Projektová činnosť

Medzinárodné

Lokálna štruktúra dopovaných podvojných oxidov nanokryštalických rozmerov pomocou sofistikovaných fyzikálno-analytických metód. Prenos poznatkov a vzdelávanie.
Insight to local structure of doped/nanocrystalline complex oxides by sophisticated physico-chemical methods. Educational approach.
Program: Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Fabián Martin PhD.
Anotácia: Funkčné vlastnosti pokročilých materiálov sú do značnej miery ovplyvnené spôsobom ich prípravy. Doteraz bolo študované veľké množstvo zlúčenín pre rôzne aplikácie, napriek tomu komplexné a/alebo dopované oxidy predstavujú stále významnú skupinu materiálov pre novodobé využitie. Ich vlastnosti sú však úzko späté s metódami prípravy; t.j. vplyv na štruktúru, veľkosť kryštalitov, morfológiu, tvorbu štruktúrnych defektov, rôzne poruchy štruktúrneho usporiadania a pod. Syntéza oxidov mletím, resp. mechanochemická syntéza, je v tomto zmysle považovaná ako vhodná alternatíva pre rýchlu a jednoduchú prípravu oxidov s modifikovanou štruktúrou. Avšak, štandardne dostupné RTG difrakčné metódy sú často krát nepostačujúce pre dôsledne odhalenie ich reálnej štruktúry. Spektroskopické metódy sú v tomto prípade oveľa citlivejšie. V tomto zmysle, navrhovaný projekt reaguje na potrebu spolupracovať s partnerskou inštitúciou v Bulharsku s dôrazom na spektroskopické štúdia pripravených oxidov so zreteľom na tréning PhD. študentov a mladých vedeckých pracovníkov.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2023

Národné

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
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
Termická stabilita nanomateriálov pripravených mechanochemickými metódami
Thermal stability of nanomaterials prepared by mechanochemical methods
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: prof. RNDr. Šepelák Vladimír DrSc.
Anotácia: Nanokryštalické oxidy (alumináty, stanáty, hexaferity) budú pripravené dvoma odlišnými mechanochemickými postupmi: mechanosyntézou a mechanickou aktiváciou odpovedajúcich objemových materiálov. Bude poskytnutá kvantitatívna informácia o termicky indukovanom vývoji štruktúrneho neusporiadania (nerovnovážnej katiónovej distribúcie, nekolineárneho spinového usporiadania, katiónovej konfigurácie najbližších susedov, deformácie štruktúrnych polyedrov, atď.) v mechanosyntetizovaných a mechanicky aktivovaných komplexných oxidoch. Budú študované magnetické vlastnosti mechanochemicky pripravených nanomateriálov v závislosti od veľkosti ich častíc s cieľom prispieť k vysvetleniu vzťahov medzi štruktúrou a vlastnosťami nanokryštalických tuhých látok. Štúdium odozvy nano-oxidov na zmenu teploty umožní určiť oblasť termickej stability mechanicky indukovaných metastabilných stavov a objasniť mechanizmus ich relaxácie do nízko-energetického stavu.
Doba trvania: 1.1.2008 – 31.12.2010
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
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