|
8:30
|
Bc.
Ján
Synak
|
M2
|
prof. Ing. Petr Kočí, Ph.D.
|
Vliv sazí na konverzi uhlovodíků a CO v katalytickém filtru
|
detail
Vliv sazí na konverzi uhlovodíků a CO v katalytickém filtru
Emisie spôsobené nedokonalým spaľovaním paliva, akými sú oxid uhoľnatý (CO), nespálené uhľovodíky, oxidy dusíka (NOx) a pevné častice, sú vypúšťané do atmosféry prostredníctvom výfukových systémov automobilov. Tieto splodiny majú významný vplyv na životné prostredie, pretože prispievajú k znečisteniu ovzdušia. Na zmiernenie vplyvu na životné prostredie sa používajú katalytické filtre pevných častíc. Tieto filtre plnia kľúčovú funkciu transformácie škodlivých emisií na netoxické látky – CO2, H2O a N2. Zároveň slúžia na zachytávanie pevných častíc. Účinnosť týchto filtrov sa hodnotí na základe troch kľúčových parametrov: katalytickej aktivity, tlakovej straty a filtračnej účinnosti. Počas prevádzky sa filter pevných častíc zanáša sadzami, čo síce zvyšuje účinnosť filtrácie, ale negatívne vplýva na katalytickú aktivitu. Hromadenie sadzí blokuje aktívne centrá, čo bráni premene škodlivých emisií. Nájdenie rozumného optima medzi týmito parametrami, najmä v prípade zaneseného filtra, je kľúčové. Táto štúdia sa zameriava na porovnanie katalytickej aktivity oktánu a oxidu uhoľnatého pri rôznom stupni zanesenia filtra.
|
|
8:50
|
Bc.
Adam
Siuda
|
M2
|
Ing. Lukáš Valenz, Ph.D.
|
Kalibrace analyzátoru SO2 a měření kGa na systému SO2-NaOH
|
detail
Kalibrace analyzátoru SO2 a měření kGa na systému SO2-NaOH
První využití absorpčních kolon se datuje již na počátek 19. století, kdy byly kolony využívány k odstranění škodlivých plynů při těžbě uhlí. Dnes jsou patrové a výplňové kolony klíčovými komponenty také pro výrobu průmyslově důležitých kyselin, jako je například kyselina sírová a dusičná.
Pro úspěšný návrh těchto zařízení pomocí Rate-based přístupu je nezbytné hluboce porozumět hydraulickým a transportním charakteristikám, včetně objemového koeficientu přestupu hmoty v plynné fázi, neboli kGa. Závislost kGa na difuzivitě byla formulována před desítkami let a je neustále základem mnoha vztahů dodnes používaných k jeho výpočtu. K vytvoření komplexnějšího pohledu na tuto závislost je nezbytné provádět měření kGa pomocí různých systémů.
Cílem této práce byla kalibrace nového analyzátoru na SO2 a následné ověření metodiky měření kGa na výplni Mellapak Plus 452.Y, která byla již v minulosti v laboratoři proměřena.
Tato práce byla motivována potřebou doplnit databázi měření kGa na výplni Mellapak Plus 252.Y o systém oxid siřičitý/hydroxid sodný, což bude další krok. Následné porovnání s hodnotami získanými na této výplni pomocí systému čpavek/kyselina sírová poskytne hlubší vhled do závislosti kGa na difuzivitě a otevře nové perspektivy v oblasti přenosu transportních charakteristik.
|
|
9:10
|
Bc.
Kryštof
Majer
|
M2
|
doc. Dr. Ing. Milan Jahoda
|
Simulace požáru automobilu v uzavřeném prostoru
|
detail
Simulace požáru automobilu v uzavřeném prostoru
Pro prevenci vzniku požáru a správné nastavení protipožárních opatření je důležité umět dobře popsat různé scénáře možného šíření požáru, resp. vliv požáru na zasažený prostor. Za tímto účelem sestavujeme simulace využívající modely fyzikálních dějů jako je proudění, transport tepla a hmoty, a také chemických dějů, jako je hoření materiálů při požáru. Výsledkem těchto simulací může být podrobný profil teploty či spalin, ale také jiných veličin, ve zkoumaném prostoru. Tento přístup je mnohdy jedinou možností, jak získat potřebná data a podklady k efektivnímu použití prvků požární ochrany ve zkoumaném prostoru, neboť nahrazení modelu velkorozměrovou požární zkouškou není vždy proveditelné a velmi složitě opakovatelné.
V rámci této práce byla vytvořena CFD simulace požáru osobního bateriového automobilu nacházejícího se ve vnitřních prostorech budovy. Takový požár je problematický zejména v případech, kdy není možné automobil snadno z vnitřních prostor odstranit, nebo uhasit jako je tomu v případě bateriových vozidel. Tato simulace má sloužit jako jeden z podkladů pro vylepšení protipožárních opatření a jejím výstupem je detailní teplotní profil zkoumaného prostoru během požáru a také ověření postupu vytváření takovýchto simulací za využití softwarového balíčku ANSYS Fluent.
|
|
9:30
|
Bc.
Petr
Šimek
|
M2
|
Ing. Petr Mazúr, Ph.D.
|
Optimalizace Zn-I průtočné baterie
|
detail
Optimalizace Zn-I průtočné baterie
Celosvětový trend dekarbonizace energetiky vede k nárůstu výroby elektrické energie pomocí obnovitelných zdrojů s čímž roste i poptávka po efektivním, levném a ekologickém způsobu, jak tuto energii skladovat při jejím dočasném přebytku. Alternativou k standardním Li-ion bateriím mohou být tzv. průtočné baterie. Jedná se o perspektivní technologii na bázi dostupných materiálů, jejíž předností je bezpečný provoz a nezávislé škálování výkonu a kapacity. Tento výzkum se zabývá vývojem a optimalizací hybridní průtočné baterie s elektrolyty na bázi ZnI2/KI. Pozornost byla nejprve věnována především složení elektrolytu, konkrétně vlivu koncentrace vodivostního aditiva (KCl) na výkon a stabilitu provozu článku. Testován byl i vliv jednotlivých vnitřních komponent baterie jako je iontově selektivní membrána, která slouží k oddělení elektrod a elektrolytů a k zajištění selektivního transportu iontů. V prováděných experimentech byly sledovány především hodnoty ohmického a celkového odporu článku, jednotlivé složky účinnosti a pokles kapacity během galvanostatického nabíjení/vybíjení baterie. Zjištěná optima složení elektrolytu, volby vnitřních komponent baterie a provozních podmínek (průtok elektrolytu, teplota) budou využity při návrhu úložiště v poloprovozní velikosti.
|
|
9:50
|
Bc.
Michal
Kolář
|
M1
|
doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.
|
Studium elektrodialýzy v modelovém laboratorním zařízení
|
detail
Studium elektrodialýzy v modelovém laboratorním zařízení
Elektrodialýza je technika, která používá elektrické pole k přenosu iontů skrze selektivní membrány. Využívá se například při úpravě vody, v mlékárenském průmyslu či ve farmacii. Během procesu se v zařízení mění celá řada veličin jako je koncentrace iontů, elektrický potenciál, teplota atd. Průběh těchto veličin můžeme simulovat pomocí 1D a 2D modelů, které zahrnují zjednodušující předpoklady. To však ne vždy odpovídá skutečně naměřeným výsledkům, jelikož se příslušné veličiny mění ve všech třech dimenzích. Výzkum se tedy zaměřuje na experimentální rekonstrukci 3D profilu jedné z těchto veličin, a to elektrického potenciálu. Dále jsme pracovali na výrobě elektrodialyzéru, díky kterému bychom byli schopni za správného nastavení parametrů procesu odebírat nejvíce odsolený roztok. V případě výzkumu elektrického potenciálu šlo o vyvinutí celého postupu, jak na námi sestaveném elektrodialyzéru měření realizovat. Díky tomu bylo možné příslušné 3D profily vyobrazit, což může přispět k většímu pochopení celého procesu. Zatímco při odebírání roztoku se jednalo zejména o správné nastavené parametrů procesu, abychom dostali roztok o nejnižší koncentraci soli.
|
|
10:30
|
Bc.
Peter
Kavka
|
M2
|
prof. Dr. Ing. Tomáš Moucha
|
Porovnanie výmenných tokov kvapaliny pre rôzne geometrické konfigurácie miešadiel v prostredí fermentorov
|
detail
Porovnanie výmenných tokov kvapaliny pre rôzne geometrické konfigurácie miešadiel v prostredí fermentorov
Komplexnosť hydrodynamických systémov v miešaných reaktoroch je nutné študovať z dôvodu lepšieho pochopenia lokálnych dejov. Tie ale môžu mať veľký dopad na celkové správanie systému. Medzi takéto parametre patrí aj objemový koeficient prestupu hmoty, kLa. Ten je považovaný za jeden z rozhodujúcich faktorov pri konštrukcií dvojfázových plynovo‑kvapalinových reaktorov, a teda tvorí základ priemyselného dizajnu. Z matematického pohľadu, reaktor s konfiguráciou viacerých miešadiel na spoločnom hriadeli môže byť predstavený ako kaskáda ideálne miešaných reaktorov. Jeden takýto reaktor s miešadlom reprezentuje jednu objemovú sekciu. Vstup a výstup kvapaliny medzi jednotlivými sekciami popisuje výmenný tok, čo je kľúčová informácia pre schopnosť predikcie kLa. Tieto hodnoty sa experimentálne získavajú zo štúdie dynamiky homogenizácie kvapaliny. V aktuálnej literatúre, informácie o výmenných tokoch sú k dispozícii len v obmedzenom rozsahu prevádzkových parametrov (rýchlosť miešania, prietok plynu) a geometrických vlastnostiach (veľkosť a typ miešadla). Z tohto dôvodu uvádzame rozšírenie chýbajúcich podmienok pre koalescentnú vsádzku. Znalosť získaných dát otvára cesty matematickým modelom, ktoré uľahčujú dizajn miešaných reaktorov v priemyselnom prostredí.
|
|
10:50
|
Bc.
Vojtěch
Blahušek
|
M2
|
Ing. Alexandr Zubov, Ph.D.
|
Modelování růstu dendritů na povrchu elektrod
|
detail
Modelování růstu dendritů na povrchu elektrod
Dnešní doba klade stále větší nároky na technologie pro vysokokapacitní mobilní úložiště elektrické energie, jež jsou nezbytná pro lepší využití obnovitelných zdrojů energie, budování chytrých elektrických sítí a rozšíření elektromobility. V rámci mobilních úložišť jsou vyvíjeny bateriové systémy například na bázi lithium-kyslík, lithium-síra nebo zinek-vzduch. Bohužel, provoz těchto typů baterií není bez obtíží. Jednou z největších výzkumných výzev je v této oblasti růst dendritů – útvarů o rozličné morfologii vznikajících elektrodepozicí kovu na povrchu elektrod. Dendritické útvary snižují životnost i kapacitu baterie a mohou vyústit v přehřívání a zkrat článku. Tato práce se zabývá studiem růstu dendritů a hledáním vztahu mezi podmínkami jejich vzniku a výslednou morfologií skrze matematické modelování. Model je založen na metodě nelineárního fázového (anglicky „phase-field model“), která nachází využití při modelování dynamiky dějů na fázovém rozhraní jako například při solidifikaci, krystalizaci nebo spinodální dekompozici. Vývoj struktur je popisován pomocí proměnné fázového pole, která je spojitá přes celou výpočetní doménu. Výsledný model bude v budoucnu použit pro lepší pochopení vývoje dendritických struktur v elektrochemických článcích a zabránění jejich vzniku.
|
|
11:10
|
Bc.
Samuel
Kriška
|
M2
|
prof. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.
|
Stabilizácia pevných foriem kanabinoidov za pomoci polymérov
|
detail
Stabilizácia pevných foriem kanabinoidov za pomoci polymérov
Už naši predkovia poznali a využívali rastlinu konope siate (cannabis sativa), hlavne kvôli jej pevným vláknam. S postupom času začala byť táto rastlina používaná v ľudovom liečiteľstve, a to vďaka svojim psychoaktívnym a utlmujúcim účinkom spôsobeným kanabinoidmi. V súčasnosti je jedným z najčastejšie skloňovaných kanabinoidov kanabidiol (CBD). Hoci bol prvýkrát izolovaný už v roku 1940, jeho terapeutické účinky sú známe len od prelomu milénia. Klinické štúdie z posledných rokov jednoznačne dokazujú silné protizápalové účinky CBD, priaznivý vplyv pri liečbe úzkosti, pohybových porúch, zmierňovaní bolesti či liečbe psoriázy a atopickej dermatitídy. Na vývoj pevných liekových foriem je teda kladený veľký dôraz. Tu výskum naráža na problém biodostupnosti. Zlepšovanie biodostupnosti CBD je kvôli jeho lipofilite veľkou výzvou. Jednou z možností je príprava pevných disperzií CBD a polyméru s následnou extrúziou, čím sa zaoberá moja práca. Prídavok polyméru môže do istej miery ovplyvniť rozpustnosť CBD, aj jeho permeáciu cez membránu. Otázkou zostáva správanie sa tohoto materiálu v extrudéri. Veľmi dobrý odhad teploty extrúzie a viskoelastických vlastností disperzie môžeme získať s pomocou reometra, ktorý vo veľkej miere dokáže suplovať fyzikálne procesy odohrávajúce sa v extrudéri.
![]()
|
|
11:30
|
Bc.
Kateřina
Neubergerová
|
M2
|
prof. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.
|
Studium systému API–surfaktant pomocí molekulové dynamiky
|
detail
Studium systému API–surfaktant pomocí molekulové dynamiky
Přibližně 40 % léčiv, které jsou v současné době na trhu je omezeně rozpustných ve vodě. Vzhledem k tomu, že většina z nich je podávána orální cestou, je rozpustnost v žaludečních a střevních šťávách klíčová pro jejich biologickou aktivitu. Možným řešením tohoto problému je přidání aditiv zvyšujících rozpustnost, například surfaktantů. Ty se používají ve formulacích pro zlepšení smáčivosti, dispergovatelnosti a na solubilizaci lipofilních léčiv.
Použití surfaktantů u léčiv z BCS třídy II komplikuje pokles schopnosti léčiva permeovat přes membránu střevních buněk. Léčivo se váže v micelách tvořených surfaktantem, což snižuje počet volných molekul léčiva schopných přejít přes membránu.
V rámci tohoto projektu byl studován vliv surfaktantu polysorbátu 20 na rozpustnost léčiva valsartan. Pomocí molekulové dynamiky byla popsána struktura micel tvořených surfaktantem – jejich vnitřní uspořádání, počet molekul a velikost. Dále byl pozorován mechanismus zabudování molekuly valsartanu do micely a také změny v její struktuře. Byla navržena metoda pro odhad počtu molekul účinné látky v jedné micele. Výsledky simulací byly porovnány s experimentálními daty a vykazují schodu.
![]()
|
|
11:50
|
Bc.
Laura
Bábanová
|
M2
|
doc. Ing. Jitka Čejková, Ph.D.
|
Funkcionalizované polymérne membrány pre degradáciu pesticídov
|
detail
Funkcionalizované polymérne membrány pre degradáciu pesticídov
Organofosfátové pesticídy sú vo vysokej miere využívané v hospodárstve. Kvôli ich nepriaznivému vplyvu na zdravie ľudí sa pri výrobe BIO rastlinného oleja musia zbytky týchto pesticídov odstrániť. Medzi environmentálne najbezpečnejšie a najefektívnejšie metódy detoxikácie patrí degradácia organofosfátových pesticídov pomocí enzýmu PTE. Tento enzým je vo voľnej forme nestabilný a málo aktívny, preto je potrebná jeho imobilizácia na nerozpustný substrát.
V tejto práci sa skúmal efekt PTE enzýmu imobilizovaného na funkcionalizované PVDF membrány s povrchovo viazanými MOF nanočasticami UiO66-NH2 na degradáciu pesticídu Methyl paraoxonu z rastlinného oleja.
Pripravili sa 3 druhy membrán: PVDF-DAMP-GA, PVDF-DAMP-GA-MOF a PVDF‑DAMP-GA-MOF-GLY-GA. Enzým PTE bol imobilizovaný na všetky tri membrány. Skúmala sa špecifická aktivita enzýmu PTE v deň imobilizácie a pravidelne po dobu mesiaca.
Na charakterizáciu materiálových vlastností skúmaných membrán bola použitá elektrónová mikroskopia a infračervená spektroskopia.
|
