Příprava nových nanomateriálů na bázi uhlíku a jejich modifikací na kompozity nanokovů pomocí nových cest a monitorování vztahu nanomateriálů k ŽP

SP2017/95

Roupcová Petra Ing., Ph.D.

doc. Ing. et Ing. Karel Klouda, CSc., Ph.D.,MBA

01. 01. 2017 - 31. 12. 2017

Hlavním předmětem výzkumu bude hledání vhodných cest pro chemickou, fyzikálně chemickou přípravu modifikace grafenu a biocharu. K tomu budou sloužit základní chemické reakce (např. oxidace) a fyzikální metody (sonikace a mletí). Obnovená spolupráce s univerzitou Liberec povede k přípravě sendvičových materiálů, kdy mezi vrstvami nanovláken různých polymerů budou naneseny naše produkty na bázi grafenu, grafen oxidu, biocharu a kompozitů s kovy (Fe, Cu, Pd). Využitím spolupráce s SÚJCHBO v. v. i. bude zaměření na testování biologických a adsorpčních aktivit nanomateriálů. V neposlední řadě bude zjišťována toxicita u námi vyrobených nanomateriálů a také vybraných produktů zplodin hoření (vybraná tropická a další dřeva v původním stavu a po povrchové úpravě.

Ing. Hana Věžníková, Ph.D.
prof. Dr. Ing. Aleš Dudáček
Ing. Kateřina Sikorová, Ph.D.
Ing. Petr Lepík, Ph.D.
Bc. Zuzana Lebedová
Ing. Petra Roupcová, Ph.D.
Ing. Hana Buba
Bc. Ondřej Merta
Bc. Jakub Sirovátka
Ing. Adam Mikulášek
Bc.Ing. Anna Fojtíková
Ing. Petra Roupcová, Ph.D.
doc. Ing. et Ing. Karel Klouda, CSc., Ph.D.,MBA

Návrh projektu odpovídá zaměření Katedry bezpečnosti práce a procesů a Katedry požární ochrany Fakulty bezpečnostního inženýrství VŠB – TU Ostrava. Rovněž návrh projektu navazuje na předchozí projekt SP/2016/92 "Posouzení vlivu na životní prostředí vybranými nanomateriály a produkty tepelné degradace materiálů po styku s vodou z hlediska ekotoxicity" a rozšiřuje jej o další experimenty.
Hlavním cílem projektu je příprava nových syntetických nanomateriálů na bázi uhlíku a jejich modifikací na kompozity kovů pomocí nových cest a zkoumání toxicity u námi vyrobených nanoproduktů a u dalších vybraných materiálů po tepelné degradaci s vodou.
Pro naplnění hlavního cíle projektu je nutné splnit následující dílčí cíle:
a) hledání nových cest přípravy grafenu pomocí metody exfoliace (např. kulové mletí);
b) modifikací biocharu se získá C- nosič nanočástic (nCu, nAg, nFe);
c) příprava fólií hybridních sloučenin grafen-oxidu a hledání jejich uplatnění jako senzory a testování magnetických, elektrických a optických vlastností pro další aplikace;
d) příprava sendvičových fólií „nanovlákno-biochar-nanovlákno“ a „nanovlákno- kompozit- nanovlákno“ a testování jejich adsorbčních vlastností;
e) zjisťování toxicity u výše uvedených produktů a u zplodin hoření vybraných tropických dřev a jejich dopad na životní prostředí pomocí testů fytotoxicity rovněž pomoci testu zhášení bioluminiscence bakterií Vibrio fischeri;
Hlavním výstupem projektu je zpracování průběžné a závěrečné zprávy, která bude mít náležitosti požadované Studentskou grantovou soutěží. Výsledky experimentu budou dále sloužit ke zpracování části disertační práce hlavní řešitelky projektu na téma „Monitorování ekotoxicity u nanomateriálů na bázi uhlíku“, čtyř diplomových prací u studentů 2. ročníku navazujícího magisterského studia (dva studenti katedra 030, dva studenti katedra 040). Naměřená data a výsledky projektu mohou být přínosem především pro vědní obor a budou publikovány v zahraničním periodiku indexovaném v databázi Scopus (časopisy Exotoxicology amd Environmental Safety a Komunikácie). Dílčí výstupy budou prezentovány na konferencích pořádaných pod záštitou SPBI: konference „BOZP 2017“, „Požární ochrana 2017“ a „Ochrana obyvatelstva 2018“,publikování v časopise Spektrum. Dále aktivní účast na doktorandské konferenci v sekci Mladá věda „Transcom“ v Žilině 2017, která je v databázi Scopus, na kterou byl již přijat abstrakt, předpokládané jsou dále také články ve Sborníku vědeckých prací řada FBI VŠB-TU Ostrava (1. a 2. vydání v roce 2017. Je plánována aktivní účast na konferenci Global Conference on Materials Science and Processing Technologies (MSPT) 2017, která se koná v Bangkoku, 9-10. března v Thajsku, na který byl zaslán příspěvek z předchozí SP2016/92 a je zaplacené vložné, bohužel došlo k oficiálnímu přesunutí konference.Také je plánovaná účast na konferenci Environmentálné a bezpečnostné aspekty požiarov a havárií (Trnava, 2017).