jíl v sdrus užuje kum výzkumu

ýesk ý ká sp poleeþnnostt pro p výýzkuum a vyyužžití jíllĤ (ýS SVV VJ)), uustaaveená v rocce 199 1 98, sdru s užuj uje záje z emcce a stiimu ulujje teeoreeticckýý i ap plikkovvanýý výzk v kum m, vzd dČllávááníí a mezi m inárroddní sty tykyy v obla o astii argi a ilollogie. ýSV ý VVJJ jee pok p kraþþovváním „ýesskooslo oveenskké ná árod dníí jíílovvé skup s upin ny“ “, ktterá á byyla a zaaložžena v ýeeskkoslloveenssku v roc r e 1963 3. o 57 7 ýííslo

K Čte KvČ en 201 2 6

SL LOV VO ED DITO ORA A

OBS O SAH H PěE P EDN NÁŠ ŠEK K Z PO ODZ ZIM MNÍH HO S MIN SEM NÁě ěE

Vá ážen ní pĜáte elé, dn nešn ní þísslo je vČ Čnov váno pĜĜede evšíím pĜííspČ ČvkĤ Ĥm z po mináĜe, kte erý se konal odzimního sem v Ostr O ravČ Č. Chce C eme e Vá ám takk pĜiiblíž žit okru o h té éma at, kte erá byla b a na a semin náĜi prez zen ntová ána a. Z pĜís spČvvkĤ lze e vidČt, že e se e sttudiium jílo ovýcch minerá álĤ pĜe esun g logických obo o orĤ do d obo o rĤ nuje z geol i ve ých a fyzikáln ních h, a ale je tom mu tak t v chemiický svČ ČtČ, neboĢĢ se pĜik klád dá velký v ý vý ýzna am prak ktick kém mu vyu užití. Z krritickkých ch rád d zmín z nil h pĜip p pomínekk byc pozná ámku, že máto or stá ává hodn h nČ Infform e se s mo onottém maticcký, tzn., ž ob bsah huje e vČtš šino ou t , že pĜííspČ Čvky y ze z sem miná áĜĤ a tĜe eba ch hybíí nČ Čjakké zajjíma avé þlá ánkyy, stejnČ jakko zmiz z zela a trrans smisse lite eratu ury, kte erou evážžnČ Č dČláva al prrof. Kon nta. Byylo u pĜe by tĜeba a na ty yto trradicce zn novu u nav váza at. edp poklá ádá ám, že e ta ato situ uac ce sou s visíí hlavn nČ PĜe s hod h noc ceníím p covišĢ a s tím m sp pojen nou u ho onbo ou prac za þlá ánky y v impak ktovaný ých þas sopiisecch. Bud dem me oto rád di i za avos sti þi výsledkky pro a drobné zajjíma výzzkumu.. hled dem m k boh haté é ná áplnii toh hoto o þíísla nec chám Vzh již pro ostorr od dborrným m in nform maccím.

D Dne 26 6. 11. 201 15 poĜá p ádala VŠB V B-TU U Ostra O ava ve sspolluprráci s ýes v skou u s pole eþno ostíí prro výzk v kum a vyyužittí jílĤ podz zimn ní se emiináĜĜ. Se emináĜ mČ Čl te ento p gram prog m: P EDN PěE NÁŠKY:

Zbig Z gnie ew Ro ozyn nek (D Dep hysiccs, UA AM, pt. of Ph P Pozn nan n, Polan P nd): A 30 s ry a abou ut clay c y 0 min stor p partiicles s be ehav viorr in diffe d eren nt ph hysiical sys stem ms. J áš Tok Joná kars ský (V VŠB--TU strava):: Ghas ssou ul – U Os ccharrakterizzace e a pou p žití marockkého jílu. B bora Barb a Douš šová (V VŠC CHT a): Vliv V vázzané ého o T Prraha žželeza na n kval k itu jílov j vých orbentĤ. h so D id Kolo Dav K ouš šek (VŠ ŠCH HT P ynté éza zeo olitĤ Praha):: Sy v ge eopo olym mere ech vyu užite ých v ak kvakkultu uĜe. elný F ntiše Fran ek Ko ovan nda a (V VŠC T Prah P ha): PĜĜípra ava CHT vvrste evna atýcch hyd droxxidĤ obsahujíících h Co C na kkovo ovýc ch nosi n þích h. M ta Va Mart aláš šková (C CN VŠB U Osstrav va): V B-TU M Mod difiko ované verrmikkulityy ve fu unkc ci p prek kurz zorĤ d do co ordierito ové é kerramiky s fun nkþn ními vvlasttnos stmi. Pla D iela Dan a achá CN VŠB U Osstrav va):: (C V B-TU C Charaktterizzace e a vyu o anickky mo odi-užitíí orga fikov vaný ých verrmik kulitĤ. G žyna Sim Graž mha a Marrtyn CN VŠBV -TU U nková (C O Ostrrava a): Inte erka alacce vverm miku ulitu u n neuttráln ními m mole ekullami tav venin. P er Boh Pete B háþ (Ús stav v an norg nicke ej chém c mie,, SA AV, gan B Brattisla ava): Hy ybridné é syystémy na bázze ílový í ých m mine erálov a org gan nickýých fa arbív v p priprave ené m metó ódou Lb bL.

Na závČ z Čr ještČ up pozo orĖu uji na uzáv u vČrk ku odzimního o þís erá je j 14 4. 10. 2016 2 6. po sla, kte echna dossud vy yšlá þíssla a dalš d ší in nform macce Vše jso ou na webo w ovýc ch strá ánkách h Spol S leþn nostti na n adrese e: www w w.czzech hcla ayg grou up.c cz Záv vČre em pĜe n m þten þ náĜĤ Ĥm pĜíje emn né eji všem v m našim ez extré e émn h tep plot. léto be ních Ma artin n ŠĢĢastn ný, edittor Ro ozvo ojov vá 269,1 5 00 Pra aha 6 165 tell.: 23 330 0872 233 e-m maill: sttastn ny@ z @gli..cass.cz

- 1 -

Lukáš Petra (Ústav anorganickej chémie, SAV, Bratislava): Príprava a charakterizácia uhlíkovoílových kompozitov. Miroslav Pospíšil (MFF UK Praha): Struktura montmorillonitu interkalovaného thiabendazolem Ĝešená molekulárními simulacemi.

polymer matrix. Electric-field-assisted control of clay layers exfoliation will be discussed here. A good material for CO2 capture should possess some specific properties, including a large effective surface area with good adsorption capacity, selectivity for CO2, regeneration capacity with minimum energy input, and low cost and high environmental friendliness. The gaseous CO2 may intercalate into the interlayer nano-space of smectite clay (synthetic fluorohectorite) at conditions close to ambient. The rate of intercalation, as well as the retention ability of CO2 is strongly dependent on the type of the interlayer + + 2+ cation, which in the present case is Li , Na or Ni . Interestingly, the smectite Li-fluorohectorite is able to retain CO2 up to a temperature of 35 °C at ambient pressure, and that the captured CO2 can be released by heating above this temperature (Michels et al., 2015). Colloidal films formed on a surface of a droplet can be actively controlled by electric fields. As a simple illustration of this, we performed experiments in which we switched between two different field strengths, one that induces a narrow ribbon formation, and a higher field that actively stretches the ribbon and covers the drop. Seen through the electrodes, this has the appearance of an expanding and contracting ‘pupil’ (Dommersnes et al., 2013). Exploration of new physical methods for claypolymer composites processing is currently an active field of research. In the present work, organoclay polypropylene nanocomposites were prepared by melt intercalation and subsequently exposed to an electric field and studied in-situ by means of synchrotron X-ray scattering. Experiments were performed both at room temperature, and in the melted state (up to 200 °C) and during solidification (cooling down to room temperature). Structural changes and time evolution of the alignment of the layered silicates at different electric field strengths, as well as, the final degree of their orientation is discussed (Rozynek et al., 2014).

POSTERY: Lenka Kulhánková (VŠB-TU Ostrava): Studium zátČžového senzoru pĜipraveného z nanokompozitu polyanilin/fylosilikát. Miloslav Lhotka (VŠCHT Praha): Využití rehydratovaných kaolinĤ pro dekontaminaci arsenu, antimonu a selenu. Martin ŠĢastný (Geologický ústav AV ýR, v.v.i. Praha), Pavel Hájek (Techfloor s.r.o. Opava): Geochemický a mineralogický záznam sedimentĤ rybníku MartiĖák (Praha). ZdenČk Klika1,2), Jana Seidlerová1,2), Marianna Hundáková, Marta Valášková a Ivan Kolomazník1). (1) Nanotechnology Centre, VŠB-TU Ostrava, Czech Republic,2) IT4Innovations centre of excellence, VŠB-TU Ostrava, Czech Republic): Uptake of Ce(III) and Ce(IV) on montmorillonite. Milan Pšeniþka (MFF UK Praha): Intercalation of pravastatin drug into LDH in water environment – molecular simulation study Jakub Škoda (MFF UK Praha): Molecular simulations of Zr derivatives containing sulfophenylphosphonates Na následujících stránkách najdete dva þlánky a nČkolik abstraktĤ z pĜednášek a posterĤ z tohoto semináĜe.

A 30 MIN STORY ABOUT CLAY PARTICLES BEHAVIOR IN DIFFERENT PHYSICAL SYSTEMS Zbigniew Rozynek1,2)

Literature: Dommersnes P., Rozynek Z., Mikkelsen A., Castberg R., Kjerstad K., Hersvik K., Fossum J. O. (2013): Active structuring of colloidal armour on liquid drops. Nat Commun 4, 2066. Michels L., Fossum J. O., Rozynek Z., Hemmen H., Rustenberg K., Sobas P. A., Kalantzopoulos G. N., Knudsen K. D., Janek M., Plivelic T. S., da Silva G. J. (2015): Intercalation and Retention of Carbon Dioxide in a Smectite Clay promoted by Interlayer Cations. Sci Rep 5, 8775. Rozynek Z., Silva S. M. D., Fossum J. O., da Silva G. J., de Azevedo E. N., Mauroy H., Plivelic T. S. (2014): Organoclay polypropylene nanocomposites under different electric field strengths. Applied Clay Science 96, 67.

1)

Faculty of Physics, Institute of Acoustics, Adam Mickiewicz University, Umultowska 85, 61-614 PoznaĔ, Poland 2) Department of Physics, Norwegian University of Science and Technology, Hoegskoleringen 5, N-7491 Trondheim, Norway

I will present three physical systems, in which clay mineral particles were used in different context. (i) Synthetic smectite clays are considered as good materials for CO2 capture, and the sorption and retention of CO2 by such clays will be presented here. (ii) The clay mineral particles can be used as model particles, and the specific shape, size and dielectric properties of various natural and synthetic clays can be utilized to study particle selfassembly on a surface of oil droplets. (iii) The claypolymer composites are interesting materials with a broad range of applications. Functionalities of the composites are related to the degree of clay particle exfoliation and orientation within the

- 2 -

Literatura: Bejjaoui R., Benhammou A., Nibou L., Tanouti B., Bonnet J. P., Yaacoubi A., Ammar A. (2010): Synthesis and characterization of cordierite ceramic from Moroccan stevensite and andalusite. Appl. Clay Sci. 49, 336–340. Benhammou A., Yaacoubi A., Nibou L., Tanouti B. (2005): Adsorption of metal ions onto Moroccan stevensite: kinetic and isotherm studies. J. Colloid Interface Sci. 282, 320–326. Damour A.A. (1843). Analyse de la pierre de savon de Maroc. Annales de chimie et de physique. 3, 316–321. Elass K., Laachach A., Azzi M. (2013): Equilibrium, thermodynamic and kinetic studies to study the sorption of rhodamine-B by Moroccan clay. Global Nest J. 15, 542–550. Frey R., Yovanovitch B., Burghelle J. (1936): Composition et genèse probables de quelques terres décolorantes Nord-Africaines. [Morocco] Service des mines et de la carte géologique. Notes et mémoires. 38. Chahi A., Duringer P., Ais M., Bouabdelli M., Gauthier-Lafaye F., Fritz B. (1999): Diagenetic transformation of dolomite into stevensite in lacustrine sediments from Jbel Rhassoul, Morocco. J. Sediment Res. 69, 1123–1135. Tokarský J., Mamulová Kutláková K. (2015): Photoactive nanocomposites of ZnO/clay type. NANOCON 2015 Conference proceedings. 196–201. ISBN 978-80-87294-63-5.

GHASSOUL – CHARAKTERIZACE A POUŽITÍ MAROCKÉHO JÍLU Jonáš Tokarský VŠB-TU Ostrava, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava, ýeská republika Klíþová slova: jíl, Maroko, charakterizace, sorpce, keramika Již od dob starovČkého Egypta je v oblasti Maghrebu znám pod jménem ghassoul [rasul] neobvyklý jíl vyznaþující se výjimeþnými þisticími schopnosti. Jako pĜírodní mýdlo, pleĢová maska þi šampón byl používán ěeky i ěímany a od 12.–13. stol. n. l. rovnČž národy na stĜedním východČ. Jediné známé nalezištČ na svČtČ, podzemní ložisko o rozloze cca 2500 ha, se nachází v Maroku, v regionu Fés-Boulemane, kde tento materiál vznikl nejspíše diagenetickou transformací dolomitu v mČlkých vodách druhohorních a tĜetihorních jezer bohatých na hoĜþík a oxid kĜemiþitý (Chahi et al., 1999). VČdeckou obec o existenci ghassoulu poprvé zpravil A. A. Damour v roce 1843 (Damour, 1843), avšak teprve za témČĜ sto let, v roce 1936, byla publikována první studie vČnující se jeho složení a pravdČpodobnému pĤvodu (Frey et al., 1936). Do roku 2008 bylo publikováno ještČ nČkolik studií zkoumajících složení ghassoulu a v souþasnosti panuje pĜesvČdþení, že jde o trioktaedrický hoĜeþnatý smektit stevensit s pĜímČsí sepiolitu, hektoritu a saponitu. VČtšina prací vČnovaných ghassoulu byla publikována až po roce 1990. KromČ geologických a mineralogických studií jsou vČnovány výzkumĤm praktické využitelnosti, kterou lze (mimo kosmetické úþely, které však nejsou pĜedmČtem tČchto prací) shrnout do dvou hlavních oblastí: sorpce a prĤmyslová keramika. Sorpþní schopnosti ghassoulu byly testovány na organických látkách a iontech tČžkých kovĤ. V pĜípadČ organických látek byl tento materiál shledán vysoce úþinným (napĜ. sorpþní kapacita ghassoulu pro rhodamin B je 302 mg/g) (Elass et al., 2013). Také v pĜípadČ nČkterých tČžkých kovĤ je jeho sorpþní kapacita vysoká (napĜ. pĜi pH 4 a 6 je sorpþní kapacita ghassoulu pro Hg2+ 34 mg/g a 18 mg/g) (Benhammou et al., 2005). V oblasti keramiky byl ghassoul úspČšnČ použit jako prekurzor pro pĜípravu kordieritové keramiky. Jako zdroj hoĜþíku a kĜemíku tak mĤže v poþáteþní smČsi nahradit þi doplnit napĜ. enstatit nebo mastek. Kordieritová keramika pĜipravená kalcinací smČsi ghassoulu a andalusitu pĜi teplotČ 1350 °C 3 se svou hustotou 2,4 g/cm a koeficientem teplotní –6 °C–1 (25–1300 °C) nijak roztažnosti 5,3·10 výraznČ neliší od kordieritové keramiky pĜipravené z jiných surovin (Bejjaoui et al., 2010). Doposud se ghassoulem zabývá pouze nČkolik akademických institucí v Maroku, ŠpanČlsku a Francii. V ýeské republice je prvním pracovištČm, které se tomuto materiálu vČnuje, Centrum nanotechnologií na VŠB-TU Ostrava. Ghassoul je zde, mimo jiné, zkoumán coby nosná matrice pro fotoaktivní nanoþástice ZnO (Tokarský., Mamulová Kutláková, 2015).

VLIV STRUKTURNċ A POVRCHOVċ VÁZANÉHO ŽELEZA NA KVALITU JÍLOVÝCH SORBENTģ Barbora Doušová1), David Koloušek1), Miloslav 1a) 1b) Lhotka , Vladimír Machoviþ , Martina ýubová ) 2) Urbanová , Tomáš Matys Grygar3 1)

Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Ústav chemie pevných látek, 1a) Ústav anorganické technologie, 1b) LaboratoĜ molekulové spektroskopie, Technická 5, 166 28 Praha 6, e-mail: [email protected] 2) Ústav makromolekulární chemie AV ýR, v.v.i., Heyrovského nám. 2, 162 06 Praha 6 3) Ústav anorganické chemie AV ýR, v.v.i., 250 68 ěež

Klíþová slova: železo, struktura, aluminosilikát, stabilita, adsorpce, povrchová modifikace, toxický oxoanion Aluminosilikáty jsou sorbenty výborných povrchových vlastností, snadno dostupné, ekonomicky i ekologicky výhodné, proto otevírají nové možnosti v dekontaminaþních technologiích. Vzhledem k nízké hodnotČ pH nulového náboje (pHZPC) jsou primárnČ selektivními sorbenty kationtĤ. Charakterizace chemismu železa v rĤzných typech aluminosilikátĤ je z hlediska sorpcí velmi významná, umožĖuje pĜedpovídat stabilitu a dobu zdržení adsorbovaných þástic, které se váží prostĜednictvím iontu Fe k povrchu sorbentu buć komplexním mechanismem, nebo kovalentní vazbou.

- 3 -

Krystalické formy FeIII vázané ve struktuĜe jílové matrice se neúþastní sorpþních procesĤ a jsou stabilní i v kyselém nebo alkalickém prostĜedí. SlabČ krystalické a amorfní formy Fe pĜecházejí kyselým loužením ochotnČ na iontovČ výmČnné formy Fe3+, které tvoĜí aktivní sorpþní místa a vstupují do reakcí na povrchu pevné fáze. Dva jíly s vysokým obsahem Fe ze západoþeských lokalit (kaolinitický jíl § 8,9 % hm. Fe a bentonit § 15,2 % hm. Fe) byly louženy 0,5M HCl a 0,15M (COOH)2, a následnČ použity jako sorbenty As(V) a Sb(V) z vodných roztokĤ. Rovnovážné sorpþní kapacity qr se zvýšily pro oba oxoanionty z 2.10–3 -3 -1 na 40.10 mmol.g , pĜi více než 90% úþinnosti sorpce. Loužení matrice v HCl podporuje adsorpci As(V) i Sb(V), loužení v (COOH)2 pouze adsorpci Sb(V). Anionaktivní sorbenty lze pĜipravit modifikací povrchu aluminosilikátu vodným roztokem anorganické soli Fe. Adsorpþní kapacity takto modifikovaných jílĤ jsou až sedmkrát vyšší v porovnání s jíly obsahujícími pĜírodnČ vázané Fe. PĜi adsorpci As(III) a As(V) na bentonit modifikovaný Fe2+ dosáhla qr hodnoty 6.10–2 mmol -1 g pĜi 99% úþinnosti sorpce. Oxoanionty (napĜ. As(V)) se ko-adsorbují s ionty Fe z roztoku obsahujícího železo na jílovou matrici. BČhem spoleþné adsorpce (in situ) se na povrchu jílu pĜednostnČ zachytávají ionty Fe a vytváĜejí hydratované þástice Fe3+, které jsou aktivními místy pro následnou adsorpci oxoaniontĤ (As). Tato adsorpce je ménČ rovnovážná a velmi rychlá v porovnání s adsorpcí na modifikované jíly, nicménČ probíhá v pĜirozených systémech a je významná z hlediska chemismu Fe v jílech. Úþinnost sorpce se pohybuje mezi 70 a 80 %.

V pĜednášce byla diskutována možnost využití zeolitĤ pĜipravených v matrici geopolymerĤ, pĜipravených z þeských kaolinĤ. Úpravou pomČru SiO2/Al2O3 základní smČsi a její tepelnou úpravou je možno syntetizovat zeolity využitelných pĜi chovu a transportu ryb. Velice efektivnČ totiž vychytávají + z vody produkt metabolismu ryb – NH4 kation. Iontová výmČna je charakterizována rychlou kinetikou a zároveĖ vysokou kapacitou, která dosahuje 2–3× vyšších hodnot než je typické pro pĜírodní zeolity typu klinoptilolitu a je srovnatelná s fázovČ þistými syntetickými zeolity typu LTA.

PěÍPRAVA VRSTEVNATÝCH HYDROXIDģ OBSAHUJÍCÍCH KOBALT NA KOVOVÝCH NOSIýÍCH František Kovanda Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, Ústav chemie pevných látek, Technická 5, 166 28 Praha 6 Klíþová slova: podvojné vrstevnaté hydroxidy; hydroxidy kobaltu; smČsné oxidy; Co3O4; nosiþové katalyzátory Hydroxidy a podvojné vrstevnaté hydroxidy se þasto používají jako prekurzory pro pĜípravu oxidĤ využitelných v heterogenní katalýze. Oxidy pĜipravené tepelným rozkladem takových prekurzorĤ vykazují velký mČrný povrch, homogenní a tepelnČ stabilní distribuci katalyticky aktivních složek a v pĜípadČ vícesložkových oxidĤ také synergické efekty mezi aktivními složkami. V posledních letech jsme se podrobnČ zabývali smČsnými oxidy Co-Mn-Al získanými tepelným rozkladem podvojných vrstevnatých hydroxidĤ, které vykazují vysokou katalytickou aktivitu pĜi totální oxidaci tČkavých organických látek a pĜi rozkladu N2O. ObČ uvedené reakce jsou významné z hlediska omezení emisí tČchto nežádoucích polutantĤ do ovzduší. PĜi aplikaci katalyzátorĤ v prĤmyslové praxi je výhodnČjší, jsou-li pomČrnČ drahé katalyticky aktivní složky naneseny na povrchu levnČjšího keramického nebo kovového nosiþe. Tato práce se zabývá pĜípravou podvojných vrstevnatých hydroxidĤ Co-Mn-Al a hydroxidĤ kobaltu na hliníkových fóliích a sítech z nerezové oceli. Pro depozici podvojných vrstevnatých hydroxidĤ Co-Mn-Al na hliníkové nosiþe byla využita reakce anodicky oxidovaných hliníkových fólií s vodnými roztoky dusiþnanĤ Co a Mn. Reakce probíhala za hydrotermálních podmínek pĜi 140 °C, byl sledován vliv pH roztoku a pomČru Co/Mn na množství a složení vzniklého produktu (Kovanda, Jirátová, 2011; Kovanda et al., 2013). Nosiþ Al2O3/Al sloužil zároveĖ jako zdroj hlinitých kationtĤ pĜi vzniku podvojných vrstevnatých hydroxidĤ Co-Mn-Al. Produkt krystalizoval na povrchu nosiþe ve formČ tenkých destiþek orientovaných pĜibližnČ kolmo k povrchu. Tato morfologie zĤstala zachována i po kalcinaci pĜi 500 °C, kdy byl získán smČsný oxid Co-Mn-Al se strukturou spinelu. PĜipravené vzorky byly testovány pĜi katalytickém

Literatura: Burleson D. J., Penn R. L. (2006): Two-step growth of goethite from ferrihydrite. Langmuir 22, 402–409. Doušová B., Fuitová L., Grygar T., Machoviþ V., Koloušek D., Herzogová L., Lhotka M. (2009): Modified aluminosilicates as low-cost sorbents of As(III) from anoxic groundwater. Journal of Hazardous. Materials 165, 134–140. Manceau A., Drits V. A., Lanson B., Chateigner D., Wu J., Huo D., Gates W. P., Stucki J. W. (2000): Oxidation-reduction mechanism of iron in dioctahedral smectites: 2. Crystal chemistry of reduced Garfield nontronite. American Mineralogist 85, 153–172.

SYNTÉZA ZEOLITģ V GEOPOLYMERECH VYUŽITELNÝCH V AKVAKULTUěE David Koloušek1), Barbora Doušová 1), 1) 2) Pavel Hájek , Martina Urbanová-ýubová , 3) Roman Slavík 1)

VŠCHT Praha; 2) ÚMCH Praha; 3) UTB Zlín

Klíþová slova: + geopolymerní zeolit, NH4 kation, kinetika iontové výmČny, iontová výmČnná kapacita (CEC)

- 4 -

spalování ethanolu, kdy nejlepších výsledkĤ bylo dosaženo u katalyzátoru s molárním pomČrem Mn/Co = 0,41 [2]. Pro depozici prekurzorĤ na síta z nerezové oceli byla využita elektrochemická syntéza založená na katodické redukci dusiþnanĤ Co, Mn a Al ve vodných roztocích. V dĤsledku zvýšení pH u povrchu katody se sráží pĜítomné kationty za vzniku hydroxidĤ. Podmínky elektrochemické reakce byly optimalizovány s cílem získat produkt s požadovaným molárním pomČrem kationtĤ Co:Mn:Al. Prášková rentgenová difrakce prokázala vznik fází se strukturou podvojných vrstevnatých hydroxidĤ, ale mikrosnímky (SEM) a detailní analýza vrstev vzniklých na povrchu nerezové oceli pomocí mikrosondy ukázaly nehomogenní distribuci kationtĤ. Na povrchu nosiþe se nejprve vytvoĜila vrstva tvoĜená malými krystalky podvojných vrstevnatých hydroxidĤ s vyšším obsahem Co a Mn, na níž se poté vylouþily agregáty s vyšším obsahem Al. PĜi teplotnČ programované redukci kalcinaþních produktĤ nanesených na ocelových sítech byl pozorován jiný redukþní profil ve srovnání se smČsným oxidem Co-Mn-Al získaným z podvojného vrstevnatého hydroxidu pĜipraveného koprecipitaþní reakcí. Analogický postup byl použit také pro elektrochemickou syntézu hydroxidĤ kobaltu na sítech z nerezové oceli. Vznikal rovnČž produkt s vrstevnatou strukturou, velmi pravdČpodobnČ hydroxid Co(II)-Co(III). Jako další fáze byl ve vzorcích zjištČn ȕ-Co(OH)2, ale pouze ve velmi malých množstvích. Tepelným rozkladem produktĤ elektrochemické reakce vznikl oxid Co3O4 se strukturou spinelu. Prekurzory i kalcinaþní produkty vykazovaly pomČrnČ malou adhezi k povrchu nosiþe. Síta proto byla upravena za hydrotermálních podmínek v roztocích dusiþnanu kobaltnatého a moþoviny, kdy na povrchu nerezové oceli krystalizoval uhliþitan kobaltnatý. Kombinací hydrotermální úpravy a následné elektrochemické reakce se podaĜilo zvýšit množství nanesených prekurzorĤ a zlepšit jejich adhezi k nosiþi. Oxidy nanesené na sítech z nerezové oceli byly testovány pĜi totální oxidaci ethanolu a rozkladu N2O. Ve srovnání s oxidovými katalyzátory ve formČ zrn pĜipravených ze srážených prekurzorĤ vykázaly nosiþové katalyzátory nižší konverze, ale významnČ vyšší specifickou aktivitu vztaženou na hmotnost aktivních složek.

MODIFIKOVANÉ VERMIKULITY VE FUNKCI PREKURZORģ DO CORDIERITOVÉ KERAMIKY S FUNKýNÍMI VLASTNOSTMI Marta Valášková Centrum nanotechnologií VŠB-Technická univerzita Ostrava, 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-Poruba Abstrakt: Prezentace je struþným pĜehledem dosavadních výstupĤ základního výzkumu vermikulitĤ z rĤzných tČžebních ložisek. Pozornost je vČnována laboratorním úpravám vermikulitĤ s cílem jejich studia v pĜírodní i modifikované formČ ve funkci dalšího výzkumu a vývoje nových forem materiálĤ. Aktuální problematika je založena na organovermikulitech s pórotvornou funkcí v prekeramických smČsích, interkalovaných vermikulitech ve funkci prekurzorĤ krystalizace požadované minerální fáze v keramické matrici a vysrážených a pevnČ uchycených na povrchu vermikulitĤ nanoþástic oxidĤ kovĤ se specifickými funkþními vlastnostmi, které jsou prekurzory cordieritové keramiky s funkþními vlastnostmi.

Klíþová slova: vermikulit, interkalace, organovermikulit, cordierit, nanoþástice, zirkon, oxid ceriþitý. Úvod Cordieritová keramika a materiály založené na cordieritu (Gusev et al. 2001; Valášková, 2015) byly bČhem posledních pČti let pĜipraveny ze smČsi jílových minerálĤ obsahujících vermikulity. Vermikulity patĜí k tČm jílovým minerálĤm, které jsou velmi žádané zejména pro dostupnost z pĜírodních svČtových komerþnČ dobývaných ložisek a jejich pĜímé použití v laboratoĜích i praxi bez nároþných pĜedchozích úprav (Valášková, 2014). Vermikulity z rĤzných komerþních lokalit se vyznaþují variabilním obsahem alkalických prvkĤ ve struktuĜe. Jejich použití do prekeramických smČsí a sintrování pĜi 1300 °C odhalilo odlišné strukturní vlastnosti cordieritové keramiky (Valášková et al., 2014a). Vliv chemicky modifikovaných vermikulitĤ v prekeramických smČsích na strukturní vlastnosti cordieritové keramiky lze prezentovat na následujících pĜípadech: (I) oktadecylamin/vermikulit (organovermikulit), který bČhem sintrování plnil funkci vývoje pórĤ v keramice; (II) zirkonium/ vermikulit jako prekurzor krystalizace zirkonu v keramické matrici; (III) þástice vermikulitu s vysráženými a pevnČ uchycenými nanoþásticemi oxidu ceriþitého s fotokatalytickými úþinky v prekeramických smČsích jsou nosiþi nanoþástic do cordieritové keramiky s fotokatalytickými úþinky.

PodČkování: Tato práce byla finanþnČ podpoĜena Grantovou agenturou ýR (projekt P106/14-137S). Literatura: Kovanda F., Jirátová K. (2011): Supported layered double hydroxide-related mixed oxides and their application in the total oxidation of volatile organic compounds. Appl. Clay Sci. 53, 305–316. Kovanda F., Jirátová K., Ludvíková J., Raabová H. (2013): Co-Mn-Al mixed oxides on anodized aluminum supports and their use as catalysts in the total oxidation of ethanol. Appl. Catal. A 464-465, 181–190.

Výsledky a Diskuse I.

Vermikulity ve funkci póro-tvorných prekurzorĤ do cordieritu

Charakteristika porézní cordieritové keramiky na bázi organovermikulitu

- 5 -

Po oroz zita: A = 34 4 %,, A-o org = 6 60 %, % póry o prĤm p mČrn né velikosti 6–8 6 8 mm m; B = 21 1 %, B--org g = 47 %, póry o prĤm p mČrné velik v kostti 10 0–20 m mm. Distribu uce pórĤ: A, A B = bimod dáln ní; A A-orrg, B-or B rg = uniimodáln ní. II.

Kera K amiccký ko omp pozit corrdierrit/zirko on (co ordie erit// prĤ Z O4) by ZrSiO yl pro p Ĥmyyslo ové aplikace pĜiprav ven z co ordierito ového prá ášku u a nano okrys stalĤ zirko z onu (S Sun n et al., 20 002) n nebo z ko ome erþn ního o c ierittové cord ého práš p šku ( obs sahu ujícíího mast m tek, k init, kĜe kaol eme en a Al2O3) a zzirko onu (Co osta a Oliiverra

Verrmik kuliity ve v fu unk kci prek p kurzzoru u k ystallizace pož krys p žado ova ané fáze e

br. 1 Mode M el sttruk kturyy ve ermikulitu (Ver ( r) a verrmikkulitu in nterkkalo ovan ného o ok ktad decy ylam mine em (Ve er-orrg). Sníímky SEM Ob povrch hĤ cord c dieriitové ke eram mikyy pĜĜipra aven né z prreke eram mick kých h sm mČsíí: A (maste ek + ka aolin nit + Ve er (1 13 hm.% h %)), A--org (m maste ek + ka aolin nit + Ve er-orrg (1 17 hm. h %)), B (ma aste ek + kao oliniit + Verr (30 0 hm m.% %)), B-org (masstek k + kao k linitt + VerV -org (38 8 hm m.% %)). (Va ( lášk ková á ett al. 201 14b)).

4 4+ 4+ br. 2 Mo ode el strrukttury Zr -ve ermikulitu inte i rkallova anéh mericckým m ko omp plex xem do pre ekerramickýých smČ Čsí. Ob ho Zr Z -tetram Co ordie erit/zirkkono prav vena a z prekera ami ckých smČ s Čsí: A (mas ( stekk + kao olinitt + Zr4++ -Ve er (30 ( hm..%))), B ová kerramiika pĜip 4+ (m maste ek + ka aolin Verr (50 0 hm m.% %)). Vprravo o SE mky y na ano-- a mik m rokrrystalĤ zirkkonu u v matrici cordie eritĤ nit + Zrr -V EM sním (Va aláš škov vá et e all., 2013 3).

Ch hara akte eristtika kerramiickýých corrdierrit/Z ZrSiO O4 na n bázi b zirrkon nium m-ve erm mikullitu

02).. Au ádČ Čjí dlouh hodobé é mlletí smČ Čsí et al., 200 utoĜi uvá za úþ þele em jejiich ho omogen nizace pĜe ed výp pale em. ené é ke eram ké matteriá ály obs saho ova aly krom mČ Vyypále mick cordie eritu a zirrkon nu také t é kkĜem men,, ko orun nd, mu ullit mČssi mine Ĥ. Z Zirkon je odo olný ý vĤþi a další pĜím m erálĤ m ve v výfu vých h plyne p ech au utom mob bilĤ a byl oxidĤm ukov en me ezi vhodn né ma ateriály pĜĜidávan né do zaĜaze mobilovýých co ordie erito ovýcch keram mický ých filltrĤ autom P et e all., 2 4). (Del Pin 2004

Cordieritt/ZrS SiO4 byl b ven na báz zi prep pĜi prav eram mick kých h sm mČsí ob bsah hujíccích h zirrkon nium mke ve ermiikulit (Z Zr4++-Ve er) ve v fun ekurrzorru zirko z onu nkci pre (O Obr. 2). Vzzorkky corrdie erit/ ZrrSiO ovally ZrS SiO4 O4 obssaho v mn nožsství od d 7– –12 2 ob bj. %. Pó órovitost byla ažž

- 6 -

o 65 % nižžší a tvrd dostt ažž o 30 0 % vyšš v ší než n c dieritĤ pĜipr p rave enýcch na n b bázi verrmikkulitĤ. u cord Fá ázov vé mine m erální slože s ení kerramickýých corrdierritĤ a co ordie erit/zzirko onĤ Ĥ odpo o ovíd dalo obsa o ahu jíllovýých minerá álĤ a kkorekþních fá ází (M MgO O a Al A 2O3) ekeram mických smČ s Čsích h. Variab bilní slože s ení v pre ekerram mickýých sm mČsíí se e prroje evilo o v kerramickýých pre 67 vzo orcíích varriabiilním m za asto oupe ením m cord c dierittu (od ( do 97 objj. %) % a osttatních min nerá álníc ch fází f ens statiitu, forrsterritu a sp pine elu (Va ( lášk ková á et al.,, 2012). I III.

ro ozkla adem N2O vlivem m UV zzáĜe ení (Val ( láškková á ett al. 20 015)).

hara akte eristtika ke eram mickkéh o cord dierritu s na ano-Ch þá ásticcem mi Ce eO2 Ve er/C CeO O2 v mno m žstvví 13 a 30 hm m. % byl s mastke em a kaoli k inite em v prreke eram mick kých h sm mČs sích AaB B, ktteré é byyly vypá v álen ny p pĜi 1 300°C C na a cordie erityy A//CeO O2 a B//Ce eO2. Po odle rtg . flu uore esce enþn ní prvko p ové an nalýýzy byl b stan nove en obs o ah C CeO O2 ve v vz zorkku A/Ce A eO2 = 3 hm m.% a ve e vzorkku B/C CeO O2 = 1 10 hm m.%. 5× mČrná velik v kost kry ysta alitĤ Ce eO2 (D)) byyla cca c PrrĤm vČ Čtší než ve eliko ost vyysrá ážen ných h krys k stalittĤ na ve ermiikulitovém pov vrch hu Ver/C V CeO O2 (O Obrr. 3)). Ke eram mické v rky vzor b byly y tes stovványy na fotoka atalytický rozk r klad d N2O b bČhem 20 hod din vliv vem UV V zá áĜen ní. Cor C dierrit B/Ce B eO2 pĜi 10% % obsa o ahu aktivníí slo ožky CeO C 2 byyl neja n ktivnČjšším fottoka atalyyzáttorem ‚ po o 20 0 hodin nách expe e erim menttu. Rozzkladem m až 91% 9 N2O pĜe evyš šova al 84% 8 % rozkklad u vzo orku u A/Ce A eO2 a 83 3% roz zklad d u ko ome erþn ního o TiO T 2 ka ataly yzáttoru vonikP2 25. Ev

Verrmik kuliity ve fun nkcii no osiþ þĤ CeO O2 do c rdierritu cor u/Ce eO2 s fu unk kþníími vlas v stno ostm mi

Co ordie erit s obsa o ahe em 10 hm m.% Ce eO2 byll na avržžen jakko úþin nný ka ataly yzáttor pĜi ro ozkla adu vý ýfuk kovýých plyynĤ (S Shi e et al. 2002 2 2). Montmorrillon nit s nanoþ þásticem mi CeO2 o velikosti ca 1 nm m byl stu udov ván ja ako stíníc cí mate m eriá ál pro p V záĜe z ení UV (Ka ama ada et al. 201 12). Srá ážení nano n oþástic Ce eO2 na vermik kulittovýých matricíích a použ žití verm v miku ulitu/Ce eO2 okattalyytick kého o Ver/ V CeO O2 pre ekurrzorru do jakko foto byylo pre ekerram mickýých smČ Čsí ccord dieritu/C CeO O2 lab bora atorn nČ tesstov váno o spol s lu s foto okattalyttickýým

br. 3 Rttg difrakkþní zá ázna amyy: a) verrmikkulitu (V Ver)) a V O2 a sníme ek SEM S M s vysr v ráže eným n oþástic c Ob Ver//CeO mi shlu s ky nano Ce eO2 na pov p vrchu Ver; b) b cord c ierittu (B B) a B/C CeO O2. PrĤ P mČrrná veliikosst krrysta alitĤ Ĥ (D) by yla stan s nove ena z ro ozšííĜeného o pro ofilu u refflexe e (2 Valášková et e al. a 20 015 5). 220)). (V

- 7 -

ZávČr:

steatite ceramics sintered from mixtures with various vermiculites. Ceram. Int. 40, 8489–8498. Valášková M., Zdrálková J., Tokarský J., Simha Martynková G., Ritz M., Študentová S. (2014b): Structural characteristics of cordierite/steatite ceramics sintered from mixtures containing poreforming organovermiculite. Ceram. Int. 40, 15717–15725. Valášková M., Koþí K., Kupková J. (2015): Cordierite/steatite/CeO2 porous materials – preparation, structural characterization and their photocatalytic activity. Micropor. Mesopor. Mat. 207, 120–125.

Vermikulity na jejichž vrstvách jsou pevnČ zachyceny kationy kovĤ, oxidĤ kovĤ a organických molekul, mohou být studovány jako prekurzory specifických vlastností keramických materiálĤ. Krátkodobé mechanické mletí jílových smČsí obsahujících vermikulity pĜispívá k výpalu keramických materiálĤ, jejichž vlastnosti jsou srovnatelné (a dokonce i lepší) s keramickými materiály pĜipravenými bČžnČ používanými, avšak þasovČ nároþnČjšími postupy. Výsledné strukturní vlastnosti a také funkþní úþinky keramického materiálu se þasto projeví již pĜi malém množství modifikovaného vermikulitu v prekeramické smČsi. Literatura:

CHARAKTERIZACE A VYUŽITÍ ORGANICKY MODIFIKOVANÝCH VERMIKULITģ

Costa Olivera F. A., Franco J. A., Cruz Fernandes J., Dias D. (2002): Newly developed cordieritezircon composites. Brit. Ceram. Trans. 101, 14–21.

Daniela Plachá, Marcel Mikeska, Iveta Martausová, Gražyna Simha Martynková Centrum nanotechnologií, VŠB-Technická univerzita Ostrava

Del Pin G., Maschio S., Brückner S., Bachiorrini A. (2004): Thermal interaction between some oxides and zircon as a material for diesel engines filter. Ceram. Int. 30, 279–283.

Klíþová slova: vermikulit, organicky modifikovaný vermikulit, þištČní vod, adsorpce, organické látky

Gusev A. A., Avvakumov E. G., Vinokurova O. B., Salostii V. P. (2001): The effect of transition metal oxides on the strength, phase composition, and microstructure of cordierite ceramics. Glass Ceram. 58, 24–26. Kamada K., Kang J. H., Paek S. M., Choy J. H. (2012): CeO2-layered aluminosilicate nanohybrids for UV screening. J. Phys. Chem. Solids 73, 1478–1482. Shi Z. M., Liu Y., Yang W. Y., Liang K. M., Pan F., Gu S. R. (2002): Evaluation of cordierite–ceria composite ceramics with oxygen storage capacity. J. Eur. Ceram. Soc. 22, 1251–1256. Sun E.H., Kusunose T., Sekino T., Niihara K. (2002): Fabrication and characterization of cordierite/zircon composites by reaction sintering: Formation mechanism of zircon. J. Am. Ceram. Soc. 85, 1430–1434. Valášková M. (2014): Vybrané vrstevnaté silikáty a jejich modifikované nanomateriály. 2. doplnČné a opravené vydání. CERM 2014, ISBN 978-807204-886-1, 167 s. Valášková M. (2015): Clays, clay minerals and cordierite ceramics – A review. Ceramics-Silikáty 59 (4), 331-340. Valášková M., Simha Martynková G., Zdrálková J., Vlþek J., MatČjková P. (2012): Cordierite composites reinforced with zircon arising from zirconium–vermiculite precursor. Mater. Lett. 80, 158–161. Valášková M., Tokarský J., Hundáková M., Zdrálková J., Smetana B. (2013): Role of vermiculite and zirconium–vermiculite on the formation of zircon–cordierite nanocomposites. Appl. Clay Sci. 75-76, 100–108. Valášková M., Zdrálková J., Simha Martynková G., Smetana B., Vlþek J., Študentová S. (2014a): Structural variability of high purity cordierite/

Výzkum jílových minerálĤ, zejména v oblasti jejich charakterizace, modifikací a využití v mnoha aplikacích, má v Centru nanotechnologií VŠBTechnické univerzity Ostrava tradici po dobu nČkolika desetiletí. Jednou z mnoha možností tohoto výzkumu je využití organicky modifikovaných jílĤ v oblasti þištČní kontaminovaných vod. V Centru nanotechnologií je výzkum organicky modifikovaných jílĤ zamČĜen zejména na modifikace vermikulitĤ, které mají velmi podobné vlastnosti jako montmorillonity, avšak v této oblasti nejsou velmi využívány. Vermikulity jsou modifikovány kationy, zejména hexadecyltrimethylamoniovými (HDTMA) a hexadecylpyridiniovými (HDP) a dále testovány pro sorpce rĤzných organických látek z vodného prostĜedí. Bylo prokázáno, že organicky modifikovaný vermikulit má výborné sorpþní vlastnosti zejména pro monocyklické a polycyklické aromatické uhlovodíky a jejich deriváty (Plachá et al., 2008). Pro studium adsorpþních vlastností organicky modifikovaných vermikulitĤ byly studovány vermikulity pocházející z rĤzných svČtových oblastí – brazilský, jihoafrický a þeský z oblasti Letovice. Tyto vermikulity se lišily složením a zejména obsahem rĤzných pĜímČsi, což se projevilo napĜ. rĤznou hodnotou CEC, která je pro kationovou výmČnu dĤležitým parametrem. PĜi vhodnČ zvoleném obsahu vymČnČných kationĤ se však výrazný vliv složení rĤzných vermikulitĤ na úþinnost sorpþních vlastností neprokázal. Z dalších vlastností významných pro použití modifikovaného vermikulitu jako sorpþního materiálu bylo testování jeho stability v prostĜedí o rĤzném pH. Bylo zjištČno, že HDTMA modifikovaný vermikulit je stabilní v celém rozmezí pH, HDP modifikovaný pouze v rozmezí pH 4–10. V extrémních hodnotách pH dochází k degradaci

- 8 -

strruktu ury a u uvolĖovvání ano orga anických prvvkĤ ze sttruktturyy ve erm mikullitu (v ob blasti nízk n kého o pH) p a k vy ymý ýván ní H HDP P (v obllasti vy ysok kých h ho odno ot pH) p (Pllach há et e al., 20 014 4b). An ntiba akte eriální vlasstno osti obou mo odifikov vanýých vermik kulittĤ (HDTM MA i HDP) bylyy potv p vrze eny oved den ním tesstĤ min nimá ální inh hibiþ þní kon ncentra ace pro s vy yužittím rĤ Ĥzných h bakt b teriá álních orrgan nism mĤ: Sta aph hyloc cocccus au ureu us, Stre repto ococ ccus agal a lactiiae a Yers Y rsiniia pestiis. Moh M hou takk bý ýt vy yužííván ny i v boji b pro oti nČkt n terým b biolo ogickým m zb bran ním, ste ejnČ jak ko byyla pro okáz zána je ejich h úþinn nostt prro adso a orpcci vybr v ranýých chemiický ých bojo b ovýc ch lá átek k (P Plach há et e al., 2014 2 4a). Uv vede ené vlasttnossti pro okaz zují, že e orga o aniccky odifiikov vané é jílové é mine m erályy, js sou ve elmi úþ þinnýým mo sorpþn ním ma aterriále em pro p org ganic cké látky s rĤ Ĥznýými mo ožno ostm mi aplik a kace e. Jejic J ch vvýho odou je e, že ž moh m hou býtt mod m difiko ová ány rĤzný ými orrgan nickýými katio k ony a v rĤ Ĥzné ém mn nožs ství,, a tím m moho ou být b vlas stno osti mo odifiikov vanýých verrmikkulittĤ p pĜiprrave eny na mííru dle d požad davk kĤ a potĜeb b už živattele.

nČ Čkollik pra akticckých prroblé émĤ Ĥ zpo ozdily širo oké ap plika ace sírry. Síra a samo s otná á je e izzolant a je e te edyy v þisttém sta avu nep pou užite elná jak ko mate m eriál elektrrod. e þa asto o pĜipr p ravo ovan ná v p podo obČ Č za apou uzdĜený ých Je ko omp pozittĤ, kde e pouz p zdro o je e vo odiþþ (n napĜĜ. uhlík u katýý materriál)) (Ah hn et e al., 2015 2 5; W Wang g ett al.,, 20 013). Jíílové é min nerá ály na abízzejí mož m nosst vyu užitíí mezivvrstvví jakko pro osto oru prro ele ektro oche emické prroce esy. In nterrkala ace sírou s u je j pom mČrrnČ málo m prrostu udo ovan ný proc p ces. Prroce es interrkalace e ne eutrá álníí Ĥsoby, jed látkou u je e mo ožnýý nČ Čkolika zpĤ dním m z nich h je teplottním m za atČžžová áním m hom h moge enní sm mČssi jíílové ého o materriálu u a interrkala antu u. Jelikožž síra s prroch házíí stave em tav venin ny je me etod da inte i rkallace e ta aven ním vh hodn ná. Pro expe e erim mentty byly pou užity y ve ermikulit (B Braz zilie, fa G Grena, frakkce po od 40 Pm m) a mon m ntmo orillo onitt (O OCM MA, fra akce e po od 40 4 Pm m) pĤvo odní i o orga anoffilníí formČ Č (m mod difikkace e hexa adeccyltrrime ethy ylam mmo oniov vou oli, Sigm ma Ald drich h). Síra S a je e ortthorrombickká (Sig ( gma so Alldricch) v pevvném m práško ovém m stav s vu ((prĤ ĤmČ Črná ve eliko ost þást þ tic 40 4 Pm). P . M Metoda tave ení je pou užita a prro nČko n olik tep plotn ních tra ansfform maþních h s vĤ stav síryy. Inte enzivníí ho omo ogen niza ace sm mČsi (2 20 h hm. % sííry v jílov j vém materriálu u) pom p mocíí ku ulovvého o mlýn m na je j n nutn ná pro asta artovvání intterakcí mezzi s ložk kam mi. na V tep plottním m in nterv valu u do o 150 °C jso ou zmČ Čnyy na asta alé v mez m ivrs ství obo ou jjílĤ má álo sled dov vatellné. Prrvníí zm mČny jssou sle edovvané é pĜi p te eplo otácch 170 1 °C (v viz obr. 1 – diffrak kþní zá ázna am mo onm morilloniitu). Diifúzní ba azální diffrakkce 1,3 nm m odpov vídá mono ovrs stvČ síryy v mez zivrrstvíí. Ze e zá ázna amu u mĤže eme ro ovnČ Čž usuz u zova at, že pom mČrn m ožsttví síry s y nČ velkké mno je v semi-k krysstalické é po odo klop puje jílo ové obČ a obk þá ásticce. Násle edný ým zakom mponovváníím vod divé slo ožky y – uh hlíka atéh ho ma ateriiálu ja ako sa aze ne ebo o uhlík u katé na anottrub biþky y, získ ká kattodo otĜeb bné ový materriál po elektrrické é pa aram metrry.

odČk kov váníí: Po Výýzku um byl pod dpo oĜen Ĝad dou u vý ýzna amn ných h prrojekktĤ MŠ ŠMT T a GA G ýR, v po osledním m obd o dobíí prrojekty SP P201 16/6 64, SP2 2016/65 5 a IT4 4Inno ova ation ns exce e ellen nce in scie ence e – LQ1 1602.

Littera atura: Pla achá á D., D Sim S mha Ma artyn nková G., Rü ümm meli M.H. (20 008 8): Prep P para ation n off org ganove ermiiculiites usiing HD DTM MA: stru uctu ure and d so orptive propertties usiing na aphtthale ene olloid d In nterff. Sci. S 327 7(1), 34 41e J. Co 34 47. Sla Pla achá á D., R enbe ergo ová K., K abottínsk ký J. Rose Ma amu ulovvá K ákovvá K., Stu uden ntovvá S., S Sim S mha Kutlá Ma artynko ová G. (20 014a a): M Mod difie ed clay c minera als effficie encyy a c mica al and d biollogical againstt chem wa arfare age s for f civvil hum man n prote p ectio on. ents J. Haz z. Mat. M 271 1, 65 5–7 72. Pla achá á D., D Sim S ha Ma artyn nkovvá G., G Bachm matiuk A., Pe eikertovvá P erová á J., J Rüm R mme eli M. H. P., Seidle on (20 014 4b): e inffluence e of pH The org ganove ermiiculiite stru s ucturre stab s bilityy. Appl A l. Cllay Sc ci. 93-94 4, 17–2 22.

INTERK KAL LAC ULIT TU CE VER V RMIKU A MO ONT TMO ORIILL LON NITU UN NEU UTR RÁL LNÍ MO OLE EKULO OU Y ME ETO ODO OU TA AVE ENÍ U SÍRY Grražy yna Sim mha Martyn nkov vá, M Marriann na Hun H ndák ková á, Da aniela Plac P chá entru um nan note nolo ogií, VŠ ŠB- Tec T chniccká Ce echn univerrzita a Osstrava, IT4 Inn nova ation n Ce entrre of o ence, VŠB V B-Te echn nick ká un nive erzitta Ostra O ava Exxcele

hém ma tran nsfo orma entg genovýý Obr. 1 Sch ací sírry a re zá ázna am mon ntmorilllonittu po p in aci tave t ením m nterkala

Po otĜeb ba zdo nalitt so ouþþasn né tech t hnologie pro p okon skllado ován ní elek e ktric cké ene ergie ja ako jso ou Li-b bate erie a elektro oche emiccké ko onde enzá átorry ved v e k hledá ání ch mat m teriá Ĥsob bĤ pro o prog p resiivnČ Čjší novýc álĤ a zpĤ py produkkce. Li--S bate b erie po oužívvají lith hiovvou pĜíístup anodu u a katodu s . Sííra je slib bný kattodo ový u ze z síry. ateriál díky d y jeho pĜed dno ostem, jako j o je e níz zká cen na, ma je ne etoxická á a všeo cnČ do ostu upná á. Nicmén nČ, v obec

Po odČ Čkov vání: Sttudie je usku u uteþ þnČn na v rám mci pro ojektĤ MŠ ŠMT T (N NPU U II)) IT T4In nnov vatio ons exxcellencce in sscie ence e – LQ Q16 602 a (S SP2 2016 6/65 5).

- 9 -

Littera atura: Ah hn W., W Lim S. N, Lee e D.. U., Kim Q. Q B., B Che C ena Z., Ye eon S. S H.(2 2015): In ntera actio on me echanissm be etwe een a functionaliized d prrote ectivve laye er and a dis ssolved d po olys sulfid de for f extend ded cyc cle life of lith hium m sulfu ur batte eries s. JJ. Mate M er. Che C em. A, 3, 94 461--946 67. Wa ang D. W.,, Ze eng Q., Zho ou G G., Yin L., Li F., F Che C eng entle e I. R., Lu G. Q Q. M. M (2013:),, Ca arbo on– H. M.,, Ge sulfur com mpo osite es for f Li–S S batte eriess: sttatu us and a pro ospectss. M Mate er. Chem C m. A A, 1, 93 382--939 94.

do onorrovýý chro c omo ofór a NK K88 8 ako a akkcep ptorovýý ch hrom mofó ór. Tieto T o farb bivá á navvzájom spĎĖ s Ėaju re ezon nanþþnú po odm mienku a vyk kazu ujú fluo ores scen nciu v tuh hom m stav s e. Nás sled dne z týcchto o zákla adný ých ko omp pone ento ov boli b pripravven é te enké filmyy me etód dou LB BL, kde e ako a adne e na abittá vrstv v va slúžžila vrs stva kla po olykkatió ónu PD DDA A a akko záp porn ne nab n bitá vrs stva hy ybrid dný sy ysté ém Sap/fa arbivvo. Zvyšo ovan ním po oþtu vrrstie ev v LBL L filmoc ch bolo b o po ozorova ané aj zzvyš šova anie úþ þinn nosti FR RET T. Štud Š dova aný boll aj vpllyv sek kven ncie us sporriadania a vrsti v ev v pora p adí ED D/EA A, rresp pekttíve EA A/ED. Pre e prípr p ravu u fiilmo ov s men m nším m poþt p tom vrrstie ev sa a uk káza ala byĢĢ vho odn nejšiia se ekv venccia EA/E E ED, z dô ôvod du dessorp pcie e fa arbivva z pre edch hádzzajú úcej þ malo m o za a násle n edkkom nízzku kon ncentrá áciu vrrstvyy, þo ED Dm mole ekúl v prípa p ade ED D/EA A se ekve encie e. P Pri vyšš v šom po oþte e vrrstie ev sekv s vencia farrbív ne ehra ala vvýznam mnú ro olu.

HY YBR RID DNÉ É SY YST TÉM MY NA A BÁ ÁZE E ÍL LOV VÝC CH MIINE ERÁ ÁLO OV A ORG O GAN NIC CKÝ ÝCH H FA AR RBÍV V PR RIPRA AVE ENÉ É METÓ ÓDOU U LB BL a) a,b) eter Boh háþþa), A Adriana a Cz zíme erov vá , Juraj Bujd B dák Pe a)

Ústa Ú av an norg ganiickejj chémiie SA AV, Dúb bravvská á cesta 9 84 9, 45 36, 3 Brati B islav va, Slov S venssko b) U verziita Kom Univ K mens skéh ho, Príro P odov vede ecká á fak kulta a, M nská Mlyn á dolina, 84 42 15 5, Bratis B slav va, Slov S vens sko

KĐĐúþo ové slo ová: hybrid dné matteriá ály, FRET, LB BL, cyan c níno ové farb bivá á, vrsstev vnaté siliká áty Po oća akov van nie: Prís spevokk vzn niko ol vć ćaka a grranttove ej po odpo ore VEGA (2/0 010 07/3).

Prrípra ava h hybrridnýých m matteriá álov s dob bre defino ovan nou šttrukttúro ou je jed dným m z kĐúþ k þovýých ov prre prípravvu na anoz zariade ení bu udúcej fakktoro generácie e. Jed J na z me etód d príprravyy hy ybriidnýých ma ateriálo ov na a bá stevnatýých nos siþo ov je e prípra ava áze vrs ten nkýc ch filmo f ov m ódo ou vrstv v va po p vrstv v ve (LBL ( L). Ide I metó o jedn j noduch hý p odnýý prre prípr p ravu u te enkýých proces vho film mov v, ktorý um mož žĖuje e kon ntro olova aĢ zlo ožen nie výssled dnéh ho film f u na mole m ekulove ej úrrovn ni. Prin P cípo om me etód dy je e na aná nie mol m eku ulový ých vrsstiev v krrok po ášan kro oku s vyu užitíím alte erná ácie e ná ábojjov jed dnottlivýých kompo one entovv. LB BL hybrid dné filmyy na n bá áze org ganický ých lassero ovýc ch farb bív vyk kazu ujú už žitoþþné optick ké a fottofyziká álne e vla astn nostti, medz m zi ktoré k é pa atrí Fö örste erov v rezo r onan nþnýý pren nos ener e rgie (F FRE ET) (Bu ujdá ák, 201 2 4). FR RET T je foto zikállny jav j nerradia aþn ného o prreno osu ofyz energie med dzi chrom mofó órmi. Dono D orovvá mo oleku ula (ED D) prredsstavvuje chro c moffór, ktorýý abso a orbu uje ele ektro oma agne eticcké žiarrenie e a totto žiare enie od dovzzdá pomoc cou dip pól--dipó ólovvej inte erak kcie akccep ptoro ovém mu chrom mofó óru (EA ( A), ktorý adobud dnuttú ener e rgiu mô ôže k ý na fluores scenþn ne vyyžia ariĢ. Vo vše eobe ecn nostii FR RET T ved die k zníž ženiu, ale e flu uore esce enciie ED E ebo úpllnej strrate mo olek kuly a nao výše eniu u flu uore esce encie EA E opak k zv mo olek kuly.. FR RET krem m iného o zá ávisíí od d vzdialeno osti T ok me edzii chromoffórm mi. Prá áve prrípra ava hy ybriidnýých ma ateriálo ov na a bá orga anicckéh ho nosiþ n þa (nap ( príkllad áze ano vrsstev vnaté silik s káty) umo u ožĖu uje priipra aviĢ sy ystém my s vho v dný ým usp adan ním m ch hrom mofó órovv um mož žĖujúci poria pre enos en nerg gie ((Bujjdákk et al., 2011).. Sy ynte etickký vvrste evna atý silikát sapon nit Sum S mectton (Ku unim mine e In nd. Co – Jap J ponssko)) (S Sap)) pre eds stavu uje ide eáln ny zá ákla ad h ateriálov v prre je eho dob bre hybrridnýých ma defino ovan nú štru alý roz zmer þast þ íc, nižššiu uktúru, ma otu KV VK (0,87 ± 0,0 05 mm mol g–11) a iné i hodno mavé é vlasstno osti.. Na N ento mine m erál boli b te zaujím alov vané é dvve cyaníno ové é farrbivá – NK K78 83 ako a interka

Liitera atúrra: Bu ujdá ák J. (2 2014): La aye y-layyer a asse emblies er-by co omp pose ed of polyca ation olyte e, orga o anicc nic electro dyyes,, an nd la ayerred siliccate P s. C Chem m. 118, es. J. J Phys 71 152–71 162.. Bu ujdá ák J., J Czím C mero ová A., Arb oa F. F L. (20 011)): Tw wo-belo sttep reso ona ance e en nerg gy trrans sfer bettwee en dyes d s in la ayere ed siliccate e fillms. J.. Co olloiid Inte I erfac ce Sci. S 36 64, 497 7–50 04.

PRÍP PRA AVA A A CH HAR RAK KTE ÁCIA A ERIIZÁ OVO O-ÍL LOV VÝC CH KO POZ ZIT TOV V UHLÍKO OMP 2) L. Pe etra1), C. C Brreen n , F. Cleg C gg2), P. Kom mad del1) 1)

Ússtav anorga anic ckej ché émiie, d, Dúb bravvská cesta a 9 vied 9, Slovvensská republiika 2) Ma aterrials an nd En ngine eerin ing She effielld Hallllam Unive U ersitty, Unitted King gdom m

Slovvens ská aka adémia a 845 5 36 3 Bra atisla ava, Re esea arch In nstitute, She effie eld S1 1W WB,

G Grafé én a jeh ho deriv d vátyy, na g énu, pa atria apr.. oxid grafé m riályy s výn nimo oþnýými vla astnosĢa ami, na apr. medzzi mate optický echa anicckým ebo o ými. elektrrickýými, me mi ale Prripra avujjú sa via ace erým mi sspôsob bmi, napr. spin s co oatin ngom, che emic ckou u de epo p dukc ciou red ozíciou z pár, ox xidu u uh hoĐn naté ého a i. Prí prav va gra afénu a je eho o de erivá átovv je mo ožná á aj pyrrolýýzou u org gan noílo ov. CieĐ C Đom prráce e bola b a príp p rava a a cha arakkteriizáccia ílo ovo-uh hlíko ovýcch ko omp pozitovv orga anoílovv pyrolýzzou o ob bsah hujú úcich diisac charrid sach s haró óza.. V prá áci sa s sledo ovali tie eto p ame etre: para x ele ementov vé zlož z enie oužitých h be ento onito ov, e po

- 10 -

interakce, že nedocházelo k jeho desorpci ve vodČ. Oproti tomu repulzivní elektrostatické interakce mezi ODTMA a kationtovou formou TBZ byly menší a ve vzorku docházelo k vysokým hodnotám desorpce TBZ. V DSPC-MMT byl TBZ ukotven mezi ĜetČzci na povrchu a po interkalaci došlo ke snížení množství vody v mezivrství.

vzájomný pomer hmotností bentonitov a sacharózy, x podmienky pyrolýzy (rýchlosĢ ohrevu, koneþná teplota, a i.), x vplyv pridania kyseliny sírovej do organoílov na štruktúru pripravených kompozitov. Organoíly obsahujúce sacharózu a z nich pripravené ílovo-uhlíkové kompozity sa charakterizovali RTG difrakþnou analýzou, termickou analýzou, vibraþnou spektroskopiou (Iý a Ramanova) a meraním špecifického merného povrchu (BET). Z výsledkov RTG analýz a Ramanovej spektroskopie vyplýva, že pripravené kompozity obsahujú vrstvy oxidu grafénu v medzivrstvových priestoroch bentonitov. Produkty pyrolýzy pripravené bez prídavku kyseliny sírovej majú nízke hodnoty merných povrchov (8–30 m2/g). Kompozity 2 s väþším merným povrchom (200–230 m /g) sa pripravili pyrolýzou organoílov obsahujúcich prídavok kyseliny sírovej. Plyny vznikajúce pri pyrolýze sa urþili na základe výsledkov hmotnostnej spektrometrie x

STUDIUM ZÁTċŽOVÉHO SENZORU TYPU POLYANILIN/FYLOSILIKÁT 1)

1)

FMMI, VŠB-TU Ostrava, 17. listopadu 15/2172, Ostrava, 70833 2) CNT, VŠB-TU Ostrava, 17. listopadu 15/2172, Ostrava, 70833 3) IT4I, VŠB-TU Ostrava, 17. listopadu 15/2172, Ostrava, 70833 4) PĜF, UJEP, ýeské mládeže 8, Ústí nad Labem, 40096

Klíþová slova: kaolinit, TiO2, polyanilin, kompozitní materiály, elektrická vodivost

STRUKTURA MONTMORILLONITU INTERKALOVANÉHO THIABENDAZOLEM ěEŠENÁ MOLEKULÁRNÍMI SIMULACEMI a)

V této práci byla studována elektrická vodivost tablet pĜipravených z nanokompozitu kaolinit/oxid titaniþitý (KATI) pokrytého tenkou vrstvou polyanilinu (PANI) v závislosti na vnČjším zatížení. Pro pĜípravu nanokompozitu KATI byla použita jednoduchá jednokroková metoda: kaolinit SAK47 sušený pĜi teplotČ 100 °C nebo kalcinovaný pĜi teplotČ 600 °C byl smísen s vodným roztokem síranu titaniþitého, který sloužil jako prekurzor nanoþástic TiO2. Takto byly pĜipraveny tĜi rĤzné kompozity, které obsahovaly 20, 40 a 60 hm. % TiO2. Práškové kompozity KATI byly smíchány s roztoky anilinium sulfátu a peroxydisíranu amonného, bČhem této polymeraþní reakce došlo k pokrytí þástic KATI vrstvou vodivého PANI. Pro srovnání byly také pĜipraveny vzorky þistého kaolinitu pokrytého vrstvou PANI a þistý práškový PANI. Všechny tyto materiály (PANI/KATI, PANI/kaolinit a PANI) pĜipravené v práškové formČ byly pĜi laboratorní teplotČ, tlaku 28 MPa a bez použití jakýchkoliv dodateþných pojiv slisovány do tablet. Elektrická vodivost takto pĜipravených tablet byla sledována v závislosti na vnČjším zatížení tak, že tablety byly postupnČ zatČžovány závažími o hmotnosti 124 g a byl mČĜen proud protékající tabletou (ve smČru lisování). V pravidelných þasových intervalech byla na tabletu pĜidávána další závaží, až bylo dosaženo maximálního zatížení 1488 g. Poté, co bylo dosaženo maximálního zatížení, byla závaží postupnČ z tablety odstraĖována. Kritériem pro výbČr nejslibnČjšího materiálu bylo srovnání proudové odezvy pĜi stejném zatížení bČhem procesu zatČžování a odlehþování tablety. NejpodobnČjší proudovou odezvu na stejné zatížení vykazují tablety lisované z nanokompozitu PANI/KATI, pĜiþemž prĤmČrné rozdíly mezi hodnotami elektrického proudu nepĜekroþily 4,5 %. Tablety lisované

a)

Miroslav Pospíšil , Petr KováĜ , Martina a,b,1) , Rosa M. Torres Sánchezb) Gamba a) Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Ke Karlovu 3, 12116 Praha 2 b) CETMICíCCT La Plata, CICBA. Camino Centenario y 506, 1897 M. B. Gonnet, La Plata, Argentina 1) Permanentní adresa: CETMICíCCT La Plata, CICBA. Camino Centenario y 506, 1897 M. B. Gonnet, La Plata, Argentina

Klíþová slova: montmorillonit, thiabendazol, modelování, povrchové interakce

2,3)

Lenka Kulhánková , Jonáš Tokarský , Lucie Neuwirthová2), Pavlína Peikertová2), KateĜina 2) 4) Mamulová Kutláková , Pavla ýapková

molekulární

Metodami molekulárních simulací byly Ĝešeny struktury a zkoumány rĤzné interakce fungicidu thiabendazolu (TBZ) s montmorillonitem (MMT) a dále s dvČma organicky modifikovanými MMT a to molekulami fosfatidylcholinu (DSPC) a oktadecyl trimethylamoniem (ODTMA). Tyto materiály si zaslouží hlubší zkoumání z dĤvodu využití tČchto interkalátĤ v oblasti sanace vody tak, aby adsorpce molekul z vody byla cílenČ Ĝízena. Vyhodnocení interakcí mezi fungicidem a povrchem zkoumaných MMT umožní pĜesnČjší posouzení vhodnosti tČchto interkalátĤ k použití v rámci sanace kontaminovaných vod. Adsorpce-desorpce TBZ a charakterizace adsorbentĤ a vzorkĤ s adsorbovaným TBZ byly provedeny jednak experimentálnČ práškovou rentgenovou difrakcí a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií tak teoreticky optimalizací struktury molekulárním modelováním s cílem vyhodnocení vhodnosti interkalace nebo sorpce TBZ na povrchu. Adsorbovaný protonovaný TBZ na zápornČ nabitém povrchu MMT vytváĜel tak silné elektrostatické

- 11 -

z nanokompozitu PANI/kaolinit se ukázaly jako ménČ vhodné (rozdíl byl 5,2 %) a tablety pĜipravené z þistého PANI se pro tento typ aplikace ukázaly jako naprosto nevhodné (rozdíl byl 15 %).

možnosti využití, výborné povrchové vlastnosti a výhodnou cenu, nejsou vzhledem k nízké hodnotČ pH nulového náboje (pHZPC) selektivními sorbenty aniontĤ. Jedním ze zpĤsobĤ jejich využití pro sorpci anionĤ je jednoduchá úprava povrchu ionty Fe, Al nebo Mn, kdy se zmČní povrchové vlastnosti; jílový minerál funguje jako nosiþ a povrchová vrstva hydratovaných oxidických fází kovĤ vytváĜí aktivní sorpþní místa katexové povahy (Bonin, 2000; Doušová et al., 2006). Metoda rehydroxylace metakaolinu (Rocha, Klinowski, 1991) otevírá další možnosti pĜípravy efektivních anionaktivních sorbentĤ z druhoĜadých nebo odpadních jílĤ. V prĤbČhu rehydroxylace v autoklávu dojde k extrémnímu zvýšení specifického povrchu materiálu, a tím i k pĜedpokládanému zlepšení adsorpþních vlastností.

VYUŽITÍ REHYDROXYLOVANÝCH KAOLÍNģ PRO DEKONTAMINACI ARSENU, ANTIMONU A SELENU 1)

2)

Miloslav Lhotka , Vladimír Machoviþ , Barbora Doušová 1)

VŠCHT Praha, Centrální laboratoĜe, Technická 5, Praha 6-Dejvice, 166 28 2) VŠCHT Praha, Ústav chemie pevných látek, Technická 5, Praha 6-Dejvice, 166 28

Metodika Vzorky kaolinu byly pĜevedeny na metakaolin pĜi teplotČ 650 °C po dobu 3 hodin a pak podrobeny hydrotermální rehydroxylaci v autoklávu pĜi teplotČ 175 °C po dobu 1, 4 a 7 dní, ve stejném režimu byly pak pĜipraveny sorbenty s pĜídavkem Fe jako roztoku FeSO4.7 H2O. MČĜení adsorpþní izotermy, specifického povrchu a distribuce mezopórĤ bylo provedeno na pĜístroji ASAP 2020 a TriFlex (Micromeritics, USA). Na pĜipravených materiálech byly provedeny adsorpce oxoaniontĤ As(V), Sb (V) a Se(IV). Jako modelové roztoky byly použity: pro As(V) – KH2AsO4 + H2O (koncentrace 40 mg.dm–3), pro As(III) – NaAsO2 + H2O (koncentrace 40 mg.dm–3), pro Se(IV) – Na2SeO3 + H2O (koncentrace 40 mg.dm–3) a pro Sb(V) – NaSb(OH)6 –3 + H2O (koncentrace 40 mg.dm ). Suspenze modelového roztoku a sorbentu (6 g.dm–3) byla míchána v uzavĜené polyethylénové kádince pĜi pokojové teplotČ po dobu 24 hodin, následnČ byl produkt filtrován a ve filtrátu byla stanovena zbytková koncetrace As, Se nebo Sb.

VŠCHT Praha, Ústav anorganické technologie, Technická 5, Praha 6-Dejvice, 166 28, Tel.:+420 220445019, e-mail: [email protected], www.vscht.cz Abstrakt Použití jílových materiálĤ jako selektivních sorbenĤ pro odstranČní škodlivých látek je velice efektivní a úþinné. PĜírodní kaolin byl tepelnČ upravován na metakaolin a následnČ rehydroxylován pĜi rĤzných teplotách na vysoce porézní sorbent. Byl stanoven specifický povrch a distribuce pórĤ vzniklých sorbentĤ. V nČkterých pĜípadech byl získaný kaolin modifikován kationem Fe3+ pro selektivní adsorpci anionĤ. Na pĜipravených materiálech pak byly provedeny sorpce oxoaniontĤ As, Sb a Se. Byla sledována závislost úþinnosti sorpce na fyzikálnČ chemických podmínkách experimentu (pH, koncentrace iontĤ) a povrchových vlastnostech materiálu (specifický povrch, zpĤsob modifikace). Adsorpþní vlastnosti novČ pĜipravených sorbentĤ byly porovnány s kalcinovanými kaoliny v pĤvodní i modifikované formČ.

Klíþová slova: kaolin, metakaolin, arsen, selen, antimon

Výsledky PĜi hydrotermální expozici pĜechází kaolin na semikrystalický, velmi reaktivní metakaolin a za urþitých podmínek dochází k témČĜ úplné reversibilní reakci metakaolinu na kaolin. Rocha, Klinowski (1991) pozorovali pĜi rehydroxylaci metakaolinu zmČny v zastoupení tetra-, pentaa hexakoordinovaných atomĤ hliníku. Pro strukturní analýzu s úspČchem použili 27Al a 29Si NMR spektroskopii, infraþervenou spektroskopii a XRD. V práci Lhotka et al. (2012) tyto výsledky byly potvrzeny a rozšíĜeny pro další rehydroxylaþní teploty. V pĜedložené práci vzorky rehydroxylovaného kaolinu byly pĜipraveny za rĤzných reakþních podmínek. Na pĜipravených vzorcích bylo provedeno stanovení adsorpþní izotermy pomocí dusíku. Z této závislosti pak byla urþena distribuce velikosti pórĤ pomocí DFT metody s využitím matematického modelu pro jílové materiály. V tabulce 1 jsou uvedeny specifické povrchy pĜipravených sorbentĤ ve srovnání s pĤvodním materiálem.

Úvod Jílové materiály v prĤmyslu mají velice široké uplatnČní. Jednou z rozsáhlých oblastí použití tČchto materiálĤ je pĜi ochranČ životního prostĜedí jako selektivních sorbetĤ pro odstranČní škodlivých látek. Oxoanionty arsenu, selenu a antimonu, ale také chromu, vanadu a dalších patĜí k toxickým kontaminantĤm ohrožujícím životní prostĜedí, proto se svČtový výzkum zabývá nejen jejich charakterizací v jednotlivých složkách prostĜedí, ale také možnostmi efektivní dekontaminace zatížených oblastí. Z hlediska toxicity jsou oxoanionty AsIII,V, SeIV,VI, SbIII,V, CrVI a VV zaĜazeny mezi látky trvale nebezpeþné. Je známé, že v pĜirozených systémech se oxoanionty uvedených prvkĤ selektivnČ sorbují na hydratované oxidy nebo oxidy hydroxidy Fe, pĜípadnČ Al a Mn, se kterými vytváĜejí stabilní povrchové komplexy. KomerþnČ vyrábČné sorbenty na bázi oxidĤ hydroxidĤ Fe jsou velice efektivní, ale drahé, a tedy nevhodné pro silnČ zneþištČné nebo prĤbČžnČ kontaminované systémy. Jílové minerály, které se Ĝadí k vyhledávaným sorbentĤm pro snadnou dostupnost, široké

- 12 -

Vz zore ek

Pro sorrpce e anio a ontĤ b byly urrþen ny teo oretické a m maximállní so orpþní kap city (Q Q, q) po odle pac La muirova angm a mod m elu a úþin nnosti sorp pce e İ a js sou sh hrnu uty v tab bulc ce 2 a 3. Uve ede ené vý ýsledkyy jedno ozna aþnČ Č prok p azu ují rozd r dílné é so orpþ þní vla astnosti Ĥvod dnícch a mo odifikovanýých ka aolin nĤ vzh hled dem pĤ k a anio onick kým m kon ntam mina antĤ Ĥm. Mec M chan nism mus a ú úþinnos st sorpce e jso ou ovvlivn nČnyy dob bou re ehyd drox xylac ce meta m aka aolin nu a adsorb bovanýým io onte em. na Ad dsorpce e oxxoan nion ntĤ A As(V V) a so orbe entyy s pĜíd dav vkem m Fe F prob p bíha ala tém mČĜ kva antittativvnČ pĜi vy ysokkých h so orpþþníc ch kapa k acitá ách. Ja ako optimá ální se jev ví vvzorrek reh hydrroxy ylovvanýý po o 4 dn ny, u které k ého by ylo d dosaže eno také é ne ejvČ Čtšíh ho nárĤ n Ĥstu u sp peciffické ého po ovrcchu. Z výýsled dkĤ vyyplýývá, že e prĤbČ Čh sorrpcíí As s(V)) na a pĤ Ĥvod dní i mo odiffikovvané é so orbe entyy zp pravidla od dpovvídá á La angm muirovu u mode elu. Ad dso orpce Se(IV) na a m mod difikova ané so orbe entyy prrobíhá od dlišn ným m mec m chan nism mem m, pĜi re elativ vnČ vy ysokkých h sorp s pþních ka apa acitá ách ne ení úþþinn nostt so orpcce vy ysokká. Nižš N í úþinno ost so orpcce je prravd dČpo odobnČ Č dán d a vel ikos stí a po ovrc chov vým ná ábojjem sorbo ovanéh ho ion ntu. Prro Se((IV) bu ude ne ezbyytné é zv volit jiný ý po omČ Čr ssorbent//sorrbát, a to buć b ć zv výše ením m navvážk ky so orbe entu u neb n bo snížen ním ko once entrrace e Se e(IV V) ve e výýcho ozím m ro oztok ku. Nejjlepš ším so orbe ente em oxxoan niontĤ Se e(IV) je opČ Čt vzo orekk s pĜíd davkkem m Fe e reh hydrroxyylovvaný ý po o 4 dny. d .

SBETT 2

-1

m .g g Ka aolin (K K)

1 84 15,8

Metakao olin (MK ( K)

1 81 17,8

K4 4 (4 4 dní)

9 57 98,5

K7 7 (7 7 dní)

10 03,1 10

K4 4-Fe e (4 4 dny-Fe e)

7 21 70,2

K7 7-Fe e (7 7 dní-Fe e)

7 81 73,8

K1 10-F Fe ((10 dní--Fe))

7 05 71,0

K1 14-F Fe ((14 dní--Fe))

6 71 69,7

abullka 1. Speciffickýý povrcch pĜírrodn ního o ka aolin nu, Ta me etak kaolinu a rrehy ydro oxylo ovanýc ch sorb s entĤ Ĥ (tteplo ota reh hydrrata ace: 175 5°C C) Na a obrázzku 1 je uká ázán no srov vnání dist d tribu uce órĤ pro p pĤ Ĥvod dní mate m eriáll kao k lin, velikosti pó etak kaolin a hyydrotterm máln nČ rrehy ydro oxylo ovan ný vzor v rek me pĜi te eplottČ 175 5 °C C, dob ba rehydro oxylace e 4 dn ny. peciffický ý povrcch pĤv vodn ního o ka aolin nu urþe u ený pod dle Sp me etod dy BET B T má á ho odn notu 15 5,8 m2/g g a me etak kaoliinu 17,8 m2/g / a disttribu uce ve eliko osti pó órĤ pro o tyyto ma ateriály jso ou pom mČrn nČ malé. Pro o hyydro oterrmállnČ uprave ené é vzzorkky pĜi p teplo t otČ 175 °C se s dist d tribu uce rozzdČlleníí pó órĤ zvČ Čtšu uje s re eak kþní do obou u sy ynté ézy a zna aþnČ Č se s zvČ Čtšujje spe s ecific cký po ovrch až a na 2 hodno otu 103 3,1 m /g g prro vzor v rek rehy ydro oxylova aný po d 7 dní.

As s (III)

K4 4-Fe e

K7 7- F Fe

K10-F Fe

K14K -Fe

A ((III) As

-

-

-

-

A ((V) As

0,09

0,10 0 0

0 8 0,08

0,0 08

S ((IV) Se

0,06

0,08 0 8

0 6 0,06

0,0 07

S (V) Sb

0,11

0,16 0 6

0 0 0,10

0,14

abu ulka 2. Teo orettická á so orpþþní kap paciita Q zjištČ z Čná Ta u Fe--mod difik kova anýc ch kaol k línĤ

Ob br. 1. Distribuc ce objemĤ Ĥ pĤv p vodn ního o kaoli k inu (vlevo o), mettaka nu (stĜed)) a vzork v ku sorrben ntu aolin pĜiprav ven ného o pĜĜi te eplo otČ 175 1 5 °C C a rea akþn ní dobČ Č 4 dny

v orek vzo k

Te eore etick ká s sorp pþní ka apac cita aQ – m mmo ol.g–1

Ox xya anio on

A (V As V)

Sb S (V V)

Se S (IV)

q**

e e**

q**

e e**

q q*

e**

q q*

e***

K4--Fe

0,07

5 57

0,14

99

0,1 18

96

0,,07

100 0

K7--Fe

0,08

5 59

0,14

99

0,2 24

97

0,,09

99 9

K 0-Fe K10 e

0,09

5 56

0,12

1 100

0,1 10

98

0,,07

99 9

K 4-Fe K14 e

0,08

6 61

0,0 08

99

0,2 23

98

0,,11

99 9

Ta abullka 3. Adso A orpc ce As(V A V)/A As(III)/Sb(V V)/Se e(IV V) na a Fe modiffikovan ných h reh hydroxy ylov vanýých kao olinĤ Ĥ za a rĤzznýcch e-m rea akþn ních h po odm mínek –1 * max m ximá ální ads a sorpþní kap paciita (mm ( mol.g g ),, ** maxximá ní úþinn nostt (% %) álníí sorrpþn

- 13 -

Zá ávČrr Z pĜírrodn ního o ka aolinu byl pĜĜipra aven n meta m akao olin a tento vzo orekk pa ak byl ná ásled dnČ Č hyydro oterrmállnČ reh hydrroxy ylovván na kao k lin s vČ Čtší sorp pþní sc chop pnosstí. Dá ále byla b a pro ove eden na mod m ifika ace reh hydrroxy ylova ané ého kaolinu s Fe. Spe S ecific cký povrc ch SBET no ovČ B ven ných h ssorbentĤ Ĥ byl b mnČ Č vy yšší než n extrém pĜiprav speciffický ý po ovrcch vých v hozíího kao olínu u a me etak kaolíínu (od d 15.8 to ~1 103..1 m2.g g-1). Sn níže ení spe ecifiické ého povrch hu SBET u Fe-m F mod difiko ovanýcch sorrben ntĤ B 3+ + odpov vídá á va azbČ Č Fe F þá ásticc na pov p rchu u (ttvorrba m t adssorp pce)). Vzo orekk sorrben ntu akttivních míst pĜiprav ven ného o re ehyd drata ací po dob bu 7 dní vyka v azovval pší sorrpþn ní vlas v stno osti ve vš šech sorp s pþních nejjlep sériích h. Výssled dky uk kazu ují vyš šší selekttivitu u FeF odifiikov vanýých reh hydrroxy ylova aný ých kao olínĤ Ĥ u vše ech mo oxyyan nionĤ Ĥ mimo m o As s(III) (odstrranČ Ční As (III)) je pou uze 60 %). % Ads A sorp pþní afiinita a slledo ovan ných oxya o anio onĤ u mod difik kova anýcch kao olínĤ Ĥ po dobu d u 7 dn ní klesa k ala p adí: Sb((V) > As(V) >S Se(IV) > As s(III). v poĜa

leží studo ovan ná ob blasst ve východ dní þásti arra andienu u, a to pĜe edevvším m na orrdovvický ých Ba ulože eniná ách. StĜída ají se zde e rĤzné é typ py ssedime entĤ vrch hního ordo o oviku u (p pracchovvce a jílo ovité é bĜĜidlic ce). sv Geom morffolog gickky se lokkalita a nalé n ézá na a ro ozhrraníí vou jedno otekk s na adm moĜsskou u výšk v kou 20 00–3 300 dv m.n.m m., a to o: Prražs ské plo ošinyy a StĜe edo oþesské tabu ule. Prražsská ploši p ina je e cha c arakterizzová ána a znaþ z þnČ slo ožitým teré énem hlav h nČ v okkolí vČtšších h tokkĤ, kde e se vy ytvá áĜela a údo ú lí. Da alším m fak ktore em ovvlivĖ Ėujíc cím vla astn nostti se edim men ntĤ je j pozi p ice a char c raktter pĜíto okĤ a nássledný odto o ok z nádrže e. Rybn ník Mar M rtiĖá ák se s naléz n zá na n vých v hodním m ok kraji ku pottoka a Chvvalk ka. Ne edíln nou Prrahyy na pĜĜítok dĤ Ĥležžitou u slo ožko ou vlivu v u na a se edim mentty je e klima a úhrn ú srráže ek dan d é obla o asti. S tím m souv s visí sa amozĜejjmČ vý ýška a hlad h diny a s ní n sspja atá þin nnosst živý ých orrgan nism mĤ. A v dn nešní dobČ ne ejvýzzna amnČjšíí sle edo ovan ná slo ožka a zdro z oje celkovvého o zne eþišttČníí zp pĤso obená antr a ropo ogenní þin nos stí. V rá ámcii mo ožno ostíí by yly ode ebrá ány vz zorky y ze z d dvo ou prof p filĤ, kte eré se na achá ázely ve v dvo d u kopa k anýcch son ndác ch o hloub h bce cc ca 6 60 cm. Každ K dá byla a re epre ezen ntov vána a 4 až ž 5 od debrranýými vzo orky y. Po ostu upnČ byla pro oved dena a rttg. difra d akþn ní analý a ýza a spe ektro ome etriccká ana a alýza a na a mo okré é ce estČ. Rozb bore em vzo orkĤ Ĥ po omo ocí an nalýz z b byl zjiš štČn drojo ový ma aterriál, kte erým m jssou jednak k jižž zm mínČ Čné zd orrdovvické é horniny a jedn j nak blíz zké kĜíídovvé horn h ninyy na achá ázejjící se smČ Črem m na výýchod až a seve s erovvých hod od d Ma artiĖ Ėáku. Dále byl zjišštČn n zv výše ený obs sah nČkterrých h prv vkĤ jako n napĜ. zinku u, mang m ganu, m di, ale i dalšších h, ktterýý mČd kazu uje na an ntrop pogenn ní vvlivy y jakk histo h orick ké, takk uk re ecen ntní.. V rám r ci hisstorie o arch a heologickyy e bylo ov vČĜe eno velmi inte enziv vní osíídlen ní stud s ova ané oblasti sídlištČ v nČkkolik ka etapá e ách h. Ne ejprrve tto bylo Č z obd o dobíí b ulturry bylan b nské (c cca 750 0–5 n.l.), dá ále z do obyy ku 500 pĜ.n laténsské (500/4 400 pĜĜ.n.l..–0)) a koneþ þnČ ze sta aršíí oby Ĝím mské é (0 0–40 00 n.l.) n . V tČc chto dobácch, zvlá z áštČ do po osle ednČ Č jme j enov vané é, se zdej byva atels stvo z ší ob za abývvalo o železá áren nstv vím a zp cová áním m ko ovĤ. prac

odČk kov váníí: Po Výýzku um byyl prov veden v rá ámc ci infra astrruktu ury vyb bud dova ané z podp pory y Op pera aþníího prog gram mu Pra aha – Kon K nkurrenccescchop pnost (CZ. ( .2.16 / 3.1.00 / 2450 2 01) a podpo orov ván prrojek ktem m þ. þ 13-2 24155S S (Gra ( anto ová ura ýR R). agentu

Littera atura: Bo onin D. (200 00): Metho M od of rem movving g arsen a nic sp pecie es fro om an n aque a eou us me edium m usiing mo odifified ze nera als. U.S. Pa atent No. N eolitte min 6,0 042,731. Do oušo ová B., G gar T., Ma arta aus A., Fu uitov vá L., Gryg Ko oloušekk D., Mach viþ V V. (200 ( 06): So orption of M hov V As s on alum minossilic cates trea ated d with w h Fe F II Interfa na anop particles. J. C face e Scci. 302 3 , 42 24J Coll. 43 31. Lhotka a M., M Do á B., B Macho oviþ V.. (2 2012): oušová Prrepa aration of mo odiffied s bentts sorb om fro o reh hydrate ed cclay y miinerrals.. Cllay Min ner. 47, 25 5125 58. ocha a J., Klino ki J. (1991 1): The T e Re ehyd drattion of Ro owsk Me etak kaoline to Kao oline. JJ. Chem C m. Soc c., Che C em. Co omm mun n., 582-5 584 4.

MIINE ERA ALO OGICK KO GEO G OC CHE EMIC CK KÝ ZÁ ÁZN NAM M SED S DIMENTģ RY YBN NÍK KU MA M RTIĕÁ ÁK (PRA AHA A) 1) Ma artin n ŠĢĢastn ný ), Pa avell Há ájek22) 1)

Geollogic G cký ústa ý v.v.i v i. Ro ozvo ojová á 26 69, av AV A ýR 1 00 Prah 165 P ha 6 2) N Kone Na K eþné é 33 ová 3, Ostra O ava – Hrrabo

Vý ývoj sed dimentĤ Ĥ v umČlýcch nádr n ržích uk kazuje na zm mČnu u pros p stĜed odm míne ek živo otníh ho pro ostĜe edí dí i po v jejic ch okol o í. T men ná, žže na n vzn v ik sedi s men ntĤ To znam edim mentaþn p storu u má á vliv v n olik nČko v se ním pros zásad dních h þinite þ elĤ. Je edním z nich h je e geolo ogiccká omo orfo ologiická á situa ace, ve e které k é se s nád drž a geo ází. Sedim n ou zznaky složženíí rĤ Ĥznýých nachá menty neso pĤ horn h nin a okkolních pĤd d. Z geo olog gickkého o hle edisska typ

O krývá ání cha aty z do A ÚP). Obr. 1: Odk oby Ĝímsské (fotto ARÚ Zd droj :ww ww.arup.ca as.c cz M Mladšší þást þ arc cheo olog gickýých nállezĤ Ĥ pa atĜí ovČ Čké vessnici Ba abicce, ležíící na n bĜeh hu stĜedo Ch hva alky. Je ejí poþ þátk ky saha s ají až do o 13. Za ajím mavo ostí je,, že e nČkt n teré eolo ogickké é arrche v širšším oko o olí po ouk kazu ují na up ství. pírs

- 14 -

zzaniklé oka poto stolletí. nálezyy

Recentní zneþištČní kovy zachycené v sedimentech je nejspíš spjato se stavební þinností v okolí sídlištČ ýerný Most. Sedimenty z území rybníku MartiĖák nám tak zanechaly jakousi kroniku lidského pĤsobení v této þásti Prahy. Poukazují na intenzivnČ osídlenou oblast pražské aglomerace, která se postupnČ v historickém vývoji stČhuje smČrem k VltavČ, aby se po tisíciletích sem zase intenzivnČ vrátila v podobČ nových sídlišĢ a jejich infrastruktury.

INTERKALACE LÉýIVA PRAVASTATINU DO LDH – STUDOVÁNO POMOCÍ METOD MOLEKULÁRNÍCH SIMULACÍ *

Milan Pšeniþka , Miroslav Pospíšil Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Ke Karlovu 3, 121 16 Praha 2, CZ (*)[email protected] Vzhledem k neustále zvyšující se poptávce po nových multifunkþních nanomateriálech vhodných pro použití ve zdravotnictví, je nutné kombinovat znalosti z oblasti medicíny a nové pĜístupy k pĜípravČ materiálĤ s požadovanými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Jedním typem tČchto materiálĤ jsou podvojné vrstevnaté hydroxidy (LDH), které vykazují biokompatibilní vlastnosti, což jim umožĖuje být vhodnými nanonosiþi syntetických, nebo pĜírodních biologicky aktivních organických slouþenin. Bylo zjištČno, že LDH jsou schopny zvýšit chemickou stabilitu interkalovaného materiálu a umožĖují jeho následné pomalé uvolĖování v organismu, nebo mohou pĜípadnČ omezit, þi odstranit nežádoucí vedlejší úþinky. Prezentovány byly Mg2Al/Zn2Al-LDH interkalované pravastatinem studované pomocí metod molekulární mechaniky a klasické molekulární dynamiky. Statiny jsou léky používané pro snížení LDL cholesterolu v krevním obČhu a k prevenci kardiovaskulárních chorob. Toto léþivo obsahuje 3hydroxy-methylglutaryl-koenzym A reduktázu, která zpomaluje biosyntézu cholesterolu. NČkolik studií ukázalo také prospČšnost léþby statiny pĜi léþbČ kardiovaskulárních onemocnČní. Toto je spojeno s jejich protizánČtlivými úþinky, které otevírají nové možnosti pro použití statinĤ také v léþbČ chronických onemocnČní, jako je napĜ. Parkinsonova, nebo Alzheimerova choroba. Z tohoto dĤvodu jsou LDH interkalované pravastatinem velmi atraktivními systémy pro farmaceutický prĤmysl. Interkalace pravastatinu do LDH byla provedena v (Cunha et al., 2012; Panda et al., 2009) metodou koprecipitace. ExperimentálnČ získaná data z tČchto dvou studií se mírnČ liší, pĜedevším v zjištČní uspoĜádání aniontĤ pravastatinu v mezivrství LDH. StejnČ tak údaje vypoþtené pomocí DFT metod odpovídajícím zpĤsobem nekorespondují s experimentálními výsledky. Vzhledem k velikosti systému jsou ab-initio a DFT výpoþty þasovČ neefektivní. Naproti tomu efektivita metod molekulárních simulací je pro Ĝešení takto velkých systémĤ mnohem vyšší. Na základČ experimentálnČ získaných výsledkĤ (Cunha et al., 2012; Panda et al., 2009) jsme vytvoĜili výpoþetní strategii a poþáteþní modely pro modelování požadovaných struktur. Geometrie interkalovaných LDH byla optimalizována pomocí Materials Studio 2 modelovacího prostĜedí. NáslednČ byl porovnán vypoþtený RTG difraktogram s experimentálnČ získaným. Na základČ tohoto porovnání bylo potvrzeno dvojvrstevné uspoĜádání aniontĤ pravastatinu v mezivrství LDH. Dále byly pomocí molekulární dynamiky studovány MSD jednotlivých fragmentĤ mezivrstevného prostoru LDH a na jejich základČ

UPTAKE of Ce(III) AND Ce(IV) ON MONTMORILLONITE ZdenČk Klika1), Jana Seidlerová2), Marianna Hundáková2), Ivan Kolomazník3) and Marta 2) Valášková 1)

Department of Chemistry, VŠB – Technical University Ostrava, Czech Republic 2) Nanotechnology Centre, VŠB – Technical University Ostrava, Czech Republic 3) Department of Mathematics, VŠB – Technical University Ostrava, Czech Republic

Key words: adsorption/desorption, exchange, leaching, montmorillonite

Ce(III) and mechanism

Ce(IV), ion of uptake,

Mechanism of cerium uptake on montmorillonite (Mt) is up to now very little known even if Ce containing nanoparticles are material with various practical use. Montmorillonites have mostly a higher cation exchange capacity compared to some other adsorbents and therefore they seem to be very suitable as sorbent for cerium uptake. Moreover Ce(III) doped on montmorillonite can replace existing ointments in burn injury, has good antibacterial properties and Ce(IV) induce in clays high permanent porosity and stability at high temperatures, a relatively high surface area and a high volume of micropores. This contribution presents mechanism of Ce(III) and Ce(IV) uptake on montmorillonite in neutral and acid aqueous solutions. The results can be summarized as follows: a) depending on the aging of montmorillonite (Mt) in acid aqueous solutions the alkali, alkaline earth metals, Al and Si are leached and CEC decreased; b) uptake of Ce(III) on Mt at pH 6 is a typical ion exchange, at pH 2 accompanied by acid leaching of Mt; c) determined selectivity constant K of ion-exchange reaction is k-1 15.21 (L/mmol ); ion exchange of Ce(IV) with Mt at pH 2 and pH 6 is accompanied by Ce(IV) precipitation and formation of non-extractable cerium; d) Cerium precipitate was identified as CeO2.xH2O.

- 15 -

byly stanoveny difúzní koeficienty aniontĤ pravastatinu, které poskytují zásadní informace pro popis Ĝízeného uvolĖování léþiva v organismu.

PodČkování: Tato práce byla podpoĜena projektem GAýR (projekt þ. 14-13368S).

Literatura: Cunha, V., Petersen, P., Goncalves, M., Petrilli, H., Taviot-Gueho, CH., Leroux, F., Temperini, M., Constantino, V. (2012): Structural, Spectroscopic (NMR, IR, and Raman), and DFT Investigation of the Self-Assembled Nanostructure of Pravastatin-LDH (Layered Double Hydroxides) Systems, Chem. Mater., vol. 24, p. 1415í1425. Panda, H. S., Srivastava, R., Bahadur, D (2009): Invitro release kinetics and stability of anticardiovascular drugs-intercalated layered double hydroxide nanohybrids, J. Phys. Chem. B, vol. 113, p. 15090í15100.

Literatura: Clearfield A.; Demadis K. (2012): Metal Phosphonate Chemistry, RSC Publishing, Cambridge, UK. ýapková P.; Beneš L.; Melánová K.; Schenk H. (1998): Structure Analysis of Intercalated Zirconium Phosphate Using Molecular Simulation. J. Appl. Cryst, 31, 845-850

JARNÍ SEMINÁě ýeská spoleþnost pro výzkum a využití jílĤ poĜádá opČt ve spolupráci s katedrou chemické fyziky a optiky Matematicko-fyzikální fakulty UK jarní semináĜ, který se uskuteþní dne 12.5.2016 v 10,45 hod. na MFF UK, Ke Karlovu 3, 121 16 Praha 2 v posluchárnČ M2 budovy MFF UK.

MOLEKULÁRNÍ SIMULACE DERIVÁTģ ZIRKONIA OBSAHUJÍCÍCH SULFOFENYLFOSFONÁTY (MOLECULAR SIMULATIONS OF ZR DERIVATIVES CONTAINING SULFOPHENYLPHOSPHONATES)

Program semináĜe: 1) Dimitrios Papoulis (University of Patras, Greece): Clay-based nanocomposites possibilities and limitations

Jakub Škoda1*), Miroslav Pospíšil1) 1)

Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Katedra chemické fyziky a optiky, Ke Karlovu 3, 121 16, Praha 2, ýeská republika (*)[email protected]

2) Konstantinos Nikolakopoulos (Univesity of Patras, Greece): Unmanned aerial vehicles for geological and geoarcheological applications

Studiu fosfátĤ a fosfonátĤ zirkonia bylo v posledních letech vČnováno mnoho úsilí kvĤli jejich potenciálu pro uplatnČní v mnoha oborech chemie materiálĤ, jako je fotochemie, molekulární a chirální rozpoznávání, biotechnologie þi katalýza. Struktura þistého fosfonátu zirkonia byla objasnČna již v roce 1960, v poslední dobČ je však do jeho mezivrství vkládáno množství rĤzných slouþenin pro dosažení žádoucích vlastností výsledné struktury. ObecnČ platí, že fosfáty zirkonia jsou nerozpustné a špatnČ krystalizovatelné. Z tohoto dĤvodu je obtížné odvodit jejich strukturální charakteristiky. Na druhé stranČ nám souþasný pokrok ve vývoji numerických metod pro poþítaþovou analýzu a metod molekulárních simulací umožĖuje efektivnČ Ĝešit tyto velké struktury v reálném þase. Na základČ pĜedchozích studií byly analyzovány (Clearfield, Demadis, 2012; ýapková et al., 1998) struktury derivátu fosfonátu zirkonia se sulfofenylovými skupinami. PĜítomnost silnČ kyselých skupin SO3H má zde za následek, že tyto slouþeniny fungují jako dobré protonové vodiþe. Optimalizované konformace struktur s minimálními energiemi byly získány v modelovacím prostĜedí Materials Studio. Rentgenové difraktogramy koneþných struktur s nejnižší potenciální energií byly vypoþteny a porovnány s experimentálními daty s cílem dosažení co nejlepší shody. Prezentovány jsou výsledné optimalizované struktury vrstev fosfonátĤ zirkonia obsahující molekuly sulfofenylĤ.

KNIHY A ýASOPISY Tournassat Ch., Steefel C .I., Bourg I. C. and Bergaya F. (eds.) (2015): Natural and Engineered Clay Barriers, Volume 6, 432 stran, Elsevier, ISBN: 978-0-08-100027-4. Na podzim 2015 vyšel další svazek série Developments in Clay Science. Celá série si klade za cíl zmapovat podrobné informace o všech aspektech výzkumu jílĤ. Témata zahrnují celou škálu oborĤ od geologie sedimentĤ, mineralogie, krystalografie, geochemie, chemie, fyziky a koloidní vČdy po aplikaci jílĤ v keramice a využití ve všech odvČtvích prĤmyslu, geotechniky, zemČdČlství a životního prostĜedí. Nový svazek se tentokrát vČnuje pĜírodním a inženýrským jílovým bariérám. Tento svazek vznikl jako sborník pĜíspČvkĤ pod editorským vedením Tournassata Ch., Steefela C. I., Bourga I. C. a Bergayi F. Na následujících Ĝádcích nejdete seznam jednotlivých kapitol (þástí): Chapter 1 – Surface Properties of Clay Minerals Ch. Tournassat, I. C. Bourg, C. I. Steefel, F. Bergaya

- 16 -

Ch haptter 2 – Ads A sorp ptio on of o In norg ganic and a Org gan nic So olute es by b Clay C y Minerals s M. Bo oriso overr, J. A. Dav D vis

Jííly se s použ p žíva ají ja ako barriéry y prro iz zolaci sklád s dekk a kon ntam mino ovan ných h lokalit. V prá áci jsou j u pĜe eds stave enyy jako dlo ouho odob bá pam mČĢĢová á méd m ia pro ukklád dáníí ne ebezzpe eþný ých ma ateriálĤ a rad dioakktivn ních h od dpa adĤ, dá ále jjako o tČ ČsnČ Ční v pĜípa p adČ geolog gick kého o ukklád dáníí CO O2 ne ebo skklad dová ání en nerg gie. V Vlasttnos sti jílĤ po odsttatnČ ovliv o vĖujíí inttegrritu, úþiinno ost a be ezp peþn nostt tČchto o ap plika ací. jassný po Je e dán d ohle ed na zákklad dní vla astnosti dníc ch a inžžený ýrsk kých h jílo ovýc ch barié b ér a na to, jakk pĜĜírod tytto vvlas stno osti ovliivĖu ují jejicch inže enýrs ské ap plika ace. Je edno otliv vé kapit k toly y se zamČĜĜují na rĤz zné vlasstno osti, jako jjsou u na apĜ. hyd drau ulickká p propustn nostt, m molekulá árníí diffúze e, vlastn nostti po olop propustn né m mem mbrá ány, ge eoch hem mick ká rea aktiv vita, a adso orpcce, rozzpouštČ Ční. Js sou stu udov ván ny i mech m haniické é vlastn nostti jílový ých ba ariérr a jak j jsou j u ov vlivn nČnyy jevvy, kterré se e vyysky ytujíí na ro ozhrraní jíl – vo oda. M tin ŠĢas Mart Š stnýý

haptter 3 – Che C emical Condition ns in Clay C -Ro ocks s Ch Ch h. To ourn nasssat, A. Vinsot,, E. C. Gau uche er, S. Altm man nn haptter 4 – Dissolutio on Kine K etic cs off Cllay Min nera als Ch J. Cam ma, J. Gan G nor haptter 5 – Sta S bilitty of o Clay C Barrie ers Und U der Ch Ch hem mica al Pe ertu urba ations O. Bild dste ein, F. C Clarret haptter 6 – Self S f-Diiffus sion n off Wa aterr an nd Io ons s Ch in Cla ay Barr B riers s I. C. C Bour B rg, Ch. C Tou urna assa at

Ch haptter 7 – Gas G s Trrans sferr Th hrou ugh Cla ay Barr B riers s Am man nn-H Hilde enbrrand d, B.M. B Kro ooss s, J.. Ha arrin ngto on, R. Cuss, C. Dav D vy, F. F Skoc S czyla as, E. E Jaco J ops,, N. Ma aes

AKTUA ALIT TY A

Ch haptter 8 – Sem S mipe erm meab ble Memb bran ne Prope ertie es and a Chemomech haniicall Co oupling g in ay Bar B rrierrs Cla J. Gon nçallvèss, P. M.. Ad dler, P. Cos senz za, A. Paz zdniako ou, G. de d Mars M sily

016 6 20 26 6th Goldsc chm midtt Co onfe eren nce 26 6. þe ervn na – 1. þerrven nce 201 16 Yo okoham ma, Jap pons sko

Ch haptter 9 – Cou C uple ed The T rmo o-Hy ydrro-M Mechan nica al Be ehav viorr of Natura al and Eng gine eere ed Clay C y Ba arrie ers J. Ruttqvis st

53 3. vý ýroþní kon nferrence Clay C y Mine M eral Soc cietty þe erve en 2016 6(?), Georg gia, US SA

Ch haptter 10 1 – Trrans sport Prop P pertties thrroug gh Pa artia ally Sattura d Ch harg ged d Me emb bran nes ated an nd Geop G phy ysic ache es cal App A proa Al.Rev vil

8. stĜĜedo oevrop pská á jílo ová á ko eren nce (ME ECC C2016) onfe 4.–8. þerrven nce 201 16 Ko ošicce, Slov S venssko

Ch haptter 11 1 – Up ng Stra S tegies forr Mo odeling g pscalin Cla ay-R Roc ck Prop P pertties s V. Ma arry, B. Rottenb berg g

URO OSO OIL EU 17 7.–2 22. þerv þ vencce Isttanb bul, Tureckko ww ww..eurroso oil20 016iistanbu ul.orrg

umm mary y an nd P spe ectiv ve Su Pers Ch h. To ourn nasssat, C. I. Stee S fel, I. C. C Bo ourg g, F. Berrgay ya

6tth In nterrnattion nal Con C ngre ess on Ceram mics s (IC CC6 6) 21 1.–2 25. srpn s na 2016 2 6 Drrážć ćany, NČm N meck ko 35 5. m meziinárrodn ní geol g logiický ongres ý ko 27 7. srrpna a – 4. záĜí z 201 16 Ka apské mČs m sto, Jiho oafrrická á re blika a epub VII. In ntern natiiona al Wor W ksh hop on lay yere ed m mate eria als 5.–9. záĜĜí 20 016 Ku utná á Ho ora, ýe eská á rep publika a

edo olog gick ké dni 2016 2 6 Pe 7.–9. záĜĜí udin nce,, Slo ovensk ko Du th

5 Meditterrrane ean Cla ay Mee M eting g (M MCM M20 016)) 25 5.–2 29. záĜí z 2016 Çe eúm me u øzm miru u, Tu urec cko Ko onta akt: ww ww.m mcm m2016.o org W Wate er-R Rock k-Intera action Sym osiu um WR RI-15 5 mpo 16 6.–2 21. Ĝíjna Ĝ a, 20 016 6 Ev vora a, Portu P ugallsko o

- 17 -

The 3rd Asian Clay Conference 2016 18.–20. listopadu 2016 Guangzhou, ýína

2017 7th International DTTG Workshop Greifswald, NČmecko 54. výroþní konference Clay Mineral Society kvČten 2017 (?) Alberta, Kanada International Clay Conference (ICC2017) 17.–21. þervence 2017 Granada, ŠpanČlsko Kontakt: www.16icc.org

Vydává: ýeská spoleþnost pro výzkum a využití jílĤ V Holešoviþkách 41 182 09 Praha 8 - LibeĖ tel.: 266 009 490, 233 087 233 Registraþní þíslo: MK ýR E 17129

7th International Meeting: Clays in Natural and Engineered Barriers for Radioactive Waste Confinement, 23.–26. záĜí 2017 Davos, Švýcarsko

Editor: RNDr. Martin ŠĢastný, CSc. (Geologický ústav AV ýR, v.v.i.) e-mail: [email protected], [email protected]

2018

ýlenové redakþní rady: prof. RNDr. JiĜí Konta, DrSc. (dĤchodce) RNDr. Miroslav Pospíšil, Ph.D. (Matematicko-fyzikální fakulta UK) Mgr. Jana Schweigstillová, Ph.D. (Ústav struktury a mechaniky hornin AV ýR, v.v.i.) prof. Ing. Petr Praus, Ph.D. (Technická univerzita – VŠB Ostrava)

9. stĜedoevropská jílová konference (MECC2018) 21st World Congress of Soil Science (WCSS) 12.–17. ýervence Rio de Janeiro, Brazílie

2019 8th International DTTG Workshop Greifswald, NČmecko

Technický redaktor: RNDr. Martin ŠĢastný, CSc.

EUROCLAY19 1.–5. þervence 2019 PaĜíž, Francie

Vychází: 2.5.2016 TištČná verze: ISSN 1802-2480 Internetová .pdf verze: ISSN: 1802-2499

- 18 -