Projektová činnosť

Medzinárodné

AdOX – Vzťahy medzi štruktúrou a funkčnými vlastnosťami vo vyspelých nanooxidoch určených pre uskladňovanie energie
Structure-Function Relationship of Advanced Nanooxides for Energy Storage Devices
Program: Medzivládna dohoda
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Šepelák Vladimír DrSc.
Anotácia: Hlavným cieľom navrhovaného projektu je v rámci multidisciplinárnej oblasti, chémie tuhých látok, vyvinúť/nájsť inovatívne a sofistikované chemické spôsoby, vďaka ktorým bude možné pripraviť energetické materiály. Základný koncept je zameraný na nasledujúce body: (i) získať vybrané komplexné oxidy použitím vyselektovaných prekurzorov, (ii) využiť tzv. „pevné rozhranie“ medzi tuhými anorganickými-organickými látkami, (iii), využiť unikátne a nekonvenčné procesy, ako sú mechanická aktivácia a mikrovlnové technológie, a (iv) charakterizovať produkty s ohľadom na podmienky prípravy, neovplyvňujúce ich konečné vlastnosti (napr. zníženie kapacity Li-ion a Na-iónových batérií) a reprodukovateľnosť. Cieľové materiály zahŕňajú (i), Li- a Na- obsahujúce nanokryštalické komplexné oxidy vo forme spinelov, garnetov, pyroxenov, olivínov a ortosilikátov a (ii) nanočastice oxidov (SiO2, SnO2 a TiO2) s čiastočne redukovanými a čiastočne vymenenými aniónmi.U oxidov syntetizovaných nekonvenčnou metódou sa očakávajú modifikované/”vylepšené” štrukturne a elektrochemické vlastnosti.V rámci navrhovaného projektu sa špeciálny dôraz kladie na systematické štúdium štruktúrnych a funkčných vlastností produktov so zreteľom na ich možnú aplikáciu ako energetických materiálov. Konečným cieľom projektu je optimalizácia a navrhnutie reálnej štruktúry pripravených produktov vykazujúcich napr. najvyššiu možnú Li+ (Na+) iónovú vodivosť získanú systematickým ovplyvňovaním aditívami a aplikácia metódy prípravy s najvyššou precíznosťou.
Web stránka projektu: http://adox.rie.shizuoka.ac.jp/
Doba trvania: 1.10.2015 – 30.9.2018
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
Mechanochemicky syntetizované nanomateriály, ich charakterizácia, fotokatalytické a antikarcinogénne vlastnosti
Mechanochemically synthesized nanomaterials, their characterization, photocatalytic and anticancer properties
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fabián Martin PhD.
Anotácia: Nanokryštaliké oxidy pripravené mechanochemickými postupmi sú charakterizované nerovnovážnou štruktúrou obsahujúcou značný počet kryštalografických defektov. Tie spolu s vysokou hodnotou merného povrchu k objemu nanočastíc značne ovplyvňujú ich fizykálno-chemické vlastnosti. V rámci projektu boli pripravené a študované viaceré oxidy s jednoduchou štruktúrou.
Doba trvania: 1.1.2012 – 31.12.2014
VKVŽM – Vývoj kompozitných, vysoko žiaruvzdorných materiálov na báze čiernouhoľného popolčeka
Development of new composite heat-proof materials based on fly ash
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Praščáková Mária PhD.
Anotácia: Projekt bude zameraný na experimentálne štúdium korelačných vzťahov pomeru majoritných prvkov Al a Si v energetických popolčekoch a aditíva pre vývoj nových kompozitných materiálov mullitového typu. Z čiernouhoľného popolčeka bude s pridaním Al aditíva v intervale blízkom stechiometrického pomeru syntetizovaná nová kompozitná hmota s využitím mechanochemickej pred úpravy ako intenzifikačného faktora pred samotným finálnym termickým procesom transformácie.
Doba trvania: 1.1.2010 – 31.12.2011
Multifunkčné materiály pripravené mechanochemickými reakciami
Multifunctional materials prepared by mechanochemical reactions
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Achimovičová Marcela PhD.
Anotácia: Mechanochemická syntéza nových kompozitných katalyzátorov na báze polyoxometalátov Ni, Fe a Co, CeO2, CeO2-Al2O3 a selenidov kovov pre procesy hydrodesulfurizácie, oxidácie CO a rozkladu alkoholov, ale aj mechanochemická modifikácia adsorbentov CO2 na báze kremičitanov.
Doba trvania: 2.1.2009 – 31.12.2010

Národné

Ekologický spôsob prípravy vybraných minerálnych fáz na baze oxidov a selenidov vysoko-energetickým mletím
A green approach to the direct synthesis of selected oxide and selenide mineral phases by high-energy milling
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tóthová Erika PhD.
Anotácia: Nekonvenčná mechanochemická metóda (vysoko-energetické mletie) bude použitá pri príprave vybraných typov oxidov a selenidov, konkrétne pyroxénov s chemickým zložením NaFeA2O6, kde A = Si, Ge a selenospinelov s chemickým zložením AB2Se4, kde A = Co, Ni, Cu a B = Co, Ni, Ti. Fyzikálno-chemické vlastnosti týchto materiálov je možné využiť v praxi napr. pri výrobe batérií s čo najdlhšou výdržou a fotovoltaických článkov, či v IT. Po prvý-krát budú študované procesy mechanicky indukovanej nukleácie od počiatočných štádií až po vznik požadovaných fáz, čo poskytne informáciu a objasnenie mikroskopického mechanizmu tejto metódy. Bude získaná detailná kvantitatívna informácia o atómovej a elektrónovej štruktúre pripravených materiálov a kvalitatívna informácia o povrchu a zrnitostnom zložení. Bude študovaný vplyv mechanického účinku na fyzikálno-chemické (magnetické, elektrické a optické) vlastnosti mechanosyntetizovaných materiálov porovnaním s materiálmi rovnakého zloženia, pripravených inými konvenčnými metód.
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2022
AuMCHBA – Získavanie zlata z ťažko spracovateľných sulfidických koncentrátov s aplikáciou mechanochemicko-biologickej aktivácie
Gold recovery from refractory sulphide concentrates by mechanochemico-biological activation
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Ficeriová Jana PhD.
Anotácia: Náročné spracovanie koncentrátov s obsahom zlata, ako aj do nedávnej doby používaná nebezpečná kyanidová metóda podnietili aplikáciu nových spôsobov získavania tohto ušľachtilého kovu. Z uvedených príčin je tento vedecký projekt zameraný na získavanie zlata z ťažko spracovateľných sulfidických koncentrátov s použitím nekyanidových mechanochemicko-biologických postupov. Mechanochemická aktivácia koncentrátov a kremičitých schránok špecifikovaných rias v nekyanidovom prostredí reagencií spôsobuje zmeny fyzikálno-chemických vlastností nosných minerálov zlata, ako aj minerálnych zložiek rias. Tieto štruktúrne zmeny majú pri stanovených reakčných podmienkach rozhodujúci vplyv na vylúčenie nanočastíc zlata do nekyanidových reagencií, z ktorých sa následne zafixujú v bunkovom matrixe na mechanochemicky aktivovaných kremičitých schránkach rias.Takto získané nanočastice zlata môžu mať v praxi rôzne využitie, ako je urýchlenie rozkladu nebezpečných látok alebo likvidáciu škodlivín v kontaminovanej vode, pôde a ovzduší.
Web stránka projektu: https://e-vega.sav.sk/
Doba trvania: 1.1.2020 – 31.12.2022
Štúdium fyzikálno-chemických vlastností nanooxidov pripravených kombinovanou mechanochemicko/termickou syntézou
Study of physico-chemical properties of nanooxides prepared by combined mechanochemical-thermal synthesis
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tóthová Erika PhD.
Anotácia: Výskum sa sústredí na prípravu dvoch atraktívnych materiálov z hľadiska ich fyzikálno-chemických vlastností kombinovanou mechanochemicko/termickou syntézou. Pôjde o prípravu multiferoického materiálu LiFeSi2O6 a známeho polovodičového materiálu ZnO. Dôraz sa kladie na spôsob prípravy týchto materiálov a síce mechanochemickú aktiváciu a následnú kalcináciu pripravených prekurzorov. Nekonvenčnou mechanochemickou aktiváciou dochádza k zvýšeniu vnútornej a povrchovej energie a zároveň k zníženiu súdržnej energie látok, čo umožňuje zníženie teploty potrebnej na priebeh tuho-fázovej reakcie. U takto pripravených materiálov sa bude študovať vplyv mechanickej aktivácie na fyzikálno-chemické (magnetické a optické) vlastnosti v porovnaní s materiálmi rovnakého zloženia, pripravených inými konvenčnými metódami.
Doba trvania: 1.1.2017 – 31.12.2019
SEMINANO – Mechanochémia polovodičových nanokryštálov: od minerálov k materiálom a liekom
Mechanochemistry of Semiconductor Nanocrystals: from Minerals to Materials and Drugs
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. prof. RNDr. Baláž Peter DrSc.
Anotácia: Vedecký projekt sa sústredí na vypracovanie špeciálnych mechanochemických postupov syntézy vyspelýchmateriálov s vysokým stupňom využitia v nanotechnológiách. Budú aplikované nasledovné postupy:mechanochemická syntéza, mechanochemická redukcia, mechanická aktivácia a nanomletie. Výskum a vývoj vrámci tohto projektu sa bude zaoberať niekoľkými perspektívnymi nanofázovými materiálmi (hlavne polovodičovénanokryštály, QDs), ktoré budú charakterizované súborom sofistikovaných metód. Po realizácii syntéz acharakterizácii bude detailne študované využitie v materiálových vedách (optické vlastnosti), medicíne (toxicita aprotirakovinové účinky) a v metalurgii (príprava nanofáz). Špeciálna pozornosť sa bude venovať vzťahu medziparametrami syntézy a vlastnosťami, ktoré sa u aplikovaných procesov využívajú.
Doba trvania: 1.7.2015 – 30.6.2019
Mechanosyntéza lítiových nanosilikátov s významnými elektrochemickými a magnetickými vlastnosťami
Mechanosynthesis of lithium nanosilicates with attractive electrochemical and magnetic properties
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Tóthová Erika PhD.
Anotácia: V rámci predkladaného projektu sa zameriame na mechanochemicku syntézu lítiových nanosilikátou typu "Li2FeSiO4" a "LiFeSi2O6", ktoré majú významné elektrochemické a magnetické vlastnosti. Pripravené nanomateriály budú podrobne charakterizované, a síce bude študovaná ich štruktúra, povrchové a objemové vlastnosti, veľkosť častíc, morfológia. U nanosilikátu typu "Li2FeSiO4" budeme testovať pomocou galvanostatických meraní ich vhodnosť pre využitie v Li-ion batériách. U nanosilikátu typu "LiFeSi2O6" bude študovaný jeho magnetický stav, ktorý by mal byť určujúci pre potenciálne multiferoické vlastnosti.
Doba trvania: 1.1.2014 – 31.12.2016
CFNT-MVEP – Centrum fyziky nízkych teplôt a materiálového výskumu v extrémnych podmienkach
Center of Low Temperature Physics and Materials Research in Extremal Conditions
Program: Centrá excelentnosti SAV
Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. prof. RNDr. Baláž Peter DrSc.
Anotácia: V spolupráci s dvoma ďalšími ústavmi SAV a Prírodovedeckou fakultou UPJŠ bude študovaných niekoľko perspektívnych materiálov pri extrémnych podmienkach, nízkej teplote a vysokoenergetickom mletí. Vzájomná výmena poznatkov, ako aj experimentálnych zariadení bude využitá pre získanie nanomateriálov s neočakávanými vlastnosťami.
Doba trvania: 4.8.2011 – 3.8.2015
MECHANO – Mechanochemická modifikácia minerálov pre vyspelé nanotechnologické aplikácie
Mechanochemical Modification of Minerals for Advanced Nanotechnology Applications
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. prof. RNDr. Baláž Peter DrSc.
Anotácia: Vedecký projekt sa sústredí na modifikáciu vlastností vybraných minerálov mechanochemickými postupmi. Intenzívne mletie generuje v mineráloch zmeny celého radu fyzikálne-chemických vlastností, ktoré je možné využiť pre vyspelé aplikácie v rôznych odvetviach. Pre environmentálne aplikácie sa využije schopnosť aktivovaných silikátov viazať oxid uhličitý. Podobnú schopnosť vykazujú oxidy a karbonáty pri sorpcii toxických kovov z roztoku. Dvojstupňový rozklad sulfidov pri intervencii mechanochemického lúhovania vedie k nanotechnologickým aplikáciám prípravy nanokryštalickej medi. Mechanochemická príprava nanokryštalických syntetických minerálov na báze sulfidov, selenidov a titanátov vedie k aplikáciám v materiálovom inžinierstve. Nanosuspenzie sulfidu arzénu vykazujú nový, v Európe doteraz neskúmaný priaznivý efekt pri eliminácii rakovinových buniek.
Doba trvania: 1.5.2011 – 31.10.2014
Mechanická aktivácia minerálov pre environmentálne, materiálové a terapeutické aplikácie
Mechanical Activation of Minerals for Environmental, Materials and Terapeutic Application
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. prof. RNDr. Baláž Peter DrSc.
Anotácia: Vedecký projekt sa sústredí na modifikáciu vlastností vybraných minerálov mechanickou aktiváciou. Mechanická aktivácia v zariadeniach intenzívneho mletia generuje v mineráloch zmeny celého radu fyzikálnochemických vlastností, ktoré je možné využiť pre environmentálne, materiálové a terapeutické aplikácie. Budú sa skúmať minerály na báze sulfidov, karbonátov a silikátov. Využije sa potenciál aktivovaných minerálov pre sorpciu kadmia a arzénu z roztokov a oxidu uhličitého z plynnej fázy, prípravu nanokryštalickej medi a zinku a overenie možnosti využitia sulfidov arzénu pre deštrukciu rakovinových buniek.
Doba trvania: 1.1.2011 – 31.12.2013
Príprava nanokryštalických polovodičov na báze selenidov vysoko-energetickým mletím
High-energy milling preparation of nanocrystalline semiconductors on the basis of selenides
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Achimovičová Marcela PhD.
Anotácia: Vedecký projekt bude zameraný na prípravu nanokryštalických polovodičov na báze selenidov bizmutu a cínu vysoko-energetickým mletím a ich charakterizáciu. V planetárnom guľovom mlyne sa uskutoční konvenčná mechanochemická syntéza selenidov cínu (SnSe2) a bizmutu (BiSe, Bi2Se3) z elementárnych prekurzorov (Sn, Bi, Se). Procesom mechanicky indukovanej samo-udržiavacej reakcie (MSR) sa bude sledovať mechanizmus syntézy selenidov bizmutu v špeciálne upravenom mlecom zariadení. Bude sa študovať spôsob dezagregácie častíc mechanochemicky syntetizovaných selenidových polovodičov použitím pobrchovo-aktívnych látok a taktiež sa overí možnosť využitia selenidu cínu ako elektródového materiálu pre Li-batérie.
Doba trvania: 2.1.2011 – 31.12.2013
nanoCEXmat II – Budovanie infraštruktúry Centra excelentnosti progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou
Building of Infrastructure of Centre of Excellence of Progressive Materials with Nano- and Submicrone Structure
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. prof. RNDr. Baláž Peter DrSc.
Anotácia: V rámci prekladaného projektu sa bude modernizovať súčasný experimentálny prístrojový park Oddelenia mechanochémie ÚGt SAV. Bolo prehodnotené možné využitie nových zariadení pre charakterizáciu nanofáz, na základe ktorého sa vykonal návrh pre nákupy. Tieto aktivity sa vykonali podľa potrieb všetkých riešiteľov / členov projektu nanoCEXmat II s cieľom zvýšiť úroveň prístrojového parku výskumných ústavov a univerzít vo Východoslovenskom regióne.
Doba trvania: 1.5.2010 – 30.4.2013
Využitie mechanochemických postupov v mineralurgických procesoch a pri príprave nanomateriálov
Using of mechanochemical methods in mineralurgical processes and at preparation of nanomaterials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Mgr. Achimovičová Marcela PhD.
Anotácia: Výskum sa sústredí na využitie mechanochemických postupov v mineralurgických procesoch a na prípravu nanokryštalických polovodičov a nanokompozitov. Vedecký projekt bude skúmať možnosti mechanochemickej syntézy sulfidov, resp. selenidov kovov a mechanochemickej redukcie sulfidov kovov horčíkom v laboratórnom aj priemyselnom mlyne. Mechanickou aktiváciou sa budú modifikovať vlastnosti cementátorov, čo prispeje k zefektívneniu technológie cementácie. Taktiež sa mechanická aktivácia minerálov použije pri mechanochemickej karbonizácii vybraných minerálov, čo bude mať vplyv na proces zachytávania CO2 skúmanými minerálmi. V projekte sa zrealizuje nekyanidový spôsob extrakcie zlata a striebra z Au-Ag odpadov.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2010
ZOMEKA – Zachytávanie CO2 mechanochemickou karbonizáciou nerastov
CO2 sequestration by mechanochemical carbonation of minerals
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. prof. RNDr. Baláž Peter DrSc.
Anotácia: Projekt sa sústredí na modifikáciu vlastností nerastov schopných za určitých podmienok viazať oxid uhličitý. Keďze sa jedná o doktorandskú dizertačnú prácu, v úvodnej časti sa zameriava na literárnu rešerš venovanú rôznym spôsobom zachytávania oxidu uhličitého. Experimentálne práce sa sústredia na optimalizáciu mechanochemickej aktivácie nerastov ich intenzívnym mletím. V laboratórnych podmienkach sa preskúma mletie v planetárnom mlyne a v atritore, ktoré umožňujú aplikovať rôzne režimy mletia uplatňujúce sa v technologických podmienkach. Reaktivita pripravených disperzií sa overí v ich interakcii s oxidom uhličitým a verifikuje pre vzorky aktivované v priemyselnom mlyne. Záverečná časť projektu bude venovaná napísaniu doktorandskej dizertačnej práce.
Doba trvania: 1.11.2006 – 30.11.2009
Mechanochemická príprava nanokryštalických látok a ich využitie v mineralurgii
Mechanochemical Preparation of Nanocrystalline Substances and its Application in Mineral Processing
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Dr.h.c. prof. RNDr. Baláž Peter 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