Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Zavřít

Vyhledávání

Laboratoř pokročilých nanomateriálů

Fotoaktivní nanomateriály pro aplikace

Příprava a modifikace polovodičových nanomateriálů a jejich optimalizace z pohledu fotokatalytické aktivity a stability.

Nanovlákenné textilie jako funkční nosiče

Elektrostatické zvlákňování polymerních nanovlákenných textilií a fixace fotoaktivních nebo sorpčních částic na flexibilní substráty. Zaměření na použitelné formáty materiálů (immobilizované katalyzátory, hybridní vrstvy, kompozity).

Polymerní, hydrogelové a sorpční systémy

Vývoj polymerních a biopolymerních materiálů, hydrogelů a organických kompozitů pro interakci s vodou, plyny a látkami, včetně úprav povrchu a smáčivosti.

Komplexní charakterizace a aplikační testování

Struktura, chemie povrchu, morfologie a funkční odezva materiálů, včetně analytiky produktů a kontaminantů.

Popis výzkumné laboratoře

Laboratoř pokročilých nanomateriálů spojuje oblasti materiálového inženýrství, polymerní a organické chemie s nanotechnologickým přístupem pro škálovatelné materiály. Specializuje se na syntézu a funkční optimalizaci fotoaktivních materiálů a jejich kotvení na nanovlákna. Aktivity této laboratoře směřují k vývoji funkčních prototypů pro dekarbonizaci, produkci solárních paliv a cirkulární vodní hospodářství.

Klíčová slova

# pokročilé nanomateriály

# fotoaktivní a sorpční nanomateriály

# povrchově modifikované nanomateriály

# polymerní nanokompozity

# elektrospinning

Cíle a zaměření

Laboratoř pokročilých nanomateriálů (ANL) se zaměřuje na systematický vývoj fotoaktivních polovodičových nanomateriálů, nanovlákenných a sorpčních struktur. Naší klíčovou expertízou je unikátní propojení materiálové chemie s chemií polymerní a organickou. To nám umožňuje efektivně imobilizovat aktivní složky na nanovlákenné textilie a membránové systémy, ať už ve formě samostatných vrstev, nebo funkčních povlaků.

Na rozdíl od základního výzkumu práškových materiálů se soustředíme na stabilitu a praktickou využitelnost výsledných kompozitů v podmínkách blízkých reálným aplikacím. Naše řešení nacházejí uplatnění především v environmentálních technologiích (zejména v čištění vody a vzduchu), v oblasti solárních paliv a v energetických aplikacích.

Ing. Ladislav Svoboda, Ph.D.

Ing. Ladislav Svoboda, Ph.D.

Vedoucí výzkumné laboratoře

E-mail: ladislav.svoboda@vsb.cz
Tel.: +420 596 999 356
Místnost: RB201
Profil

Výzkumné aktivity a projekty

Pokročilé materiály pro energetiku a environmentální technologie

  • Projekt č. CZ.02.01.01/00/23_021/0008592
  • Poskytovatel: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy 
  • Doba řešení: 2024 - 2028
  • Hlavní řešitel: Simha Martynková Gražyna prof. Ing., Ph.D.
  • Projekt se zaměřuje na strukturní ladění a funkční integraci nanomateriálů do pokročilých kompozitů, které díky zvýšené stabilitě umožňují efektivní nasazení v technologiích pro udržitelnou energetiku a čištění složek životního prostředí.

NCK PolyEnvi21 – Národní centrum kompetence polymerních materiálů a technologií pro 21. století

  • Projekt TN02000051
  • Poskytovatel: Technologická agentura ČR 
  • Doba řešení: 2023-2028
  • Hlavní řešitel: Leštinský Pavel doc. Ing., Ph.D.
  • Projekt zaměřený na vývoj polymerních materiálů a technologií s důrazem na udržitelnost, recyklaci a průmyslové využití. Skupina přispívá výzkumem chemické recyklace polymerních odpadů, charakterizací odpadních plastů, pyrolýzou, separačními procesy a hodnocením produktů recyklace.

Research Excellence For REgion Sustainability and High-tech Industries (REFRESH)

  • Projekt č. CZ.10.03.01/00/22_003/0000048
  • Poskytovatel: Ministerstvo životního prostředí
  • Doba řešení: 2022 - 2027
  • Hlavní řešitel: prof. Ing. Igor Ivan, Ph.D.  
  • Laboratoř se v rámci projektu zaměřuje na přípravu a optimalizaci pokročilých nanomateriálů pro konkrétní energetické a environmentální aplikace.

Samouzdravující se keramický kompozit vyztužený vlákny (SAFER)

  • Projekt č. TH82020004
  • Poskytovatel: Technologická agentura ČR
  • Doba řešení: 2023 - 2026
  • Hlavní řešitel: Peikertová Pavlína Mgr., Ph.D.
  • Projekt se věnuje aplikovanému výzkumu keramických kompozitů se samoregenerační schopností.

Hlavní techniky

  • Příprava: elektrostatické zvlákňování (electrospinning) - Nanospider, depozice nanomateriálů na nanovlákenné textilie, patentované postupy syntézy nanomateriálů.
  • Charakterizace (optické a fotoelektrické vlastnosti): UV-Vis spektrometrie, UV-Vis DRS (difúzně reflektanční spektrofotometrie), fotoluminiscenční (PL) spektroskopie, TCSPC (časově korelované čítání jednotlivých fotonů), měření fotoproudu.
  • Povrch a chemie povrchu: XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie), FTIR, Ramanova spektroskopie, měření smáčivosti (kontaktní úhel).
  • Textura a velikost částic: BET (měrný povrch), DLS (dynamický rozptyl světla).
  • Struktura a morfologie: XRD (rentgenová difrakce), SEM/EDX (skenovací elektronová mikroskopie s prvkovou analýzou).
  • Mechanické a reologické vlastnosti polymerů/kompozitů: polymerní reologie, DMA/DMTA (dynamicko-mechanická analýza).
  • Magnetické a magnetooptické vlastnosti: MOKE (Magneto-Optical Kerr Effect).
  • Funkční testování: studium fotokatalytické aktivity.

Výsledky a aplikace

Vyvinuli jsme a patentovali technologii pro permanentní dekontaminaci vzduchových filtrů založenou na fotokatalytické deaktivaci biologických agens (CZ 309592), čímž jsme překlenuli bariéru mezi laboratorní syntézou a průmyslovou aplikací.

Zavedli jsme objektivní, srovnatelné testování fotoaktivních materiálů díky metodě kontinuálního měření fotokatalýzy s barvivovými simulanty (CZ 308365), která sleduje aktivitu v čase a zvyšuje reprodukovatelnost i přenositelnost protokolů.

Vytvořili jsme vysoce účinný adsorbent pro sorpci boru z vody na polymerních iontově-výměnných principech (CZ 310487) se selektivitou, kapacitou a možností opakovaného použití.

Vybrané publikace

Partneři

Universidade do porto
Università degli Studi di Trieste
Technische Universitat Dresden
Ku Leuven
Ústav chemických procesů AV ČR
Nano progress
ÚSTAV ANORGANICKÉ CHEMIE AV ČR
ICTP
Technische Universitat Chemnitz
Univerzita Palackého
Státní ústav jaderné, chemické a biologické ochrany
Ostravská univerzita

Kontakty

Ing. Czernek Pavel

Vědecký pracovník (9361)
pavel.czernek1@vsb.cz
+420 596 999 356
+420 596 999 378

prof. Ing. Izák Pavel, DSc., Ph.D.

VaV pracovník (9350)
Vědecký pracovník (9361)
pavel.izak@vsb.cz
+420 596 991 545

Ing. Kotala Tomáš

Vědecký pracovník (9361)
tomas.kotala1@vsb.cz
+420 596 991 545

doc. Dr. Ing. Lesňák Michal

Akademický pracovník (040)
Vědecký pracovník (9361)
michal.lesnak@vsb.cz
+420 596 992 945

prof. RNDr. Malachová Kateřina, CSc.

Vědecký pracovník (9361)
katerina.malachova@vsb.cz
+420 596 991 545

doc. Mgr. Mamulová Kutláková Kateřina, Ph.D.

Akademický pracovník (9361)
katerina.mamulova.kutlakova@vsb.cz
+420 596 999 353

Modgil Shubham

Vědecký pracovník (9361)
Zaměstnanec (9360)
shubham.modgil@vsb.cz
+420 596 991 673

Mgr. Peikertová Pavlína, Ph.D.

Vědecký pracovník (9361)
pavlina.peikertova@vsb.cz
+420 596 999 353

Mgr. Rybková Zuzana, Ph.D.

Vědecký pracovník (9361)
zuzana.rybkova@vsb.cz
+420 596 991 545

Ing. Smijová Julie, Ph.D.

Vědecký pracovník (9361)
julie.smijova@vsb.cz
+420 596 991 545

Ing. Svoboda Ladislav, Ph.D.

Vedoucí Laboratoře pokročilých nanomateriálů (9361)
Akademický pracovník (9361)
ladislav.svoboda@vsb.cz
+420 596 999 356
RB201, 17. listopadu 2172/15 (mapa)
708 00 Ostrava - Poruba

Ing. Vaculík Miroslav, Ph.D.

Akademický pracovník (9361)
VaV pracovník (663)
miroslav.vaculik@vsb.cz
+420 596 991 601

Van der Bruggen Bart

Vědecký pracovník (9361)
bart.van.der.bruggen@vsb.cz
+420 596 991 545

Ing. Vilamová Zuzana, Ph.D.

Vědecký pracovník (9361)
zuzana.vilamova@vsb.cz
+420 596 999 378

Zanata Leonardo

Zaměstnanec (9361)
leonardo.zanata@vsb.cz
+420 596 991 673