Projektová činnosť

Medzinárodné

NanoMed – Nanopórovité a nanoštruktúrne materiály pre medicínske aplikácie
Nanoporous and Nanostructured Materials for Medical Applications
Program: Horizont 2020
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Václavíková Miroslava, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný výskum vyspelých metód pre rýchlu elimináciu dôsledkov rádioaktívneho žiarenia.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.10.2022
Vývoj magnetických kompozitov s kontrolovaným hydrofóbnym a hydrofilným povrchom
Development of Magnetic Composites with Adjustable Hydrophobic and Hydrophilic Surface
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Václavíková Miroslava, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na funkcionalizáciu častíc magnetitu s cieľom ovplyvniť ich povrchové vlastnosti. Budú študované ich hudrofilné a hydrofóbne vlastnosti v súvislosti s typom použitých funkčných skupín.
Doba trvania: 6.4.2017 – 31.12.2019
FOCAT – Fotokatalytické čistenie kontaminovaných vôd a vzduchu použitím nanomateriálov
Photocatalytic purification of contamined water and air using nanostructured materials
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fabián Martin, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na štúdium fotokatalytických procesov čistenia znečistených vôd a ovzdušia použitím nanomateriálov, založených predovšetkým na báze oxidov. V rámci riešenia projektu bude porovnávaná fotokatalytická účinnosť mechanochemicky pripravaných materiálov s ostatnými komerčnými fotokatalyzátormi. V súčasnosti je komerčný TiO2 (P25 Degussa, zmes anatasu a rutilu) jedným z najrozšírenejšie používaných fotokatalyzátorov pracujúcich v UV oblasti. Jedným z našich cieľov bude nahradiť jednu zo zložiek anatas/rutil iným oxidom tak, aby sa znížila hodnota šírky zakázaného pásma a fotokatalyzátor by bol aktívny aj vo viditeľnej oblasti elektromagnetického spektra. Štúdium kinetiky fotokatalytických reakcií na modelových plynných a kapalných roztokoch bude hodnotené na základe Langmuir – Hinshelwood modelu ako pre reakčné podmienky s kontinuálnym tak aj pre podmienky s dynamickým prietokom (použitím cirkulačnej pumpy plynu).
Doba trvania: 1.7.2016 – 29.12.2017
WaSClean – Čistenie vôd a pôd od zmiešaných kontaminantov
Water and Soil Clean-up from Mixed Contaminants
Program: 7RP
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Václavíková Miroslava, PhD.
Anotácia: Hlavným cieľom tohoto projektu je výskum a vývoj nových materiálov a technológií pre remediáciu kontaminovaných pôd a vôd. Pre jeho dosiahnutie boli vytýčené dielčie ciele:1. Vývoj poloprevádzkového zariadenia pre produkciu nanočastíc na báze Fe a Cu.2. Vývoj nových kompozitných sorbentov na báze aktívneho uhlia a Fe/Cu nanočastíc.3. Štúdium a optimizácia sorpčných procesov pre odstraňovanie kontaminantov 4. Príprava biogénnych materiálov pre odstraňovanie ťažkých kovov z vôd. 5. Biodegradácia organických polutantov. 6. Degradácia nebiodegradibilných polutantov elektrochemickými procesmi.7. Integrácia postupov 1-6 do sekvenčného remediačného procesu pre odstraňovanie rôznordých kontaminantov.8. Analýza risku, štúdia uskutočniteľnosti a prieskum trhu.Multidisciplinárny projekt koordinovaný Ústavom geotechniky SAV je tvorený konzorciom expertov na svetovej vedeckej úrovni v oblasti environmentálneho managementu, geochémie, nanotechnológií, (geo)mikrobiológie, environmentálneho inžinierstava, materiálového výskumu ako fyzikálnej, koloidnej a analytickej chémie. Členmi konzorcia sú aj prestavitelia malých a stredných podnikov, čím sa predpokladá plynulý prenos skúmanych poznatkov do praxe.
Web stránka projektu: www.saske.sk/wasclean
Doba trvania: 1.10.2013 – 30.9.2017
SECWATER – Výskum bezpečných technológií na detekciu a odstraňovanie kontaminantov z vôd
Technical Advances to Detect and Remove Contaminants from Water for Safety and Security
Program: NATO
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Václavíková Miroslava, PhD.
Anotácia: 1. Vývoj materiálov a metód pre senzorizáciu a detekciu ťažkých kovov, patogénov (baktérii, vírusov), organických zložiek (TCE, čistiacich prostriedkov, halogenidové zložky), farmaceutík, pesticídov a iných toxických zložiek vo vodách a životnom prostredí.2. Návrh stratégie dekontaminácie a remediácie kontaminovaných vôd3. Vývoj GIS/GPS prototypu pre elektronický monitoring kontaminácie vôdÚstav geotechniky SAV zohráva významnú úlohu pri štúdiu senzorických vlastností materiálov na báze Fe/Cu nanočastíc. Taktiez koordinuje výskum potrebný pre návrh strategie dekontaminácie vôd.
Doba trvania: 1.11.2012 – 15.4.2016
odpady, pyrolýza – Využitie kvapalných produktov po pyrolýze odpadových materiálov ako zberačov v procese flotácie uhlia
Utilization of Liquid Pyrolysis Products of Waste Materials as Collectors in the Coal Flotation
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Dolinská Silvia, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na možnosti aplikácie pyrolýznych olejov po procese pyrolýzy vybraných druhov odpadov a biomasy ako flotačných zberačov pri flotácie uhlia. Získané kvapalné produktypo pyrolýze budú identifikované fyzikálno-chemickými metódami. Pyrolýzne oleje budúporovnávané so súčasne používanými zberačmi využívanými pri flotácii uhlia. Zámerom projektu je získanie pyrolýzneho oleja, pomocou ktorého bude možné získať kvalitný uhoľný koncentrát s obsahom popola pod 10 %. Ekonomickým prínosom bude využitie biomasy a odpadov ako obnoviteľných energetických surovín.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2015
Izolácia a identifikácia biologicky aktívnych organických látok z mechanicky aktivovaného slovenského hnedého uhlia
Isolation and identification of biologically activ organic compounds from mechanically activated Slovak brown coal
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zubrik Anton, PhD.
Doba trvania: 1.2.2008 – 31.12.2009

Národné

Využitie mikrovlnnej energie pri odstraňovaní nebezpečných polutantov z modelových roztokov, banských vôd a pri dekontaminácii priemyselných odpadov
Microwave Energy Utilization in the Removal of Toxic Pollutants from Model Solutions, Mine Drainage and Industrial Waste Decontamination.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zubrik Anton, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na prípravu vyspelých uhlíkových sorbentov z lokálnych prekurzorov (napr. slovenský lignit, odpadová biomasa). Mikrovlnný ohrev bude aplikovaný pri pyrolýznej syntéze sorbentov, ich povrchovej aktivácii a modifikácii, ako aj v procese regenerácie. Modifikácia bude realizovaná zabudovaním magnetickými nanočastíc (Fe(0), Fe-oxidov) do uhlíkových štruktúr. To umožní separáciu tuhého sorbentu od čistenej vody magnetickou filtráciou. Pri štúdiu sorpčných procesov bude okrem statickej metódy realizovaná sorpcia v dynamickom móde so zameraním sa na elimináciu vybraných toxických (polo-)kovov a organických polutantov. Taktiež bude riešená desorpcia a regenerácia sorbentov, ako aj mikrovlnná degradácia organických polutantov. Hlavným cieľom je pripraviť uhlíkový produkt s vyššou pridanou hodnotou, t.j. materiál s excelentnými povrchovými vlastnosťami a vhodnou afinitou, ktorý je aplikovateľný v environmentálnych technológiách, pri čistení banských vôd a priemyselných odpadov.
Doba trvania: 1.1.2023 – 31.12.2026
COMWAT – Hybridné kompozity pre komplexné čistenie priemyselných vôd
Hybrid Composites for Complex Treatment of Industrial Waters
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Melnyk Inna, PhD.
Anotácia: Ochrana a čistenie vôd je prioritnou oblasťou výskumu 21. storočia. Ciele projektu spadajú do priorít definovaných Stratégiou výskumu a inovácií pre inteligentnú špecializáciu Slovenskej republiky – RIS 3, ako aj do stratégie Európa 2020. Hlavným cieľom projektu je príprava progresívnych mikro a nanosorbentov na báze oxidu kremičitého a oxidov kovov pre odstraňovanie anorganických a organických polutantov z vôd. Povrch sorbentov bude modifikovaný rôznymi funkčnými skupinami, čím sa zabezpečí selektivita sorbentov voči rôznym iónom kovov a organickým polutantom. Sorbenty budú pripravené jednokrokovou syntézou multifunkčných poráznych a neporéznych sférických kremičitých častíc. Zároveň bude skúmaná príprava kompozitných magnetických sorbentov s mono- a multifunkčnými povrchovými vrstvami. Uvedené materiály budú testované za účelom odstraňovania anorganických a organických polutantov z odpadových vôd. Menovite pojde o ióny arzénu, olova, kadmia, ortuti ako aj o adsorbovateľné organické halogény z hutníckeho priemyslu, polyaromatické uhľovodíky z poľnohospodárskeho priemyslu, azofarbivá z textilného priemyslu ako aj reziduá liečiv a/alebo antibiotík.
Doba trvania: 1.7.2020 – 30.6.2024
Príprava materiálov pre remediáciu environmentálnych záťaží po banskej činnosti
Preparation of Materials for the Remediation of Old Mining Sites.
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Václavíková Miroslava, PhD.
Anotácia: V dôsledku intenzívnej priemyselnej činnosti sa v podobe tuhých, kvapalných, ako aj plynných odpadov dostáva do jednotlivých zložiek životného prostredia čoraz viac ťažkých kovov, rádionuklidov a iných vysoko toxických látok vrátane organických zložiek. Špecifickou vlastnosťou ťažkých kovov je, že na rozdiel od väčšiny organických polutantov vôbec nepodliehajú rozkladným procesom. Jedným zo zdrojov ťažkých kovov vo vodách na Slovensku sú staré banské záťaže, z ktorých vyteká pomerne veľké množstvo kyslých banských vôd s nadlimitnými koncentráciami kovov. Projekt je zameraný na prípravu kompozitných sorbentov na báze oxidovželeza pre odstraňovanie toxických kovov/polokovov z vôd tak v katiónovej forme (napr. Cd, Pb, Cu), ako aj vo forme aniónov/oxoaniónov (napr. As, Cr, Sb, Mo). Zároveň budú tieto materiály testované na sorpciu vybraných organických kontaminantov (napr. ropných produktov, polyaromatických uhľovodíkov, a i.) vyskytujúcich sa v životnom prostredí.
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2022
Získavanie vybraných kritických surovín z environmentálnych záťaží po baníctve, hutníctve a uhoľnej energetike
Recovery of Selected Critical Minerals from Environmental Loads after Mining, Metallurgy and Coal-Fired Power Industry
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Dolinská Silvia, PhD.
Anotácia: Významným zdrojom tzv. „kritických surovín“ resp. prvkov môžu byť aj minerálne odpady po banských (úpravníckych) a hutníckych aktivitách, ako aj odpady po uhoľnej energetike. Predkladaný návrh projektu zahŕňapodrobnú analýzu vybraných odpadov na Slovensku: čiernouhoľný popolček (Košice), odpad po flotácii a spracovaní polymetalických rúd (Markušovce), odpad z výroby oxidu hlinitého (skládka červeného kalu, Žiar nadHronom) z hľadiska obsahu kritických prvkov, ako je napr. skupina prvkov vzácnych zemín. Na základe nových poznatkov budú pre konkrétne odpady vypracované fyzikálne a fyzikálno-chemické postupy získavania koncentrátov kritických prvkov. Bude sa realizovať extrakcia kritických prvkov rôznymi chemickými činidlami a optimalizácia procesu lúhovania. K selektívnej separácii kritických prvkov z výluhov budú použité chemické a fyzikálno-chemické metódy. Taktiež bude skúmaný vplyv mikrovlnnej energie na účinnosť extrakcie kritickýchprvkov z odpadov.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2020
Mikrovlnná syntéza polykomponentných materiálov pre úpravnícke a environmentálne technológie
Microwave-Assisted Synthesis of Polycomponent Materials for Mineral Processing and Environmental Technologies
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Zubrik Anton, PhD.
Anotácia: Projekt sa zaoberá syntézou, vlastnosťami a využitím magnetických uhlíkových materiálov pripravených na báze prírodných a priemyselných prekurzorov uhlíka (slovenské uhlie, biomasa, popolčeky). Magnetický uhlíkový materiál bude pripravený mikrovlnnou pyrolýzou, klasickou pyrolýzou ako aj koprecipitáciou s katiónmi železa na uhlíkovú matricu. Cieľom je pripraviť materiál s vysokým objemom pórov, veľkým špecifickým povrchom a vhodnými magnetickými vlastnosťami. Tieto kompozity budú charakterizované pomocou fyzikálnych afyzikálno-chemických metód a následne testované ako sorbenty ťažkých kovov a organických polutantov z vodných roztokov. Na odstránenie sorbentu z vody bude využitá magnetická filtrácia. Následne sa vykoná regenerácia sorbentov. Na základe výsledkov týkajúcich sa vlastnosti materiálu, účinnosti sorpcie a regenerácie bude navrhnutá schéma syntézy magnetických materiálov a ich cyklu (sorpcia/magnetická filtrácia/desorpcia/sorpcia) pri aplikáciách v environmentálnych technológiách.
Doba trvania: 1.1.2015 – 31.12.2018
Uplatnenie mikrovlnnej energie pri intenzifikácii procesov extrakcie a pyrolýzy uhlia a odpadov
Microwave Energy Application for Intensification of Extraction and Pyrolytic Processes of Coal and Wastes
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Dolinská Silvia, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na riešenie problematiky uplatnenia mikrovlnnej energie pri spracovaní energetických surovín a metalurgických odpadov. Budú optimalizované podmienky mikrovlnnej extrakcie záujmovýchorganických látok z uhlia a biomasy. Mikrovlnná pyrolýza uhlia a biomasy (slamy, trste, odpadov repky, kukurice a slnečnice) bude realizovaná pri rôznych podmienkach ohrevu a získané tuhé a kvapalné produkty budúanalyzované fyzikálnymi a chemickými metódami. Tuhé produkty budú po mikrovlnnej úprave testované ako sorbenty iónov ťažkých kovov pri čistení odpadových vôd. Aplikáciou mikrovlnnej energie v procesoch extrakcie metalurgických odpadov budú získané koncentráty s vysokým obsahom úžitkových zložiek. Na základe analýzy experimentálnych a teoretických výsledkov budú vyvinuté nové nekonvenčné metódy využívajúce mikrovlnnúenergiu pri daných procesov.
Doba trvania: 1.1.2013 – 31.12.2016
Nerovnovážna štruktúra povrchov/rozhraní v nanooxidoch pripravených mechanochemickými metódami
Nonequilibrium structure of surfaces/interfaces in nanooxides prepared by mechanochemical routes
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Šepelák Vladimír, DrSc.
Anotácia: Systematicky bude študovaná nerovnovážna štruktúra povrchových vrstiev a hraníc zŕn v nových nanokryštalických oxidoch (mullitoch, perovskitoch, olivínoch, granátoch) pripravených mechanochemickými postupmi. Porovnávacie spektroskopické štúdium lokálnej štruktúry objemových a odpovedajúcich nanokryštalických oxidov umožní odseparovať vplyvy štruktúrne neusporiadaných povrchov/rozhraní od efektov kryštalických zŕn na makroskopické vlastnosti oxidických nanočasticiach. Bude poskytnutá kvantitatívna informácia o nerovnovážnom štruktúrnom stave povrchov/rozhraní v nanooxidoch s ohľadom na ich nerovnovážnu katiónovú distribúciu, nekolineárne spinové usporiadanie, modifikovanú katiónovú konfiguráciu najbližších susedov a deformáciu štruktúrnych polyedrov. Budú študované magnetické vlastnosti mechanochemicky pripravených nanočastíc v závislosti od ich veľkosti s cieľom prispieť k vysvetleniu vzťahov medzi štruktúrou a vlastnosťami nanokryštalických tuhých látok.
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2013
Inovácia termickej konverzie energetických surovín aplikáciou mikrovlnnej energie
The Inovation of Thermal Conversion of Energetic Raw Materials by the Application of Microwave Energy
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Dolinská Silvia, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na riešenie teoretických a praktických problémov uplatnenia mikrovlnnej energie pri termickej dekompozícii energetických surovín. Vzorky budú pripravené laboratórnymi úpravníckymi metódami (drvenie, mletie, sitovanie). Výskum bude venovaný aplikácii mikrovlnného žiarenia na extrakciu apyrolýzu úžitkových zložiek z uhlia a biomasy. Bude sa študovať vplyv rôznych extrakčných rozpúšťadiel za účelom získania organických látok. Pozornosť bude venovaná štúdiu vplyvu rôznych parametrov na proces mikrovlnnej pyrolýzy skúmaných materiálov. Porovnaním klasickej a mikrovlnnej pyrolýzy a extrakcie energetických surovín sa vyhodnotí vplyv aplikácie mikrovlnnej energie z ekonomického a ekologického hľadiska.
Doba trvania: 1.1.2010 – 31.12.2012
SPRINCO – Vzťahy medzi štruktúrou a vlastnosťami nanokryštalických komplexných oxidov pripravených mechanochemickými metódami
Structure-property relationships in nanocrystalline complex oxides prepared by mechanochemical methods
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Šepelák Vladimír, DrSc.
Anotácia: Nanokryštalické komplexné oxidy s ferimagnetickými, feroelektrickými a/alebo piezoelektrickými vlastnosťami budú pripravené dvoma odlišnými mechanochemickými postupmi: mechanosyntézou a mechanickou aktiváciou odpovedajúcich objemových materiálov. Bude získaná kvantitatívna informácia o mechanicky indukovanom štruktúrnom neusporiadaní (o nerovnovážnej distribúcii katiónov, nekolineárnom spinovom usporiadaní, zmene atómovej konfigurácie najbližších susedov, deformácii geometrie polyedrov, atď.) v mechanicky aktivovaných a mechanosyntetizovaných nanooxidoch. Experimentálne a teoreticky bude skúmaná magnetická, dielektrická a mechanická odozva týchto materiálov s cieľom prispieť k objasneniu vzťahov medzi štruktúrou a vlastnosťami nanokryštalických oxidov. Na základe porovnania získaných experimentálnych a teoretických výsledkov, vlastnosti oxidických nanočastíc budú optimalizované vhodnou modifikáciou ich veľkosti. Bude určená oblasť termickej, chemickej a štruktúrnej stability nanomateriálov pripravených mechanochemickými metódami. Štúdiom odozvy štruktúry a vlastností nanokryštalických oxidov na zmenu teploty bude objasnený mechanizmus ich relaxácie do nízko-energetického stavu.
Doba trvania: 1.6.2008 – 31.12.2010
Extrakcia organických látok z uhlia a biomasy
The Extraction of Organic Substances from the Coal and Biomass
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Dolinská Silvia, PhD.
Anotácia: Predkladaný projekt je zameraný na štúdium extrakcie organických látok z hnedého uhlia, lignitu a biomasy. V podmienkach rôznych extrakčných režimov (Soxhletova extrakcia, destilácia vodnou parou, SFE, MAE) bude študovaný proces extrakcie seskviterpénov, diterpénov a vyšších terpénov, humínových látok a polycyklických aromatických uhľovodíkov (PAU). Mechanizmus mikrovlnej extrakcie sa bude študovať v podmienkach bodu varu rozpúštadiel pri extrakcii nízkomolekulých diterpénov a vysokomolekulových humínových látok a PAU. Superkritická fluidná extrakcia terpénových látok bude realizovaná v podmienkach nízkoteplotnej SFE s CO2 a vysokoteplotnej SFE s polárnymi a nepolárnymi rozpúšťadlami. Environmentálny výskum extrakcie a rafinácie uhlíkatých prekurzorov bude zvlášť zameraný na identifikáciu PAU. Taktiež bude študovaný vplyv rafinovaných humínových kyselín na proces biochemickej redukcie železitých solí.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
Riešenie teoretických a praktických problémov uplatnenia mikrovlnej energie v mineralurgii a environmentálnych technológiách
Solution of theoretical and practical problems of microwave energy application in minerallurgy and environmental technologies
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Jakabský Štefan, PhD.
Doba trvania: 1.5.2006 – 30.9.2009
Nanokryštalické komplexné oxidy pripravené intenzívnym mletím
Nanoscale complex oxides prepared by intensive milling
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Šepelák Vladimír, DrSc.
Doba trvania: 1.1.2005 – 1.12.2007
FOCAT – Fotokatalytické čistenie kontaminovaných vôd a vzduchu použitím nanomateriálov
Photocatalytic purification of contamined water and air using nanostructured materials
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fabián Martin, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na štúdium fotokatalytických procesov čistenia znečistených vôd a ovzdušia použitím nanomateriálov, založených predovšetkým na báze oxidov. V rámci riešenia projektu bude porovnávaná fotokatalytická účinnosť mechanochemicky pripravaných materiálov s ostatnými komerčnými fotokatalyzátormi. V súčasnosti je komerčný TiO2 (P25 Degussa, zmes anatasu a rutilu) jedným z najrozšírenejšie používaných fotokatalyzátorov pracujúcich v UV oblasti. Jedným z našich cieľov bude nahradiť jednu zo zložiek anatas/rutil iným oxidom tak, aby sa znížila hodnota šírky zakázaného pásma a fotokatalyzátor by bol aktívny aj vo viditeľnej oblasti elektromagnetického spektra. Štúdium kinetiky fotokatalytických reakcií na modelových plynných a kapalných roztokoch bude hodnotené na základe Langmuir – Hinshelwood modelu ako pre reakčné podmienky s kontinuálnym tak aj pre podmienky s dynamickým prietokom (použitím cirkulačnej pumpy plynu).
Doba trvania: 0.0.0000 – 0.0.0000