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: Ing. František Šimko, PhD.

 

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

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. František Šimko, PhD.
Trvanie projektu: 01/2022 – 12/2025
Žiadúce a nežiadúce interakcie roztavených fluoridov s materiálmi na báze kritických prvkov
(Desirable and undesirable interactions between molten fluorides and materials of critical elements)
Program: VEGA 2/0083/24
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Blanka Kubíková, PhD.
Trvanie projektu: 01/2024 – 12/2027

 

Vybrané publikácie

DULANSKÁ, Silvia** – DEMOVICS-SILLIKOVÁ, Veronika – GONEKOVÁ, Zuzana – TICHÁKOVÁ, Michaela – GEBEOVÁ, Klára – TRNKA, Michal – KOSNÁČ, Daniel – PÁNIK, Ján. Determination of activities of 210Pb in Slovak tobacco and cigarettes. In Radiation and Environmental Biophysics, 2025, vol. 64, no. 1, p. 191–200. (2024: 2.3 – IF, Q2 – JCR, 0.472 – SJR, Q2 – SJR). ISSN 0301-634X. Dostupné na: https://doi.org/10.1007/s00411-024-01098-9

KING, Graham** – RAKHMATULLIN, Aydar – ŠIMKO, František. The Role of Dynamic Polyhedral Rotations in the Phase Transitions of Rb3AlF6 and Cs3AlF6. In Inorganic Chemistry, 2025, vol. 64, no. 28, pp. 14661-14669. (2024: 4.7 – IF, Q1 – JCR, 0.958 – SJR, Q1 – SJR).  https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c02352

KUBÍKOVÁ, Blanka** – MLYNÁRIKOVÁ, Jarmila – MATSELKO, Oksana – NETRIOVÁ, Zuzana – VASKOVÁ, Zuzana – SHI, Zhongning – BOČA, Miroslav. Thermal and phase analysis in the (LiF‑NaF)eut‑LnF3 (Ln = Sm, Gd, and Nd) molten systems. In Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2025, vol. 150, p. 14761–14769. (2024: 3.1 – IF, Q2 – JCR, 0.551 – SJR, Q2 – SJR).  https://doi.org/10.1007/s10973-025-14639-1

RAKHMATULLIN, Aydar** – KING, Graham – MOLOKEEV, Maxim S. – POLOVOV, Ilya B. – MAKSIMTSEV, Konstantin V. – SUARD, Emmanuelle – BAKIROV, Rinat – ŠIMKO, František – BESSADA, Catherine – ALLIX, Mathieu. Crystal Structures of Three Polymorphs of Cs3ScF6 by Means of Solid-State NMR, X‑Ray, and Neutron Diffraction. In Crystal Growth & Design, 2025, vol 25, no. 4, p. 1217–1223. (2024: 3.4 – IF, Q1 – JCR, 0.633 – SJR, Q2 – SJR).  https://doi.org/10.1021/acs.cgd.4c01598

HANZEL, Ondrej** – TATARKOVÁ, Monika – NETRIOVÁ, Zuzana – ŠAJGALÍK, Pavol. Effect of phase composition on thermal and electrical conductivity of additive-free silicon carbide ceramics. In Journal of the European Ceramic Society, 2025, vol. 42, no. 4, art no. 117077. (2024: 6.2 – IF, Q1 – JCR, 1.3 – SJR, Q1 – SJR). https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2024.117077

 

Spolupráca so zahraničnými inštitúciami

  • Conditions Extrêmes et Matériaux: Haute Température et Irradiation, CEMHTI, CNRS, Université Orléans, Orléans, France
  • Canadian Light Source, Saskatoon, Canada
  • Hydro Aluminium AS (HAL) (Company), Sunndalsøra, Norway
  • Rio Tinto Alcan International Ltd. (RTA) (Company), Voreppe, France
  • Key Laboratory for Ecological Metallurgy of Multimetallic Mineral, Northeastern University, Shenyang, China
  • Nuclear Research Institute Řež, a.s., Řež, Husinec, Czech Republic