Chemie na UJEP v Ústí nad Labem

Ústí nad Labem bylo vždy důležitým chemickým regionem. Vzdělávání a výzkum v oblasti chemie zde má více než 50letou tradici, chemický průmysl pak ještě mnohem delší. Výzkum a výuka v oblasti chemie jsou na UJEP soustředěny zejména na Přírodovědecké fakultě (PřF) a Fakultě životního prostředí (FŽP)

PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA

KDO JSME?

Od vzniku UJEP byla katedra chemie součástí Pedagogické fakulty a zajišťovala výuku chemie pro dvouoborová učitelská studia. Po vzniku Přírodovědecké fakulty byla katedra personálně posílena, byla akreditována dvě jednooborová studia, Stavební chemie a atraktivní Toxikologie a analýza škodlivin a došlo i ke zvýšení výzkumné aktivity.

CO DĚLÁME?

S využitím mikrovlnné techniky byly připraveny chirální supramolekulární synthony na bázi žlučových kyselin, které by byly schopné rozeznávat a vázat jiné molekuly. Byla objevena příprava dipyrrolového derivátu a oligopyrrolových makrocyklů na bázi lithocholové kyseliny a tyto syntézy jsou nyní chráněny třemi patenty (nositelé VŠCHT Praha a UJEP Ústí n. L.) pro jejich možné využití při výrobě elektrochemických senzorů a výrobků sloužících jako detektory a přenašeče vybraných substrátů.

Postupně se těžiště výzkumu přesunulo do fyzikální chemie. Zakladatelé oboru teorie kapalin a počítačových simulací v ČR prof. T. Boublík a prof. I. Nezbeda přenesli svoji aktivitu z Akademie věd ČR na katedru chemie PřF v Ústí n. L. a s tím i souvisí řešení vědeckých grantů Aplikace pokročilých simulačních metod pro studium struktury a přípravy kompozitních materiálů a nanomateriálů a Stanovení fázového a stavového chování tekutin a tekutých směsí. Hlavní výsledky již našly uplatnění. Stavové rovnice různých typů tuhých těles slouží jako prototyp nepolárních kapalin a tzv. primitivní modely tvoří základ dnes běžně používané SAFT teorie. Myšlenka primitivních modelů našla své uplatnění i v modelování koloidních systémů (dekorované koloidy, colloids with patchy sites).

V oblasti termodynamiky kapalin spolupracovala ing. Z. Kolská s VŠCHT v Praze na projektu Odhady fyzikálně-chemických veličin čistých látek a tato spolupráce dále pokračuje spoluprací na projektu Struktura a vlastnosti modifikovaných polymerů pro tkáňové inženýrství. Experimenty probíhající na katedře chemie se týkají stanovení zeta potenciálu na povrchu pevných látek, neboť katedra disponuje unikátním, a v ČR zatím jediným, elektrokinetickým analyzátorem SurPASS Anton Paar.

Výzkum na katedře chemie je oceňován i vedením univerzity. V r. 2005 získal prof. Nezbeda Cenu rektora za významné vědecké výsledky a téhož ocenění se dostalo v roce 2009 dr. Thi Thu Huong Nguyenové a v roce 2010 dr. Z. Kolské. Významná je i podpora vedení PřF, které si uvědomuje důležitost základního výzkumu, o čemž svědčí uvolňování finančních prostředků na nákup špičkového přístrojového vybavení katedry. Byl zakoupen kapalinový chromatograf s integrovaným hmotnostním detektorem a infračervený spektrofotometr s Fourierovou transformací. Toto umožňuje provádět analýzu potravin a stanovit obsah toxických látek v potravním řetězci a stanovení těžkých kovů v biologických materiálech.

FAKULTA ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ

Fakulta životního prostředí UJEP zajišťuje výuku v bakalářských, magisterských i doktorských studijních programech v oblasti ochrany životního prostředí, vodního hospodářství, odpadového hospodářství, revitalizace krajiny a environmentální analytické chemie. Kromě výuky se zabývá vývojem technologií pro minimalizaci negativních dopadů průmyslových a jiných činností na životní prostředí. Vybrané projekty:

Zplyňování biomasy

Cílem projektu je získání komplexních podkladů pro konstrukci a dlouhodobě udržitelný provoz energetické jednotky využívající biomasu jako obnovitelný zdroj energie. Výsledkem řešení je pyrolýzní reaktor pro výrobu pyrolýzního plynu s jednotkou čištění plynu a spalováním v kogenerační jednotce o výkonu řádově 200 až 300 kW elektrických a 350 až 600 kW tepelných. Byl vypracován teoretický model zplyňování dřevěných peletek a provedena optimalizace procesu získávání pyrolýzního plynu. Projekt kofinancuje firma D. S. K., spol. s r. o., Rtyně nad Bílinou a podílí se na něm řada odborníků z jiných vysokých škol a ústavů AV ČR.

Čištění průmyslových odpadních vod pomocí imobilizovaných mikroorganismů

Ve spolupráci s LentiKat’s, a. s., bylo řešeno odstraňování dusičnanů z odpadních vod pomocí denitrifikačních bakterií imobilizovaných v polyvinylalkoholu (tzv. biotechnologie lentikats). Optimalizace probíhala na dvou typech průmyslových odpadních vod, které pro jejich vysoký obsah solí (až 8%) a dusičnanů (až 10 g/l) i pro nedostatek živin nelze čistit zavedenými biologickými postupy. Technické řešení nyní LentiKat’s, a. s., nabízí v rámci svého portfolia služeb.

Fotochemické procesy pro životní prostředí

Fotochemická laboratoř zaměřená na studium degradace chemických polutantů je vybavená unikátní aparaturou umožňující velmi přesné sledování podmínek, které mají vliv na rychlost a účinnost fotochemických procesů. Výzkum je zaměřen na přípravu a testování různých typů fotokatalyzátorů (TiO₂, CeO₂, ftalocyaniny) a jejich aplikace pro ochranu životního prostředí.