směsi topného oleje s ohledem na obsah sedimentů po stárnutí.

Cílem práce je nalézt ekonomicky přijatelnou alternativu asfaltu modifikovaného SBS polymerem. Součástí práce je výroba asfaltů a stručná historie jeho využití, testování asfaltů, síťování a síťovací činidla a jejich vliv na kvalitu asfaltu, historie využití modifikovaných asfaltů.   Z praktického hlediska jde o nalezení takového modifikovaného asfaltu, u kterého by modifikace příliš nezvýšila cenu, a zároveň by se zvýšila odolnost vůči teplotním i zátěžovým vlivům – tj. zamezení vzniku vyjetých kolejí a trhlin.