Témy dizertačných prác 2026/2027(new)

Fluoridy pre moderné aplikácie

Školiteľ: doc. Ing. Miroslav Boča, DrSc. e-mail: miroslav.boca@savba.sk
Konzultant: MSc. Oxana Matselko, PhD.
Študijný program: anorganická chémia, anorganická technológia a materiály

• Predmetom práce bude štúdium ternárnych anorganických fluoridov pre moderné aplikácie (napr. senzory, lasery, batérie). čítať ďalej → Obsahom štúdia bude vývoj syntetických metód, následná spektrálna, termochemická prípadne štruktúrna charakterizácia a identifikácia aplikačne zaujímavých systémov.
  Kľúčové slová: ternárne fluoridy, spektrálna charakterizácia, modifikačné premeny ← skryť

Príprava keramických materiálov na báze SiC s vysokoteplotnými vlastnosťami

Školiteľ: Ing. Ondrej Hanzel, PhD. e-mail: ondrej.hanzel@savba.sk
Konzultant: prof. RNDr. Pavol Šajgalík, DrSc. e-mail: pavol.sajgalik@savba.sk
Študijný program: Anorganická chémia, anorganická technológia a materiály

• Cieľom tohto výskumu je vývoj hutného keramického materiálu na báze SiC s vysokoteplotnými vlastnosťami. čítať ďalej → Dizertačná práca sa bude zameriavať na prípravu SiC keramiky novým spôsobom, bez použitia tradičných spekacích prísad a pri spekacích teplotách nižších ako 2000°C. Tento nový prístup bude pozostávať najmä z modifikácie SiC práškov pomocou rozprašovania do tekutého dusíka s organickými prísadami, tepelnom žíhaní granulovaných práškov a následnom spekaní pomocou elektrickým poľom asistovaných techník spekania. Navyše, vzhľadom na rastúci záujem a požiadavky na komponenty pohonných systémov, letecké a vesmírne aplikácie, časti raketových motorov atď. je nevyhnutný nielen vývoj novej triedy materiálov, ale aj charakterizácia ich vlastností pri vysokých teplotách. Preto na takto pripravených materiáloch bude charakterizovaná tepelná vodivosť pri vysokých teplotách, vysokoteplotná pevnosť v rozsahu od 1500°C do 2000°C, dynamická oxidácia v kyslíkovo-acetylénovom plameni pri teplote vyššej ako 1700°C.

  Kľúčové slová: karbid kremičitý, spekanie, tepelná vodivosť, vysokoteplotná pevnosť, dynamická oxidácia ← skryť

Žiadúce interakcie roztavených fluoridov na báze kritických prvkov

Školiteľ: Ing. Blanka Kubíková, PhD. e-mail: blanka.kubikova@savba.sk
Študijný program: Fyzikálna chémia, anorganická technológia a materiály

• Neustále sa zvyšujúci dopyt po kritických prvkoch, ktoré sú súčasťou supermagnetov a surovinový nedostatok týchto prvkov v Európskej únii, čítať ďalej →vedie k nevyhnutnej potrebe ich znovuzískavania recykláciou z dostupných zdrojov elektrolytickým procesom. Pre takéto procesy je nevyhnutná znalosť interakcií v systémoch s viacerými komponentami. Predmetom práce bude štúdium a charakterizácia roztavených fluoridov s obsahom kritických prvkov prostredníctvom fyzikálnochemickej a termochemickej analýzy, a následnej spektrálnej a difrakčnej analýzy čistých látok, roztavených zmesí, príp. zatuhnutých zmesí po experimentoch.

  Kľúčové slová: fluoridové taveniny, kritické prvky, fyzikálno-chemické vlastnosti, spektrálna a difrakčná analýza ← skryť

Vývoj pokročilých relativistických metód určených na predpovedanie spektroskopických parametrov

Školiteľ: Mgr. Stanislav Komorovský, PhD. e-mail: stanislav.komorovsky@savba.sk
Študijný program: Teoretická a počítačová chémia

• V poslednej dobe naberá na dôležitosti výskum na systémoch obsahujúcich ťažké prvky, ako napríklad pri vývoji nových materiálov pre dátové pamäte, čítať ďalej →pre diódy emitujúce svetlo, alebo pri vývoji nových protirakovinových liekov. Hlavným cieľom dizertačnej práce je vývoj relativistických metód pre výpočet spektroskopických parametrov (NMR, EPR, XRay, MCD, …), nasledovaný ich efektívnou implementáciou do programu ReSpect, ktorý je voľne dostupný vedeckej komunite na stránke respectprogram.org.

  Kľúčové slová: kvantová chémia, NMR, EPR, relativistická teória, numerické metódy, výpočtová veda ← skryť

Vývoj a aplikácia kvantovo chemických nástrojov na interpretáciu a analýzu parametrov NMR a EPR zlúčenín ťažkých prvkov

Školiteľ: Dr. Oľga Malkin, DrSc. e-mail: olga.malkin@savba.sk
Konzultant: Mgr. Stanislav Komorovský, PhD. e-mail: stanislav.komorovsky@savba.sk
Študijný program: Teoretická a počítačová chémia

• V súčasnosti sa kvantovo-chemické programy stali nepostrádateľnými nástrojmi v rôznych oblastiach chémie. čítať ďalej → Rôzne možnosti analýzy získaných výsledkov a vysvetlenia pozorovaných trendov ich robia obzvlášť atraktívnymi pre chemikov. Vývoj interpretačných nástrojov na relativistickej úrovni nevyhnutných na spracovanie zlúčenín ťažkých prvkov však zostáva náročnou témou.

  Kľúčové slová: NMR, EPR, relativistická kvantová chémia ← skryť

Vývoj pokročilých relativistických metód určených na predpovedanie spektroskopických parametrov

Školiteľ: Dr. Vladimír Malkin, DrSc. e-mail: vladimir.malkin@savba.sk
Konzultant: Dr. Oľga Malkin, DrSc. e-mail: olga.malkin@savba.sk
Študijný program: Teoretická a počítačová chémia

• Komplexy prechodných kovov hrajú dôležitú úlohu v mnohých oblastiach chémie. čítať ďalej → Je známe, že znamienko a veľkosť konštánt spin-spin interakcií v týchto komplexoch sa značne líši v závislosti od kovu. Napriek množstvu experimentálnych a teoretických údajov k tejto téme však zatiaľ nebolo navrhnuté žiadne uspokojivé vysvetlenie.

  Kľúčové slová: NMR, DFT, relativistická kvantová chémia, komplexy prechodných kovov ← skryť

Aplikácia luminiscenčných heteroštruktúr v kremíkových fotovoltických článkoch

Školiteľ: Ing. Pálková Helena, PhD. e-mail: helena.palkova@savba.sk
Školiteľ: Mgr. Marián Matejdes, PhD. e-mail: marian.matejdes@savba.sk
Študijný program: anorganická chámia

• Daná téma sa zaoberá vývojom heteroštruktúr s vysokým pomerom strán aplikovateľných na kremíkové fotovoltaické články čítať ďalej →za účelom absorbovať fotóny slnečného žiarenia s vlnovou dĺžkou <400 nm a následne ich emitovať vo viditeľnom spektre s vlnovou dĺžkou >500 nm. Zakomponovaním týchto heteroštruktúr do polymérnej matrice a následnej aplikácii na fotovoltaický článok sa očakáva, že aplikovaná vrstva dodatočne zvýši účinnosť fotovoltaického článku.

  Kľúčové slová: fotovoltaické články, luminiscenčná down-konverzia, syntetický fluorohektorit, kryštalický kremík ← skryť

Vývoj a aplikácia biocharom modifikovaných geopolymérnych kompozitov na ochranu životného prostredia

Školiteľ: Ing. Michal Slaný, PhD. e-mail: michal.slany@savba.sk
Konzultant: RNDr. Matej Baláž, DrSc.
Študijný program: Anorganická technológia a materiály

• Znečistenie životného prostredia je celosvetový problém s negatívnym dopadom na zdravie ľudí aj fungovanie ekosystémov. čítať ďalej →Významným dôsledkom je kontaminácia zložiek životného prostredia akumuláciou rôznych kontaminantov z antropogénnych zdrojov. Práca sa zameria na vývoj anorganických geopolymérnych kompozitov modifikovaných biocharom na báze kalcinovaných alebo mechanochemicky aktivovaných ílových prekurzorov, určených na stabilizáciu a imobilizáciu kontaminantov. Biochar bude využitý ako modifikačná zložka ovplyvňujúca mikroštruktúru, povrchovú chémiu a dostupnosť sorpčne aktívnych miest v anorganickej geopolymérnej matrici. Súčasťou výskumu bude hodnotenie sorpčného potenciálu a adsorpčných vlastností pripravených práškových kompozitov v kontrolovaných podmienkach. Vyvinuté materiály budú detailne charakterizované z hľadiska fázového zloženia, štruktúry, mikroštruktúry a povrchových charakteristík s cieľom potvrdiť úspešnosť prípravy geopolymérnych kompozitov a objasniť mechanizmy adsorpcie, väzby, stabilizácie a imobilizácie kontaminantov. Táto práca prispeje k návrhu udržateľných geopolymérnych kompozitných materiálov pre environmentálne technológie a sanáciu znečisteného prostredia.

  Kľúčové slová: geopolymérne kompozity, biochar, stabilizácia a imobilizácia kontaminantov, environmentálna sanácia ← skryť

Syntézy z roztavených solí: Nová cesta k novým ako aj tradičným funkčným molekulám

Školiteľ: Ing. František Šimko, PhD. e-mail: frantisek.simko@savba.sk
Študijný program: Anorganická technológia a materiály

• KAnorganické roztavené soli ako vysokoteplotné iónové kvapaliny majú vhodné fyzikálno-chemické vlastnosti ako rozpúšťadlá a reakčné médiá, čítať ďalej → vrátane vyššieho oxidačného potenciálu, vysokého prenosu hmoty, vysokej tepelnej a elektrickej vodivosti a výrazne nižších viskozít, hustôt a tlaku pár. V porovnaní s konvenčnými reakciami v tuhom stave je syntéza roztavenej soli jednou z najjednoduchších metód pre rýchle, nákladovo efektívne, nízkoteplotné spôsoby získavania nových alebo tradičných funkčných pevných látok.
  Syntéza z roztavených solí pri nízkej teplote je relatívne nový postup, ktorý sa úspešne použil pri syntéze tradičných keramických práškov (ako napr. YAG, Y3Al5O12), ako aj pri novoobjavených molekulách, oxo-fluoro-hlinitanoch alkalických kovov.

  Kľúčové slová: roztavené soli, tuhé elektrolyty, rýchle iónové vodiče, oxofluórohlinitany, YAG ← skryť

Nové prístupy k zlepšeniu termoelektrických vlastností keramických materiálov

Školiteľ: Ing. Peter Tatarko, PhD. e-mail: peter.tatarko@savba.sk
Školiteľ: RNDr. Matej Baláž, DrSc. (Ústav geotechniky, SAV)
Študijný program: Teoretická a počítačová chémia

• Táto dizertačná práca sa zameriava na vývoj vysoko-výkonných termoelektrických keramických kompozitov na báze perovskitových oxidov. čítať ďalej →Výskum bude kombinovať teoretickú predikciu vlastností viacnásobne substituovaných perovskitových štruktúr typu ABO₃ s experimentálnou syntézou, mikroštruktúrnou optimalizáciou a charakterizáciou materiálov. Doktorand bude študovať rôzne syntetické prístupy, vrátane syntézy v tuhom stave, mechanochemickej syntézy a samoudržiavaných reakcií indukovaných guľovým mletím, po ktorých bude nasledovať spekanie a žíhanie. Dôraz bude kladený na vzťah medzi chemickým zložením, mikroštruktúrou a kľúčovými termoelektrickými parametrami, ako sú Seebeckov koeficient, elektrická a tepelná vodivosť. S cieľom ďalšieho zvýšenia termoelektrického výkonu budú optimalizované keramické matrice kombinované s elektricky vodivými sekundárnymi fázami. Výsledky práce prispejú k hlbšiemu pochopeniu transportných mechanizmov v oxidických termoelektrických materiáloch a podporia vývoj udržateľných technológií pre efektívne využívanie odpadového tepla v súlade s cieľmi klimatickej neutrality Európskej únie.

  Kľúčové slová: termoelektrické materiály; perovskitové oxidy; keramické kompozity; mechanochemická syntéza; teoretické predikcie ← skryť