kontakt
Projektová činnosť
Medzinárodné
| CAT-TECH – Nanokatalyzátory a hybridné technológie pre degradáciu nových typov organických kontaminantov | |
| Nanocatalysts and Hybrid Technologies for Emerging Organic Pollutant Degradation | |
| Program: | EUREKA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Cieľom tohto projektu je vývoj nanokatalyzátorov a hybridných technológií na úpravu vody obsahujúcej nové typy organických kontaminantov. Organické kontaminanty zahŕňajúc textilné farbivá majú zložité molekulárne štruktúry, vďaka ktorým sú odolné voči konvenčným metódam ich odstraňovania. To vedie k významným environmentálnym problémom so zdravotnými následkami pre ľudskú populáciu. Navrhovaný projekt sa zameriava na inovatívne riešenia odbúravania organických kontaminantov vývojom pokročilých nanokatalyzátorov na báze feritov so zvýšenou aktivitou. Hybridné technológie kombinujúce účinok UV a mirkovlnného žiarenia podporia aktiváciu nanokatalyzátorov s cieľom zlepšiť ich účinnoť. Okrem toho, zavedenie elektrokatalýzy do Fentonovej reakcie pomôže zvýšiť účinnosť nanokatalyzátorov urýchlením redoxných reakcií a generovaním vysoko reaktívnych radikálov. Medzi špecifické ciele projektu patrí vývoj nákladovo efektívneho, udržateľného a priemyselne atraktívneho prístupu k čisteniu odpadových vôd. Očakáva sa, že projekt prinesie merateľné výsledky vrátane zvýšenia rýchlosti degradácie modelových znečisťujúcich látok o najmenej 30 % a optimalizáciu počtu katalytických cyklov s minimálnou stratou aktivity nanokatalyzátora. |
| Doba trvania: | 1.7.2025 – 30.6.2028 |
| INMAT – Inovatívne materiály určené pre nové technológie čistenia odpadových vôd | |
| Innovative materials for applications in next-generation wastewater treatment technologies | |
| Program: | Iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Znečistenie vodných zdrojov dosahuje alarmujúce úrovne, čo predstavuje vážnu hrozbu pre ekosystémy a ľudské zdravie. To podčiarkuje naliehavú potrebu inovatívnych technológií pre čistenie odpadových vôd. Účinné a finančne efektívne procesy čistenia odpadových vôd sú kľúčové pre trvalo udržateľný rozvoj, ochranu životného prostredia a verejné zdravie. Projekt „Inovatívne materiály pre čistenie odpadových vôd novej generácie“ (INMAT) rieši celosvetovú výzvu nedostatočných technológií pre čistenie odpadových vôd zahŕňajúc odpadové vody z textilného priemyslu. Konvenčné metódy vrátane biologického spracovania často neposkytujú primeranú účinnosť. INMAT navrhuje prelomové prístupy k čisteniu odpadových vôd prostredníctvom vývoja inovatívnych materiálov (nanokatalyzátorov) schopných generovať voľné radikály prostredníctvom Fentonovej reakcie ako súčasť pokročilých oxidačných procesov (AOP). Tento koncept zabezpečuje efektívnu degradáciu organických polutantov. Okrem toho, projekt predstavuje návrh využitia gama žiarenia z „vyčerpaných“ rádioaktívnych zdrojov ako udržateľné a dostupné riešenie na čistenie odpadových vôd. Vzhľadom na zložité a nepredvídateľné zloženie odpadových vôd pochádzajúcich zo zdrojov, ako je textilný priemysel, komunálne skládky, nemocnice a verejné práčovne, vývoj mobilných alebo stacionárnych zariadení využívajúcich nízku dávku gama žiarenia z „vyčerpaných“ zdrojov by umožnil efektívnosť prostredníctvom multimodálneho prístupu. Navyše, ďalším kľúčovým prvkom projektu je skúmanie využitia magnetickej hypertermie pri čistení odpadových vôd. V tomto procese magnetické nanokatalyzátory vystavené striedavému magnetickému poľu generujú teplo (200–300 °C), ktoré hrá rozhodujúcu úlohu pri degradácii organických znečisťujúcich látok v odpadových vodách. Tento prístup je obzvlášť účinný v prípadoch, kde je nedostatočné osvetlenie pre priebeh fotokatalytických reakcií. Cieľom projektu INMAT je vývoj inovatívnych a udržateľných materiálov pre tento účel. |
| Doba trvania: | 1.7.2025 – 30.6.2027 |
| Katalyzátory na báze Co-Pd pre hydrogenáciu CO pripravených impregnáciou a mechanickou aktiváciou/legovaním | |
| Supported Co-Pd catalysts for CO hydrogenation synthesized by impregnation and mechanical activation or by mechanical alloying | |
| Program: | Mobility |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Projekt má za cieľ obohatiť a spresniť poznatky o type, úlohe a význame rôznych faktorov ovplyvňujúce štruktúru a vlastnosti bimetalických Co-Pd katalyzátorov určených na hydrogenáciu CO. Zahŕňa to disperziu kovu (kovov) na nosiči, stupeň redukcie kovu, povrchovú štruktúru kovových častíc, podiel fázových zložiek, chemická podstata nosiča, povrchové vlastnosti a pod.Hlavné hypotézy štúdie sú:- Selektivita a distribúcia reakčných produktov je určená redukciou a disperziou kovových elementov, hlavnou aktívnou fázou sú kovové nanočastice, kde podstatnú časť ich povrchu tvoria úplne redukované atómy kobaltu, napriek tomu v niektorých prípadoch je žiadaná prítomnosť kombinácie párov (Co/Con+);- Tvorba rôznych druhov CO bude závisieť od povrchového zloženia študovaného materiálu – konkrétne prítomnosť/pomer kovových iónov a atómov katalyticky aktívnych zložiek;- Mechanochemická syntéza katalyzátorov na hydrogenáciu CO je zaujímavá z pohľadu modifikácie vlastností nosnej plochy. |
| Doba trvania: | 1.1.2023 – 31.12.2024 |
| Štúdium elektrochemických vlastností komplexných oxidov na báze spinelu ako anódového materiálu pre lítium-iónové batérie | |
| Study of electrochemical properties of complex oxides based on spinel as anode material for lithium-ion batteries | |
| Program: | Erasmus+ |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Porodko Olena, PhD. |
| Anotácia: | Rôzne typy batérií zostávajú jednou z najlepších možností skladovania energie. V posledných rokoch sa intenzívne skúma a vyvíja nová skupina materiálov s unikátnym zložením, mikroštruktúrou a sľubnými vlastnosťami. Ako anódové materiály v batériách sa stala možná nová trieda vysokoentropických oxidov. Väčšina štúdií sa zameriava na fázovo-morfologické vzťahy. Napriek tomu sa elektrochemickým vlastnostiam venuje menšia pozornosť. V tejto súvislosti si štúdium štruktúry a ich vplyvu na elektrochemické vlastnosti vyžaduje ďalší výskum. Projekt je zameraný na štúdium elektrochemických vlastností materiálov so spinelovou štruktúrou. |
| Doba trvania: | 15.8.2023 – 15.12.2023 |
| COMOX – Elektrolyty na báze komplexných oxidov pre výrobu energie: Mechanosyntéza a elektrochemické vlastnosti. | |
| Complex oxide electrolytes for energy conversion technologies: Mechanosynthesis and electrochemical characterization. | |
| Program: | Bilaterálne – iné |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na vývoj nových nanokryštalických elektrolytov na báze oxidov s modifikovanou štruktúrou, morfológiou a funkčnými vlastnosťami za účelom získať komponenty do palivových článkov z tuhých oxidov. Hlavný dôraz bude venovaný príprave komplexných oxidov so štruktúrou perovskitov mechanochemickou syntézou. Cieľom bude jednostupňová mechanosyntéza oxidov vopred definovaného zloženia bez potrebnej kalcinácie, optimalizácia spekania pripravených oxidov pre prípravu elektrokeramických komponentov požadovanej hustoty a s kontrolovateľnou veľkosťou zŕn a systematická analýza vzťahov medzi zložením, mikroštruktúrou a iónovou vodivosťou. Nekonvenčná mechanosyntéza je považovaná za vhodnú metódu pre prípravu tuhých elektrolytov na báze komplexných oxidov s kontrolovateľnou mikroštruktúrou a modifikovanými elektorchemickými vlastnosťami. Týmto prístupom bude možné optimalizovať syntézu oxidov nového/modifikovaného zloženia a prípravu kompaktov elektrolytov s cieľom získať ich perspektívne funkčné vlastnosti. |
| Doba trvania: | 1.1.2019 – 31.12.2022 |
| 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: | Mobility |
| 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 – 31.12.2022 |
| Syntéza nových komplexných oxidov a vplyv ich štruktúry na fyzikálne a elektrochemické vlastnosti | |
| Synthesis of novel complex oxides and the effect of their structure on physical and electrochemical properties | |
| Program: | Erasmus+ |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Porodko Olena, PhD. |
| Anotácia: | Projekt sa zameriava na syntézu a charakterizáciu nového typu vysoko entropických oxidov (HEO) ako možnej novej triedy materiálov pre zariadenia na ukladanie energie. HEO poskytujú veľa vďaka svojim novým a neočakávaným vlastnostiam. Napriek ich elementárnemu zloženiu je však dobre známe, že spôsob prípravy anorganických materiálov výrazne ovplyvňuje ich vlastnosti. Jednou z alternatív syntézy anorganických materiálov je mechanochemická syntéza, ktorej výsledkom sú veľmi často nanorozmerové produkty, ktoré sa pripravujú bezrozpúšťadlovou metódou a v relatívne krátkom reakčnom čase bez dodatočného zahrievania. Projekt je zameraný na syntézu a charakterizáciu nových tried vysokoentropických oxidov. |
| Doba trvania: | 1.11.2022 – 31.12.2022 |
Národné
| SUNFLOWERS – Vývoj a dizajn udržateľných kompozitných materiálov pre hybridný systém skladovania energie založený na Li-ion a redox-prietokových batériách | |
| Development and design of sustainable composite materials for hybrid energy storage system based on Li-ion and redox-flow batteries | |
| Program: | Plán obnovy EÚ |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Dekarbonizácia dopravy a priemyslu je nevyhnutná na dosiahnutie klimatickej neutrality EÚ do roku 2050. Kľúčovú úlohu v tomto procese zohrávajú pokročilé batériové technológie, ktoré musia byť spoľahlivé, bezpečné, udržateľné a založené na eticky získaných materiáloch. Lítiovo-iónové batérie dominujú trhu vďaka vysokej hustote energie, no ich ďalší rozvoj si vyžaduje inovácie v oblasti materiálov elektród, elektrolytov a konštrukcie článkov. Pre stacionárnu sieťovú akumuláciu sú perspektívne redox-prietokové batérie, ktoré umožňujú dlhodobé a flexibilné skladovanie energie. Európsky trh však stále trpí vysokými nákladmi batérií a obmedzením na jednoúčelové systémy neschopné poskytovať komplexné sieťové služby. Konsorcium SUNFLOWER preto vyvíja nové udržateľné kompozitné materiály a hybridný systém skladovania energie kombinujúci výhody Li-ion a redox-prietokových batérií. Cieľom je zvýšiť bezpečnosť, efektívnosť a ekonomickú hodnotu batériových riešení a podporiť ich využitie v mobilných aj stacionárnych aplikáciách. Projekt zároveň kladie dôraz na vzdelávanie v oblasti energetického ukladania, ktoré je kľúčové pre prebiehajúcu transformáciu priemyslu. |
| Web stránka projektu: | https://sunflowers.science.upjs.sk/ |
| Doba trvania: | 1.4.2025 – 31.7.2027 |
| Syntetizované minerály na báze komplexných oxidov a testovanie ich využitia pre komponenty zariadení získavania a uskladnenia energie so zreteľom na udržateľnosť životného prostredia | |
| Synthesized minerals with the structure of complex oxides as components for devices for green energy production and storage | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Problematika rozvoja trvalo udržateľných zdrojov energie so zreteľom na životné prostredie predstavuje jednu z najintenzívnejšie skúmaných vedných oblastí súčasnosti. Jednou z možností riešenia tejto problematiky je syntéza a modifikácia nových materiálov na báze minerálov so štruktúrou komplexných oxidov. Je známe, že tie majú široké uplatnenie ako komponenty pre zariadenia vyrábajúce a uskladňujúce energiu. Napriek tomu, vplyv modifikácie zloženia, štruktúry, veľkosť kryštalografických zŕn a príspevku aktívneho povrchu na funkčné vlastnosti študovaných materiálov si stále vyžaduje intenzívny výskum. V rámci riešenia projektu budú použité známe úpravnícke postupy zahrňajúce mletie za účelom mechanochemicky syntetizovať a skúmať komplexné oxidy rôzneho štruktúrneho a chemického zloženia (najmä s perovskitovou a spinelovou štruktúrou). Pripravené materiály budú porovnávané a študované metódami štandardne využívanými pri charakterizácii minerálov. |
| Doba trvania: | 1.1.2023 – 31.12.2026 |
| Vývoj nových oxidov so spinelovou štruktúrou pre alternatívne systémy skladovania energie | |
| Development of novel oxides with spinel structure for alternative energy storage systems | |
| Program: | Iné projekty |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Porodko Olena, PhD. |
| Anotácia: | Aktuálny projekt je zameraný na vysokokapacitné anódové materiály pre LIB. V tomto kontexte predstavujú komplexné oxidy so spinelovou štruktúrou vhodnú alternatívu ako anódové materiály pre LIB. Hlavný dôraz sa bude klásť na dizajn a štúdium nových materiálov pre LIB. Na základe predchádzajúcich výsledkov sa veľká pozornosť bude venovať zmene (t.j. nahradenie/zníženie) kritických prechodných kovov (napr. Co a Ni). Hlavným cieľom je vyvinúť vhodné anódové materiály pre LIB. |
| Doba trvania: | 1.1.2025 – 31.12.2026 |
| HINOX – Vzťahy medzi štruktúrou a nezvyčajnými fyzikálnymi vlastnosťami vo vysoko-nerovnovážnych oxidoch pripravených nekonvenčnou mechanochemickou syntézou | |
| Relationships between structure and unusual physical properties in highly nonequilibrium oxides prepared by unconventional mechanochemical synthesis | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Nekonvenčné mechanochemické metódy budú použité k príprave nových vysoko-nerovnovážnych nanooxidov. Štúdium ranných štádií procesov mechanicky indukovanej nukleácie a rastu nerovnovážnych fáz poskytne prístup k objasneniu mikroskopického mechanizmu nekonvenčnej mechanochemickej preparačnej metódy. To predstavuje jeden z fundamentálnych a doteraz nevyriešených vedeckých problémov súčasnej mechanochémie/chémie tuhých látok. Bude získaná detailná kvantitatívna informácia o atómovej a elektrónovej štruktúre, o lokálnom štruktúrnom neporiadku, ako aj o dynamických a kinetických procesoch v mechanochemicky pripravených nanomateriáloch. Experimentálne bude štúdovaná mechanická, magnetická a elektrická odozva vysoko-nerovnovážnych nanofáz s cieľom určiť korelácie medzi ich lokálnou štruktúrou a funkčným správaním. |
| Doba trvania: | 1.7.2020 – 30.6.2024 |
| Štúdium nových typov materiálov na báze komplexných oxidov určených na uskladnenie energie | |
| – | |
| Program: | DoktoGrant |
| Zodpovedný riešiteľ: | Mgr. Porodko Olena, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2023 – 31.12.2023 |
| Mechanosyntéza a štúdium minerálov na báze komplexných oxidov ako vhodných komponentov zariadení pre výrobu energie s minimálnym negatívnym dopadom na životné prostredie | |
| – | |
| Program: | VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Doba trvania: | 1.1.2019 – 31.12.2022 |
| HINOX – Vzťahy medzi štruktúrou a nezvyčajnými fyzikálnymi vlastnosťami vo vysoko-nerovnovážnych oxidoch pripravených nekonvenčnou mechanochemickou syntézou | |
| Relationships between structure and unusual physical properties in highly nonequilibrium oxides prepared by unconventional mechanochemical synthesis | |
| Program: | APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: | RNDr. Fabián Martin, PhD. |
| Anotácia: | Nekonvenčné mechanochemické metódy budú použité k príprave nových vysoko-nerovnovážnych nanooxidov. Štúdium ranných štádií procesov mechanicky indukovanej nukleácie a rastu nerovnovážnych fáz poskytne prístup k objasneniu mikroskopického mechanizmu nekonvenčnej mechanochemickej preparačnej metódy. To predstavuje jeden z fundamentálnych a doteraz nevyriešených vedeckých problémov súčasnej mechanochémie/chémie tuhých látok. Bude získaná detailná kvantitatívna informácia o atómovej a elektrónovej štruktúre, o lokálnom štruktúrnom neporiadku, ako aj o dynamických a kinetických procesoch v mechanochemicky pripravených nanomateriáloch. Experimentálne bude štúdovaná mechanická, magnetická a elektrická odozva vysoko-nerovnovážnych nanofáz s cieľom určiť korelácie medzi ich lokálnou štruktúrou a funkčným správaním. |
| Doba trvania: | 0.0.0000 – 0.0.0000 |