O oddelení

Oddelenie taveninových sústav sa zaoberá výskumom všetkých fyzikálnych a chemických aspektov roztavených anorganických solí. Tieto systémy môžu byť charakterizované existenciou coulombických interakcií pri vysokých teplotách. Predmetom štúdia sú predovšetkým základné fyzikálnochemické vlastnosti ku ktorým patria fázové rovnováhy, hustota, elektrická vodivosť, viskozita, medzifázové a povrchové napätie a súvis medzi fyzikálnochemickým správaním sa týchto roztavených systémov s ich zložením a štruktúrou. Objektom výskumu sú hlavne fluoridové systémy na báze hliníka, horčíka,  zirkónia, scandia, tantalu, nióbu a systémy na báze lantánoidov. Ambíciou oddelenia je zavádzanie moderných techník, akými sú vysokoteplotná NMR a MAS NMR spektroskopia, vysokoteplotná neutrónová a synchrotrónová difrakcia a pod.  Nevyhnutnou súčasťou výskumu anorganických tavenín je ich elektrochemická charakterizácia pomocou celého radu elektrochemických techník (rôzne typy voltametrie, chronocoulometria, chronopotenciomentria, elektrochemická impedačná spektroskópia). Aplikovaný výskum oddelenia je hlavne spojený s optimalizáciou podmienok elektrolytickej výroby hliníka a iných elektrolyticky vylučovaných kovov, no predmet aplikovaného výskumu sa neobmedzuje len na elektrometalurgiu. Dôležitou súčasťou výskumu je výskum korózie konštrukčných materiálov v taveninách, výskum tavenín pre uchovávanie energie ako aj syntéza zaujímavých zlúčenín z anorganických tavenín, napr. všeobecne ternárne fluoridy alebo (oxo)-(fluoro)-hlinitany na báze perovskitov pre fotonické a elektronické aplikácie. Oddelenie sa zapája do celého radu národných a medzinárodných projektov v rámci verejného výskumu ako aj výskumu pre zahraničných a domácich priemyselných partnerov.

 

  • Vedúci oddelenia: doc. Ing. Miroslav Boča, DrSc.

 

Národné a medzinárodné projekty

VÝSKUM TERNÁRNYCH FÁZ V SYSTÉMOCH M-R-F (KDE M – Li-Cs, (NH4); R – Sc, Y, Ln) PRE VÝVOJ NOVÝCH MULTIFUNKČNÝCH MATERIÁLOV (Investigation of the ternary phases in the systems M-R-F (where M – Li-Cs, (NH4); R – Sc, Y, Ln) for the development of new multifunctional materials)
Program: SASPRO
Zodpovedný riešiteľ: MSc. Oxana Matselko
Trvanie projektu: 09/2022 – 08/2024

1. Investigation of the inorganic fluorides of different complexity (8th European Crystallography School, 18-23.06.2023, Berlin, Germany). ❶ More information

2. Formation of the ternary fluorides from the molten salts and by means of the mild hydrothermal synthesis (29th EUCHEMS Conference on Molten Salts and Ionic Liquids, 22-26.04.2024, Santiago de Compostela, Spain). ❷ More information

Fázové premeny oxidov kovov v roztavených fluoridových systémoch
(Phase changes of metal oxides in fluoride melts)
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. M. Boča, DrSc.
Trvanie projektu: 01/2020 – 12/2023
Fluoridové taveninové systémy pre zelenú výrobu hliníka bez produkcie CO2
(Molten fluoride systems for green production of aluminium without CO2 emissions)
Program: VEGA 2/0046/22
Zodpovedný riešiteľ: Ing. F. Šimko, PhD.
Trvanie projektu: 01/2022 – 12/2025
New type of cesium fluoro-, oxo-, and oxo-fluoro-aluminate complexes: stability, dynamics and structural characterization
Program: 101008500
Zodpovedný riešiteľ: Ing. F. Šimko, PhD.
Partner: CNRS Orleans, Francúzsko
Trvanie projektu: 01/2022 – 12/2024

 

Vybrané publikácie

ŠIMKO, František** – LENČÉŠ, Zoltán – KIM, Young-Wook – NOSKO, Martin – KONTRÍK, MartinKORENKO, Michal High temperature corrosion resistance of electrically conductive nitrogen doped silicon carbide ceramics in molten fluorides. In Journal of the European Ceramic Society, 2023, vol. 43, p. 3931-3940. (2022: 5.7 – IF, Q1 – JCR, 1.257 – SJR, Q1 – SJR). https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2023.03.001

ŠIMKO, František** – RAKHMATULLIN, Aydar – KING, Graham – ALLIX, Mathieu – BESSADA, Catherine – NETRIOVÁ, ZuzanaKRISHNAN, DhiyaKORENKO, Michal** Cesium Oxo-fluoro-aluminates in the CsF−Al2O3 System: Synthesis and Structural Characterization. In Inorganic Chemistry, 2023, vol. 62, iss. 38, ppj. 15651−15663. (2022: 4.6 – IF, Q1 – JCR, 0.997 – SJR, Q1 – SJR). https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.3c02386

AMBATI, RamuPAVLÍK, ViliamSILLIKOVÁ, VeronikaBOČA, Miroslav Corrosion Behavior of Incoloy (R) 800H, Hastelloy (R) G35 (R) and 316L Stainless Steel in the Molten Eutectic Fluoride Mixture FLiNaK and Its Vapors. In Materials, 2023, vol. 16, no. 7, art. no. 2679-1-2679-14. (2022: 3.4 – IF, Q2 – JCR, 0.563 – SJR, Q2 – SJR). https://doi.org/10.3390/ma16072679

MLYNÁRIKOVÁ, JarmilaBOČA, MiroslavKUBÍKOVÁ, Blanka Densities and Volume Properties of the Melts of the Systems (LiF + NaF)eut + SmF3, (LiF + NaF)eut + GdF3, and (LiF + NaF)eut + NdF3. In Journal of Chemical and Engineering Data, 2023, vol. 68, no. 5, p. 1133-1144. (2022: 2.6 – IF, Q2 – JCR, 0.625 – SJR, Q2 – SJR). https://doi.org/10.1021/acs.jced.3c00084

AMBATI, RamuPAVLÍK, ViliamSILLIKOVÁ, VeronikaMATSELKO, OksanaBOČA, Miroslav Corrosion of Hastelloy-N and Hastelloy-G35 from vapors gerated from FLiNaK salt with addition of 5% oxygen in argon atmosphere. In Materials and Corrosion – Werkstoffe und Korrosion, 2023, vol. 74, no. 5, pp. 670-682. (2022: 1.8 – IF, Q3 – JCR, 0.416 – SJR, Q2 – SJR). ISSN 0947-5117. https://doi.org/10.1002/maco.202213412

SILLIKOVÁ, Veronika – DULANSKÁ, Silvia – JAKUBČINOVÁ, Jana – BURGANOVÁ, Andrea – KOZLÍKOVÁ, Katarína Fly ash sorbent modified with KMnO4 for the separation of important radionuclides. In Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 2023, vol. 332, iss. 10, pp. 4335-4341. (2022: 1.6 – IF, Q2 – JCR, 0.379 – SJR, Q2 – SJR). https://doi.org/10.1007/s10967-023-09128-4

KITYK, Anna**PAVLÍK, ViliamHNATKO, Miroslav Exploring deep eutectic solvents for the electrochemical and chemical synthesis of photo and electrocatalysts for hydrogen evolution. In International Journal of Hydrogen Energy, 2023, vol. 48, 100, pp. 39823-39853. (2022: 7.2 – IF, Q1 – JCR, 1.318 – SJR, Q1 – SJR). https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.07.158

KITYK, Anna** – ŠVEC, Peter Jr. – ŠOLTÝS, Ján – PAVLÍK, ViliamHNATKO, Miroslav Deep inside of the mechanism of electrochemical surface etching of α + β Ti6Al4V alloy in room-temperature deep eutectic solvent Ethaline. In Journal of Molecular Liquids, 2023, vol. 375, no. 121316. (2022: 6 – IF, Q1 – JCR, 0.914 – SJR, Q1 – SJR). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2023.121316

PRNOVÁ, Anna**VALÚCHOVÁ, Jana – PARCHOVIANSKÝ, Milan – ŠVANČÁREK, PeterŠIMKO, František – RAKHMATULLIN, Aydar – PÁLKOVÁ, Helena – HRUŠKA, Branislav – KLEMENT, Róbert – GALUSEK, Dušan Structure, thermal properties and crystallization behavior of binary Y2O3-Al2O3 glasses with high alumina content. In Journal of Materials Research and Technology-JMR&T, 2023, vol. 26, pp. 2333-2351. (2022: 6.4 – IF, Q1 – JCR, 1.05 – SJR, Q1 – SJR). https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.08.067

KITYK, Anna**PAVLÍK, ViliamHNATKO, Miroslav Green electropolishing using choline chloride-based deep eutectic solvents: A review. In Journal of Molecular Liquids, 2023, vol. 392, art no. 123519. (2022: 6 – IF, Q1 – JCR, 0.914 – SJR, Q1 – SJR, CCC). https://doi.org/10.1016/j.molliq.2023.123519

LI, Jinguy – FENG, Sen – SHI, Zhongning – WANG, Xu – BOČA, Miroslav Characterization of europium doped yttrium nano-oxide prepared by plasma electrolysis in nitrate solution under air atmosphere at room temperature. In Ceramics International, 2023, vol. 49, iss. 19, pp. 31295-31301. (2022: 5.2 – IF, Q1 – JCR, 0.918 – SJR, Q1 – SJR). https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.07.077

AMBROVÁ, Marta** – KORENKO, Michal – SZATMÁRY, Lórant. Influence of the Sulfur Species on the Current Efficiency and Carbon Consumption in the Aluminum Electrolysis Process. In Metallurgical and Materials Transactions B: Process Metallurgy and Materials Processing Science, 2023, vol. 54, 5, pp. 2541-2551. (2022: 3 – IF, Q2 – JCR, 0.804 – SJR, Q1 – SJR). https://doi.org/10.1007/s11663-023-02855-9

PIROŠ, Milan – VASKOVÁ, Zuzana – MAZÚR, Milan – MONCOĽ, Ján – ŠVOREC, Jozef Hydrogen-bonded supramolecular structures in copper(II) nitrobenzoates with N-methylnicotinamide: synthesis, supramolecular structure, Hirshfeld surface analysis, spectral and DFT study. In Transition Metal Chemistry, 2023, vol.48, p. 281-295. (2022: 1.7 – IF, Q3 – JCR, 0.299 – SJR, Q2 – SJR). https://doi.org/10.1007/s11243-023-00542-x

 

 

Spolupráca so zahraničnými inštitúciami

  • Kola Science Centre RAS, Apatity, Rusko
  • Ecole Polytechnique IUSTI-CNRS, Marseille, Francúzsko
  • CEMHTI-CNRS, Orleans, Francúzsko
  • Nuclear Research Institute, Řez, Česká republika
  • College of Engineering, Valparaiso University, USA