Realizované projekty v období 2012 - 2014

Modifikované jílové minerály jako funkční složky polymerních a keramických nanokompozitů

SP2012/43

Oblast nanokompozitů patří v současnosti k velmi aktuálním materiálovým aplikacím. Vlastnosti nanokompozitních složek dovedou podstatně změnit celkový charakter výsledného kompozitního materiálu. Jílové minerály (např. montmorillonit, vermikulit, kaolinit) jsou netoxické a snadno dostupné materiály, které mají mimořádný význam v řadě průmyslových odvětví, používají se jako sorbenty, filtry, katalyzátory, plniva. Díky těmto unikátním vlastnostem představují vhodné matrice pro nejrůznější funkční nanostruktury a tím je dáno i jejich využití v nanotechnologiích. Zaměření projektu navazuje na předchozí projekt „Modifikované jílové minerály pro specifické nanokompozity II.“. V rámci tohoto projektu byly jílové minerály modifikovány anorganickými a organickými sloučeninami. Účelem bylo rozšíření užitných vlastností těchto materiálů a jejich využití jako nosičů nanočástic kovů a následně využití jako plniv polymerních a keramických nanokompozitů. V návaznosti na výsledky získané v předchozím projektu budou dále připravovány a hodnoceny dva typy nanokompozitních materiálů: 1. Polymerní nanokompozitní materiály – bude pokračováno na základě výsledků předcházejícího projektu, ve kterém byl modifikovaný vermikulit použitý jako plnivo polyethylenové matrice. V dalším řešení bude tato část rozšířena o použití nových aktivních anorganických a organických složek a jejich kombinací. Jako nosič aktivních látek bude také použit další jílový minerál (např. montmorillonit, kaolinit, halloysit nebo mastek), který bude v případě vykazování vhodných vlastností také použitý jako plnivo. Získané výsledky budou srovnány s již získanými v případě použití vermikulitového plniva. 2. Keramické nanokompozitní materiály – bude pokračováno na základě výsledků předcházejícího projektu, ve kterém byla prováděna mechanická a chemická aktivace mastku za účelem zvýšení možnosti jeho následné modifikace a využití při přípravě zirkon-enstatitové keramiky. V dalším řešení bude tato část rozšířena o přípravu nových keramických materiálů s využitím jílových minerálů a vytvoření nových metod přípravy těchto materiálů. Z hlediska vlivu připravených nanokompozitů na lidský organizmus a životní prostředí bude pokračováno ve sledování stability aktivních složek na silikátové matrici. V rámci předchozího projektu byla sledována stabilita kovů na silikátových matricích ve vodním prostředí. V návaznosti na tyto výsledky bude nyní sledována stabilita v prostředí s odlišným pH. Tato část bude rozšířena také na sledování stability organických sloučenin na silikátových matricích. Na řešení projektu se budou podílet dvě studentky doktorského studia (Ing. J. Zdrálková a Ing. M. Samlíková) a odpovědný řešitel Ing. M. Hundáková, která má již zkušenosti s vedením předchozích projektů SGS. Jako konzultant při řešení projektu bude pomáhat RNDr. M. Valášková, CSc., vzhledem ke zkušenostem v řešené problematice. Kvalifikace členů řešitelského plyne z jejich vědeckovýzkumných aktivit v rámci diplomových a disertačních prací a také z řešení předchozích projektů SGS, ze kterých byly publikovány (v časopisech s IF a ve sbornících) a prezentovány na konferencích tyto výstupy: 1. Valášková M., Hundáková M. et al. Preparation and characterization of antibacterial silver/vermiculites and silver/montmorillonites, Geochimica et Cosmochimica Acta 74, 2010. 2. Hundáková M., Valášková M. et al.: Preparation and characterization of antibacterial Ag – and/or Cu – vermiculites, Journal of Surface Science – v recenzním řízení. 3. Hundáková M., Valášková M.: Structural and antibacterial properties of original vermiculite and acidified vermiculite with silver, In International Conference “NANOCON 2011”, Brno, Conference Proceedings – přijato k tisku. 4. Zdrálková J., Valášková M.: Preparation and characterization of zirconium-talc for its possible use to the zircon-enstatite ceramic, In International Conference “NANOCON 2011”, Brno, Conference Proceedings – přijato k tisku. 5. Samlíková M. et al. Antibacterial activity of chlorhexidine/natural Mg-vermiculite and chlorhexidine/cation axchanged vermiculites. In International Conference “NANOCON 2011”, Brno, Conference Proceedings – přijato k tisku. 6. Zdrálková J., Valášková M.: Impact of mechanical and chemical treatments on talc structure, In International Conference “NanoOstrava 2011”, ISBN 978-80-7329-264-5, p. 99. 7. Samlíková M., Holešová S. Preparation of organoclays with antibacterial properties. In International Conference “NanoOstrava 2011”, ISBN 978-80-7329-264-5, p. 95. 8. Hundáková M., Valášková M. a Pazdziora E.: Ag-montmorillonit a Ag-vermikulit a jejich antibakteriální ůčinek, „ 62. sjezd ČSCH“, Pardubice, Chem. listy 104, č. 6, ISSN 0009-2770, s. 595. 9. Hundáková M., Valášková M. a Pazdziora E.: Ag- and Cu-vermiculite nanocomposites and their antibacterial effect, In International Conference „5th Mid-European Clay Conference – MECC 2010“, Budapest, Hungary, Acta Mineralogica-Petrographica, Abstract Series, Vol. 6, 2010, ISSN 0324-6523, p.92. 10. Hundáková M., Valášková M., Pazdziora E..: Antibacterial activity and stability of Ag-/Cu-vermiculite and Ag-/Cu-montmorillonite, In International Conference „NANOCON 2010“, Olomouc, Conference Proceedings, ISBN 978-80-87294-18-5, p. 89. 11. Samlíková M. – Preparation of organoclays with antibacterial properties, „Den interních doktorandů FMMI 2010“, VŠB-TU Ostrava, Sborník konference, ISBN 978-80-248-2344-7, s. 167-170.

2012

2012

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

SGS

Specifický výzkum VŠB-TUO

Hundáková Marianna Ing., Ph.D.