2017

Browse

Now showing 1 - 5 of 10

Odstraňování plynných polutantů ze vzdušnin na poloprovozní pračce
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Kalivoda, Josef; Svěrák, Tomáš; Šulc,, Radek; Moucha, Tomáš
V dizertační práci je řešena problematika absorpce s chemickou reakcí na kapalinovém scrubberu poloprovozní velikosti. Provozní charakteristiky kapalinového scrubberu byly ověřeny při absorpci oxidu uhličitého ze vzdušin do 1% roztoku hydroxidu sodného. Ze získaných experimentálních dat byly vyhodnoceny základní hydraulické charakteristiky absorbéru, jako jsou tlakové ztráty zařízení, množství zadržované kapaliny, kontaktní doba plynné a kapalné fáze a účinnost absorpčního procesu vypírky. Pro zpracování experimentálních dat byl formulován komplexní matematický aparát, který vychází z filmové teorie difúze, zaměřený na formulaci rychlostních rovnic prostupu hmoty při absorpci s chemickou reakcí. Tento matematický aparát umožnil výpočet koeficientu prostupu hmoty platný pro daný typ absorpčního zařízení, který byl provozovaný za uvedených experimentálních podmínek.
Effect of Ethylene and Propylene on Performance of Ziegler - Natta Catalyst in Stopped - Flow Polymerization
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Hoza, Adam; Kratochvíla, Jan; Kosek, Juraj; Petrůj, Jaroslav
Výzkum v této práci byl zaměřen na přípravu a charakterizaci blokových kopolymerů typu polypropylen-blok-poly(propylenu-co-ethylenu) (dále jen PP-blok-EPR). Tyto materiály jsou považovány za účinné kompatibilizátory mezi semi-krystalickou polypropylenovou (PP) matricí a amorfními doménami statistického kopolymeru propylenu a etylenu (EPR) v rázuvzdorném sekvenčním kopolymeru (ICP) a proto byl výzkum zaměřen na zkoumání vlivu přídavku blokového kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti komerčního ICP. Blokové kopolymery byly připraveny za použití techniky „stopped-flow“. Pro tento účel byla zkonstruována vysokotlaká polymerační „stopped-flow“ aparatura, která umožňuje syntézu kopolymerů PP-blok-EPR za podmínek blízkých podmínkám v průmyslových reaktorech pro výrobu komerčních ICP materiálů. Aparatura umožňuje vyrábět PP-blok-EPR polymer v množství dostačující na jeho charakterizaci a následnou přípravu směsí s komerčním ICP. Velmi krátké polymerační časy (obvykle kolem 0.2 s) kterých bylo dosaženo v kapilárním reaktoru aparatury „stopped-flow“ zajišťuje, že aktivní centra Ziglorova-Nattova katalyzátoru produkují polymer řetězce skládající se z bloku semikrystalického polypropylenu a bloku amorfního EPR kopolymeru. Takovéto molekuly jsou v literatuře popsány jako „skutečné blokové kopolymery PP-blok-EPR“. Kopolymery syntetizované v aparatuře „stopped-flow“ byly frakcionovány preparativní TREF (Temperature Rising Elution Fractionation) metodou a získané frakce byly následně analyzovány pomocí DSC, 13C-NMR a GPC/SEC. Tyto analýzy odhalily přítomnost amorfního EPR ve vysoce krystalické frakci (100-140 °C). Toto zjištění potvrdilo, že významná část polymerních řetězců, připravených v aparatuře „stopped-flow“ jsou blokové kopolymery skládající se z bloku semikrystalického PP homopolymeru a bloku amorfního EPR kopolymeru v jednom polymerním řetězci. Kopolymery získané metodou „stopped-flow" byly v tavenině smíchány s komerčním rázuvdorným kopolymerem ICP. U takto připravených směsí byly vyhodnoceny mechanické vlastnosti, DTMA a reologické vlastnosti a výsledky byly srovnány s vlastmi původního komerčního ICP kopolymeru. Dále byly studovány rozdíly v morfologii a umístění EPR domén v matrici PP prostřednictvím SEM. Zřetelný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP byl pozorován zejména v morfologických změnách EPR domén dispergovaných v PP matrici. Tyto změny mají pozitivní vliv na rovnováhu mezi modulem v ohybu a rázovou pevností ICP materiálu. Vliv kopolymeru PP-blok-EPR na reologické vlastnosti ICP byl nevýznamný. Podobně také v případě DTMA nebyl pozorován významný vliv kopolymeru PP-blok-EPR na vlastnosti ICP.
Research of Coatings of Hydrodynamically Lubricated Sliding Bearings for Combustion Engines
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Repka, Martin; Havlica, Jaromír; Čermák, Roman; Petrůj, Jaroslav
Hlavní náplní této dizertační práce je výzkum a vývoj nové povrchové vrstvy pro kluzná ložiska na bázi pevných lubrikantů v polyamid-imidové polymerní matrici se zlepšenými tribologckými vlastnostmi. Podklady pro materiálovou kompozici vzešly z expertízy komerčně dostupného povlaku, respektive jeho povrchovou analýzou v mezných operačních podmínkách. Charakterizace mazného oleje před a po tribotestování společně s detailní povrchovou analýzou dala podmínky pro vznik materiálové formulace. Další část práce se zabývá studiem přípravy a vývojem aplikačního nanášení s přípravou polymerní směsi. Nakonec je popsána studie vlivu sulfidu molybdeničitého a grafitu, jakožto pevných lubrikantů pro zlepšení třecích vlastností a hydroxidu vápenatého pro potenciální zpepšení otěruvzdornosti výsledného povrchu pro palikaci kluzných ložisek.
Bariérové vrstvy pro ochranu předmětů kulturního dědictví
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Procházka, Michal; Krčma, František; Lehocký, Marián; Zahoranová, Anna
Každý rok je objeveno značné množství archeologických nálezů. Ze země vyzvednuté předměty je potřeba zdokumentovat a zakonzervovat. Archeologové a konzervátoři však nezvládají příliv nově nalezených předmětů zpracovávat. Tato práce nabízí alternativní přístup ke standardním konzervátorským technikám, za současného navýšení procesní kapacity a snížení nákladů na konzervaci předmětů. Studovanou alternativou pro ochranu zejména železných archeologických nálezů jsou tenké vrstvy na bázi parylenu a organokřemičitanů. Vrstvy byly připravovány na dvou experimentálních aparaturách. Parylenové vrstvy se deponovaly metodou chemické depozice z plynné fáze (CVD). Produktem byly vrstvy parylenu C. Organokřemičitanové vrstvy byly nanášeny pomocí plazmatem iniciované chemické depozice z plynné fáze (PECVD). Aparatura pro PECVD využívá kapacitně vázané radiofrekvenčně buzené plazma. Jako prekurzor sloužil hexamethyldisiloxan. Výsledné vrstvy jsou pro svou podobnost s oxidem křemičitým označovány SiOx. Připravené vrstvy byly charakterizovány řadou metod a srovnány se standardními konzervátorskými vrstvami – s tanátovou vrstvou, akrylovým lakem Paraloid B72 a mikrokrystalickým voskem Revax 30. Na železném substrátu vykazovaly parylenové vrstvy výbornou kompaktnost a odolnost vůči korozi. Prvotní známky koroze byly pozorovány po 24 hodinách v solné mlze u vrstev o tloušťce 5 µm. U vrstev SiOx se koroze prudce šířila už během 1. hodiny korozního testu. Pravděpodobná příčina tkví v procesu nanášení, kdy teplota dosahuje 80-100 °C. Vrstva SiOx má jinou teplotní roztažnost než železný substrát a během chladnutí dochází k praskání tenké vrstvy. U standardních vrstev se koroze objevila po 1-3 hodinách testu. Měření rychlosti prostupu kyslíku (OTR) na polypropylénovém substrátu potvrdila dobré bariérové vlastnosti parylenu C. Nejlepší parylenové vrstvy měly OTR 170 cm3•m-2•atm-1•den-1. Vrstvy SiOx dosáhly také dobrých výsledků s OTR přibližně 300 cm3•m-2•atm-1•den-1 v porovnání s čistým substrátem, který měl OTR 1700 cm3•m-2•atm-1•den-1. Standardní konzervátorské vrstvy nebylo možno na polypropylénový substrát nanést a jejich OTR se tedy neměřila. Jiný substrát, kompatibilní pro všechny vrstvy, se nepodařilo nalézt. Studie se zaměřila i na různé kombinace vrstev seskládané do sendvičové struktury. V korozních testech se neosvědčila žádná z nich, všechny substráty korodovaly již během 1. hodiny. Důvodem byla nedostatečná tloušťka vrstev, způsobující jejich nekompaktnost, a také praskliny ve vrstvách způsobené rozdílnou tepelnou roztažností železného substrátu a vrstev SiOx. Přestože vrstvy SiOx nebyly přímo deponovány na substrát, mají výbornou adhezi k parylenu a mohly jej vlivem tepla roztrhat. Měření OTR však zaznamenala značné zlepšení bariérových vlastností. Multivrstva parylenu C – SiOx – parylenu C – SiOx měla OTR 5 cm3•m-2•atm-1•den-1. Výsledkem je, že vrstvy parylenu C mají lepší vlastnosti než standardně užívané vrstvy a jsou tedy vhodné pro konzervaci kovových archeologických nálezů. Vrstvy SiOx a studované multivrstvy se pro ochranu kovových předmětů neosvědčily, mají však dobré bariérové a chemické vlastnosti pro jiné typy substrátů. Zejména ve spojení s polymery mohou najít široké uplatnění, nejen v konzervátorství. Další výzkum by byl zaměřen na nové substráty pro SiOx a na zlepšení UV stability parylenových vrstev.
Alkalicky aktivované systémy
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Bílek, Vlastimil; Ptáček, Petr; Rovnaník, Pavel; Vlček, Jozef
Tato disertační práce se zabývá zejména možnostmi omezování smrštění alkalicky aktivované strusky (AAS), což by spolu s využitím studovaných technologických kalů mohlo umožnit širší praktické uplatnění tohoto perspektivního materiálu. Krom vlivu na rozměrové změny AAS byl studován vliv různých faktorů také na její zpracovatelnost, dobu tuhnutí a mechanické vlastnosti. Získané výsledky byly podloženy instrumentálními technikami, jako jsou izotermická kalorimetrie, rtuťová intruzní porozimetrie, skenovací elektronová mikroskopie a rentgenová difrakce. Dosažené výsledky ukazují, že lze smrštění vysycháním AAS a související tvorbu trhlin snížit kombinací zvýšení dávky vodního skla a sníženého vodního součinitele (w/b), částečnou náhradou strusky úletovým popílkem z vysokoteplotního spalování nebo by-passovými cementářskými odprašky a použitím organických přísad, u nichž byl pozorován velmi významný vliv na hydrataci AAS. Na základě získaných poznatků byly navrženy a s ohledem na smrštění, mechanické vlastnosti a cenu optimalizovány betonové záměsi, u nichž byl aktivátor zcela nahrazen technologickými kaly po výrobě vodního skla. Vybrané betony pak byly zkoušeny také v poloprovozních podmínkách.

Browse

Recent Submissions