Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FCHZkratka: DPCO_CHTOZPAk. rok: 2011/2012
Program: Chemie a technologie ochrany životního prostředí
Délka studia:
Akreditace od: 10.3.1997Akreditace do: 1.3.2013
Profil
Program studia v rámci DSP "Chemie a technologie ochrany životního prostředí" je chemicko-technologickým oborem, který je na FCH VUT v Brně koncipován tak, aby si absolventi osvojili chemickou technologii jako výsledek aplikace chemických, fyzikálně chemických a biologických znalostí; absolventi oboru by měli odpovídat za zdravé životní prostředí, což znamená využívat zejména takové chemické technologie, které by chránily základní složky životního prostředí, tj. vzduch, vodu a půdu. Studium je zaměřeno na souhrnné poznání jednotlivých chemických technologií, včetně teorie procesů speciálních technologií a poznání jejich nebezpečí pro životní prostředí. Environmentální chemie řeší navíc problematiku vstupu a transferu xenobiotik i ostatních škodlivin do všech složek životního prostředí. Získané poznatky budou směřovat k doprovodným technologiím chránícím životního prostředí před znečištěním, snižujícím produkci všech druhů odpadů a vedoucím k čistým chemickým technologiím bez odpadů a emisí. Zvláštní pozornost je věnována komplexnímu chápání technologických procesů a vytvoření systému pro ekonomické posouzení účinnosti jednotlivých operací technologického procesu.
Garant
prof. Ing. Josef Čáslavský, CSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Práce bude zaměřena na sledování distribuce a mobilitu environmentálně důležitých elementů, jejich vazba na prostředí, minerální fáze, transport a a sorpci ve složkách prostředí. U reálných vzorků bude zjišťován vliv geochemických faktorů, vliv chemického a minerálního složení půd ve vybraných lokalitách se zvýšeným obsahem toxických prvků. Cílem práce je objasnění vlivu složení na mobilitu a distribuci prvků v závislosti na chemických formách prvků a podmínkách prostředí. Bude porovnáváno chování syntetických fází a reálných vzorků v kontaminovaných oblastech. V experimentální části práce budou použity metody atomové absorpční spektrofotometrie, rentgenové analýzy, frakcionační a speciační analýzy.
Školitel: Sommer Lumír, prof. RNDr., DrSc.
Fluoridy budou fluorimetricky stanoveny nepřímo po reakci s komplexy zirkonia s vybranými hydroxyflavony (morin, kvercetin aj.) a hydroxynaftoovou kyselinou. Bude studováno složení komplexů se zirkoniem a optimální reaktivita pro vznik komplexů se zirkoniem a pro reakci s fluoridem. Metodika bude aplikována pro mikrostanovení fluoridů v různých typech vod.
Předmětem studia bude chiralita a její význam v environmentální analýze. Hlavní důraz bude položen na chromatografické separace vybraných organických polutantů a na posouzení výhznamu takto získaných dat..
Školitel: Čáslavský Josef, prof. Ing., CSc.
Příprava a testování analytických vlastností sorpčních gelů se zakomponovanými selektivními sorbenty, obsahujícími různé funkčně-analytické skupiny na bázi Spheron, Iontosorb ap., a gelů difúzních s různě velkými póry pro techniku DGT. Výzkum možností využití jiných modifikovaných nosičů pro aplikaci v technice DGT. Stanovení ekologicky významných prvků v přírodních systémech technikou DGT jak v diskovém, tak proužkovém provedení detekčních sond. Studium selektivity záchytu a možností jejího využití pro speciační analýzu, zjišťování prostorového rozložení (hloubkových profilů) v přírodních soustavách, kinetiky uvolňování (půdy, sedimenty), popř. isotopového zastoupení (datování, zjišťování zdrojů znečištění).
Školitel: Dočekal Bohumil, doc. RNDr., CSc.
Cílem aplikace esenciálních olejů je zabránit poškozování knih v důsledku napadení plísněmi zejména v depozitářích s nevhodnými parametry vnitřního prostředí. V souvislosti s cílem disertiční práce bude provedena literární rešerše, analýza esenciálních olejů na obsah jednotlivých látek (GC/MS/MS), identifikace složek esenciálních olejů s největším mikrobiocidním vlivem (GC/MS/MS, klastrová analýza), bude sledován vliv esenciálních olejů a jejich dlouhodobý vliv na vybrané archivní papírové materiály (extrakce, GC/MS/MS, LC/MS) a budou nalezeny optimálních podmínky dezinfekce papírových materiálů pro vybrané esenciální oleje.
Školitel: Večeřa Zbyněk, Ing., CSc.
Cílem práce bude experimentální výzkum a podrobný popis průběhu procesů praní filtrů a jejich následného zafiltrování. Praní filtrů je zatím stále ještě obtížně popsatelný proces, který je navíc velmi individuální pro různé konstrukce filtrů a různé kvality upravované vody. Jde v něm o odstranění maximálního množství zachycených nečistot s minimálními nároky na spotřebovanou prací vodu a energii, která se při praní spotřebovává na provoz čerpadel prací vody a dmychadel pracího vzduchu. Zafiltrování je počáteční fáze provozu filtrů s náplní vrstvou zrnitého materiálu, která následuje ihned po skončení fáze praní filtru. Proces zafiltrování většinou představuje přechodnou fázi provozu filtrů, při které pozorujeme zhoršenou kvalitu filtrátu. Po něm dochází k postupnému zlepšování separační účinnosti filtrů. Fáze zhoršené kvality filtrátu je různě dlouhá (od téměř nepozorovatelného zhoršení kvality po dobu několika desítek sekund až do několika hodin). Počáteční fáze filtrace, kdy běží zafiltrování, může ale významně ovlivnit kvalitu pitné vody a způsobit průnik například nebezpečných organismů (např. Cryptosporidium a Giardia) do pitné vody.
Školitel: Dolejš Petr, doc. Ing., CSc.
Bude sledována degradace hydrogelů na bázi PLGA/PEG v závislosti na chemickém složení hydrogelu, vzájemných poměrů jednotlivých složek, modifikace hydrogelu biologickými látkami pomocí HPLC, LC/MS, GPC aj. Dále bude sledováno uvolňování léčiv z hydrogelů na bázi PLGA/PEG a bio-PUR.
Školitel: Vávrová Milada, prof. RNDr., CSc.
Práce bude zaměřena na zhodnocení obsahu vzniklých nežádoucích látek přítomných v plynu vzniklého při spalování biomasy a odpadů. Optimalizovanými analytickými postupy bude ověřeno, zda technologie využívaná při čištění plynu vzniklého při spalování čisté biomasy bude použitelná také při zplyňování odpadů. Pro stanovení bude využita dvojdimensionální plynová chromatografie s hmotnostní detekcí.
Poslední dobou se věnuje značná pozornost výskytu platinových kovů v environmentálních vzorcích (Pd, Pt, Rh v automobilových katalyzátorech). Jejich přítomnost je detekována v prachu, půdách, rostlinách v okolí frekventovaných dopravních spojů. Tato práce by měla zhodnotit současný stav výskytu platinových kovů v jednotlivých složkách životního prostředí. Ke stanovení bude využita metoda ICP-MS s předchozí extrakcí PTK do modifikovaných sorbentů s využitím organických činidel a tensidů pro prekoncentrací a odstranění vlivu matrice.
Pomocí separačních metod budou sledovány degradační produkty léčiv. K degradaci bude využito pokročilých oxidačních procesů.
Teoretické kvantově-chemické studium primárních reakcí postulovaných při rozkladu organických energetických materiálů pomocí kvantově-chemických výpočtů metodami DFT. Důraz je kladen na studium "first step" disociace vazeb C-NO2 a N-NO2 se zřetelem na homolytické disociační a disproporcionační entalpie.
Školitel: Friedl Zdeněk, prof. RNDr., CSc.
V práci/studiu bude prověřena funkčnost stávající nemrznoucí směsi na bázi glykolu a inhibitorů koroze, se zřetelem k ověření funkčnosti pro zavedené konstrukční materiálové složení solárního systému. Bude prověřena možnost použití 1,3-propandiolu a glycerinu pro modifikaci stávajících teplonosných médií. Bude zkoumán poměr síťování/štěpení a tvorba mikrogelů v základní organické matrici. Dle zjištěných výsledků bude navržen inovovaný inhibiční systém pro používané konstrukční materiály. Ve složení inhibitorů koroze budou preferovány moderní a zdraví méně škodlivé inhibitory koroze. Dle možností a dosavadních výsledků bude také prověřena použitelnost efektivních avšak problematických (gelovatění) inhibitorů: křemičitanů (silikátů). Výstupem práce by měla být moderní ekologická nemrznoucí kapalina tvořená směsí glykolů s delší životností (výměnou lhůtou) v solárních systémech a menším zatížením pro životní prostředí a zdraví člověka.
Teoretické kvantově-chemické studium termochemických vlastností energetických materiálů (EM) s vysokým obsahem dusíku, které představují ekologicky šetrnější náhradu klasických EM. Cílem disertace je vypracování postupu výpočtu slučovacích entalpií dHf° v plynném stavu metodou isodesmických reakcí a jeho aplikování na H- a NO2-vysokodusíkaté EM.
Podstatou doktorské práce bude studium možností vysoce účinných kapalinových separačních technik v multidimenzionálním uspořádání s vysokým stupněm ortogonality. Jednotlivé dimenze budou zastoupeny elektormigračními metodami kapilární izoelektrická fokusace, elektroforéza ve volném toku), chromatografickými metodami (kapilární kapalinová chromatografie) a doplněny hmotnostně spektrometrickou analýzou
Pro analýzu léčiv z vodního prostředí budou využity pasivní vzorkovače umožňující stanovení biodostupných analytů. V rámci prováděné studie bude testováno více typů pasivních vzorkovačů. Vlastní stanovení bude prováděno pomocí separačních metod s různými typy detektorů.