Projektová činnosť

Medzinárodné

JoinHEC – Vývoj nových metód spájania vysoko-entropických keramických materiálov
Development of new joining methods for high entropy ceramics
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Tatarko Peter, PhD.
Anotácia: Hlavným cieľom predkladaného projektu je vývoj nových metód spájania pre vysoko-entropické keramické materiály (HEC) za účelom zvýšenia prevádzkových limitov spojov pre vesmírne aplikácie. Projekt navrhuje inovatívny postup prípravy vysoko-entropických keramických spojov s potenciálne zlepšenými vysokoteplotnými vlastnosťami pomocou priameho difúzneho spájania v tuhej fáze (bez prítomnosti medzivrstvy), alebo difúzneho spájania pomocou žiaruvzdornej kovovej medzivrstvy. Po prvýkrát budú použité žiaruvzdorné vysoko-entropické zliatiny (HEA) ako medzivrstvy pre spájanie dvoch vysoko-entropických keramík, a pre spájanie vysoko-entropických keramík ku kompozitom s keramickou matricou (CMCs). Projekt si dáva za úlohu získať nové vedecké poznatky o vplyve elektrického poľa a kvality povrchu materiálov na priame difúzne spájania HEC materiálov, ako aj na pochopenie fyzikálno-chemických dejov odohrávajúcich sa na rozhraní HEC/HEA a HEA/CMCs. Budú skúmané mechanické vlastnosti pri izbovej ako aj zvýšených teplotách s cieľom určenia prevádzkových limitov novovyvinutých spojov. Projekt poskytne komplexný pohľad na spájanie vysoko-entropickej keramiky pre potenciálne aplikácie v leteckom a vesmírnom priemysle. To môže výrazne rozšíriť aplikačný potenciál nedávno vyvinutej novej generácie ultra-vysokoteplotnej keramiky, t.j. vysoko-entropických keramických materiálov.
Doba trvania: 1.7.2022 – 30.6.2025

Národné

NANOCOMENVIRO – Nový tiolom funkcionalizovaný nanokompozit montmorillonit/biochar pre imobilizáciu ťažkých kovov z kontaminovanej záplavovej pôdy
Novel thiol-functionalized montmorillonite/biochar nanocomposite for immobilization of heavy metals from contaminated floodplain soil
Program: Plán obnovy EÚ
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Slaný Michal, PhD.
Anotácia: Kontaminácia pôdy ťažkými kovmi je v súčasnosti celosvetovým environmentálnym problémom, pretože tieto toxické prvky sa môžu preniesť do biosféry a hydrosféry, čo predstavuje riziko pre rastliny, zvieratá a najmä pre ľudské zdravie. Toxické kovy ako Hg, Cd, As, Tl, Pb, Cu, Ni a Zn sa prenášajú riečnou vodou v suspendovanom materiáli alebo v rozpustenej forme a hromadia sa v záplavových oblastiach počas povodní s nízkou rýchlosťou prúdenia. Naše poznatky o biogeochémii toxických kovov v pôde, najmä v dynamických redoxných podmienkach, sú však veľmi obmedzené. Preto sú podrobné poznatky o redoxnom správaní sa ťažkých kovov v pôde kľúčové pre pochopenie mobilizačných procesov a presné monitorovanie ich uvoľňovania do vody pri meniacich sa redoxných podmienkach. Je tiež dôležité pochopiť redoxnú mobilizáciu ťažkých kovov v pôde, aby bolo možné lepšie predpovedať ich nebezpečný potenciál. Preto narastá potreba nájsť nové, ekologické a nákladovo efektívne materiály z bohatých zdrojov, ktoré môžu tieto nebezpečné látky v záplavových pôdach imobilizovať. Tento projekt ponúka nové a inovatívne riešenia imobilizácie ťažkých kovov pomocou tiolom funkcionalizovaného nanokompozitu montmorillonitu/biouhlia zo záplavovej pôdy v dynamických environmentálnych (redoxných) podmienkach. Takáto štúdia ešte nebola vykonaná a má veľký potenciál prispieť k novým poznatkom, a tak viesť k výraznému zlepšeniu kvality životného prostredia, uplatňovaniu vhodného manažmentu, hodnoteniu rizík kontaminovaných záplavových pôd, ako aj k zlepšeniu kvality pôdy a rastlín, čo úzko súvisí so zdravím ľudí. Navrhované ciele projektu sa zameriavajú na nové aplikácie a na doteraz nepreskúmané riešenia postupných zmien, ktoré prinesú odpovede na najdôležitejšie otázky, ako aj na potreby výskumu a technologického rozvoja vrátane tých, ktoré sú dôležité v celosvetovom meradle.
Doba trvania: 1.7.2024 – 30.6.2026
BENTONITE – GAP – Bentonit: strategická surovina Slovenska – inovatívne hodnotenie zdrojov a ich kvality pre jej efektívne využívanie
Bentonite: Slovak strategic raw material – Innovative assessment of bentonite quality and origin for its efficient use
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Madejová Jana, DrSc.
Anotácia: Bentonit je významná nerudná surovina, ktorej celosvetová ťažba neustále rastie. Vďaka vysokému obsahu ílových minerálov zo skupiny smektitov, má bentonit výnimočné vlastnosti ako napr. vysokú katiónovú výmennú kapacitu, schopnosť napučiavať, vysoký špecifický merný povrch, nízku hydraulickú vodivosť. Vďaka týmto vlastnostiam má bentonit mnoho aplikácií v rôznych odvetviach hospodárstva. Slovenská republika (SR) patrí medzi významných producentov bentonitu vo svete. Bentonit patrí k strategickým nerastným surovinám SR a jeho výskum má u násdlhodobú tradíciu. Za posledných 10-15 rokov sa v SR otvorilo viacero ložísk bentonitu, z ktorých väčšina nebolapodrobne študovaná. Aj to má za následok, že potenciál slovenských bentonitov sa nevyužíva v plnej miere.Jedným z cieľov projektu, je preto detailná charakterizácia novo-otvorených resp. do ťažby pripravovaných ložísk bentonitu, z pohľadu ich minerálneho, chemického zloženia, ich fyzikálnochemických, geotechnických areologických vlastností. Nové výsledky tiež prispejú k lepšiemu pochopeniu genézy bentonitových ložísk, čo môže viesť k objaveniu nových ekonomicky zaujímavých akumulácií bentonitov. Inovatívnosť a využiteľnosť projektu je predovšetkým v racionálnom a efektívnom využívaní nerastných surovinových zdrojov SR, k čomu smeruje ďalší cieľ projektu. Tým je nájdenie optimálneho využitia pre rôzne kvalitatívne typy bentonitov zo študovaných ložísk, podporené aj ekonomickou analýzou. K naplneniu tohto ambiciózneho cieľa prispejú aplikačné výstupy projektu ako napr. pasporty optimálneho využitia rôznych technologických typov bentonitu a 3D model kvality ťaženej suroviny a geologický model vybraného bentonitového ložiska. Predkladaný projekt chce, celkovo, prispieť ku komplexnému riešeniu dlhodobej udržateľnosti ťažby bentonitov na Slovensku. Dôležitými predpokladmi k jeho úspešnému riešeniu sú aj kvalitný multidisciplinárny tím odborníkov a spolupráca s významným ťažiarom bentonitu v SR, spoločnosťou REGOS, s.r.o.
Doba trvania: 1.1.2021 – 30.6.2025
Potenciál vrstevnatých aluminosilikátov ako excelentných nosičov polykatiónov: dizajnovanie nových kompozitných nanomateriálov
Potential of layered aluminosilicates as excellent guests to accommodate polymeric cations: design of new composite materials
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Pálková Helena, PhD.
Anotácia: Projekt je zameraný na prípravu kompozitných materiálov na báze vrstevnatých aluminosilikátov ako vhodnýchnosičov pre rôzne typy organických polymérnych katiónov s vlastnosťami zaujímavými pre rôzne aplikácie.Variabilita chemického zloženia vybraných vrstevnatých materiálov v spojení s rôznorodosťou molekulovýchštruktúr a vlastností polymérnych katiónov a kopolymérov otvára široké možnosti prípravy dobre definovanýchsystémov. Vhodne zvolený výber anorganických nosičov a polymérnych katiónov je základným krokom kdosiahnutiu ich vzájomnej kompatibility vedúcej nielen k udržaniu si, ale predovšetkým k zlepšeniu kľúčovýchvlastností pripravených kompozitov. Preto sa bude sledovať aj vplyv podmienok syntézy (napr. pH) a pridanieiného komponentu (fluorescenčné farbivá, kovové nanočastice) do študovaného systému. Vyhodnotí safotoaktivita, účinosť adsorbentov a katalyzátorv a na základe testu cytotoxicity aj biocompatibilita.
Doba trvania: 1.1.2021 – 31.12.2024