Kontakt:  doc. Dr. Ing. Helena Parschová -  doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D. -  Ing. Eva Mištová, Ph.D.

Základy skupiny položil v roce 1953 prof. Ing. František Karas, DrSc.,  který před příchodem na VŠCHT působil jako chemik v elektrárně v Holešovicích a ředitel Výzkumného ústavu energetického. Jeho prvním asistentem byl Ing. Miroslav Očenášek, CSc., který po odchodu prof. Karase ve skupině působil až do roku 1993.

Skupina rozšířila svůj záběr v roce 1972 po příchodu Ing. Zdeňka Matějky, CSc., který předtím dlouhodobě působil ve výzkumu koncernového podniku ČKD Dukla, který měl v ČSSR na starosti vše, co se týkalo úpravy vody. Ing. Zdeněk Matějka, CSc. se v roce 1990 habilitoval a v roce 2000 byl jmenován profesorem. Na základě jejich výzkumů tak vznikla celá řada vědeckých publikací a patentů. Pod vedením profesora Matějky pak získala skupina i současné obrysy. 

Výzkum v oblasti úpravy vody pomocí sorpčních a membránových procesů lze v současnosti rozdělit na:

• Ionexové a sorpční procesy
• Posouzení stavu ionexů a predikce jejich životnosti
• Laboratorní přípravy ionexů a sorbentů
• Membránové procesy

Ionexové a sorpční procesy

Kontakt: doc. Dr. Ing. Helena Parschová -  doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D. -  Ing. Eva Mištová, Ph.D.

V oblasti výzkumu ionexových a sorpčních procesů se zabýváme jejich využitím pro účely odstranění kontaminantů ze zdrojů vod pro energetické, průmyslové a také pitné účely. Výzkumná činnost je zaměřena na selektivní odstraňování kontaminantů ze znečištěných vod pomocí standardních typů ionexů, případně polymerních, kompozitních nebo anorganických sorbentů. V současné době je výzkum zaměřen na separaci měďnatých iontů při dekontaminaci kyselých důlních vod. Další oblastí výzkumu je separace kationtů těžkých kovů z aniontových komplexů a použití anorganických sorbentů pro separaci cesia a stroncia.

Posouzení stavu ionexů a predikce jejich životnosti

Kontakt: doc. Dr. Ing. Helena Parschová -  doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D. -  Ing. Eva Mištová, Ph.D.

V rámci posuzování stavu ionexu provádíme nejčastěji jeho vizuální posouzení pomocí makrofotografií a stanovením celkové kapacity, v případě anexu i bazicity. Pro reálné aplikace ionexů, které jsou nejčastěji provozovány v kolonovém dynamickém upořádání je důležité stanovení distribuce velikostí částic ionexových perliček, stanovení tlakových ztrát ve vrstvě ionexu a také stanovení mechanických stabilit ionexových perliček pomocí Chatillon testu. Kromě sledování těchto základních charakteristik ionexů se také zabýváme jejich termickou nebo chemickou stabilitou.

Součástí posouzení stavu ionexu a zjištění jeho stávajícího stavu můžeme predikovat stav ionexu v následujícím období. K této predikci využíváme simulované zátěžové testy, při kterých se zaměřujeme na sledování změn celkové kapacity, případně bazicity ionexu a distribuce velikostí částic ionexu.

Laboratorní přípravy ionexů a sorbentů

Kontakt: doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D. - doc. Dr. Ing. Helena Parschová   -  Ing. Eva Mištová, Ph.D.

V oblasti laboratorních příprav polymerních a kompozitních sorbentů byl náš výzkum doposud zaměřen na přípravu kompozitních sorbentů, jelikož použití anorganických sorbentů je při jejich aplikacích v kolonovém uspořádání problematické, z důvodu jejich nízké mechanické stability, nehomogenity nebo různé velikosti částic. V laboratorním měřítku byly úspěšně připraveny kompozitní sorbenty na bázi hydratovaného oxidu železitého a oxidu zirkoničitého. V oblasti přípravy polymerních ionexů byla úspěšně realizována příprava silně kyselých katexů.

Membránové procesy

Kontakt: doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D. -  doc. Dr. Ing. Helena Parschová   -  Ing. Eva Mištová, Ph.D.

Prvotní výzkum byl zaměřen na aplikace tlakových membránových procesů při odstraňování těžkých kovů a dalších kontaminantů z vodných roztoků pomocí reverzní osmózy a nanofiltrace. V rámci výzkumu elektromembránových procesů byla zkoumána provozuschopnost elektrodeionizačních modulů pro vstupní roztoky vody s horší kvalitou než RO permeát. V současné době probíhá výzkum v oblasti membránových procesů v rámci TAČR projektu: „Využití ultrafiltrace a nanofiltrací při zpracování kapalného radioaktivního odpadu“.

Ke skupině  patří v současnosti sedm studentů DSP:

• Ing. Jelena Toropitsyna téma dizerteční práce: Selektivní odstraňování iontů přechodných kovů z kyselých důlních vod
• Ing. Lenka Matoušková  téma dizerteční práce: Dekontaminace znečištěných vod v oblasti energetiky
• Jakub Kokinda, MSc.  téma dizerteční práce: Degradace vyhořelého paliva a sorpce iontu v simulovaných podmínkách uložiště
• Ing. Hana Skálová  téma dizerteční práce: Příprava a charakterizace polymerních sorbentů
• Ing. Zuzana Štěpánková  téma dizerteční práce: Odstraňování kationtů kovů z vodných roztoků speciálními sorbenty
• Ing. Anna Sears téma dizerteční práce: Využití ultrafiltrace v jaderné energetice
• Ing. Quynh Trang Nguyenová  téma dizertační práce: Elektromembránové procesy při zpracování kapalných odpadů z JE

Vědecké granty a  projekty: 

Využití ultrafiltrace a nanofiltrace při zpracování kapalného radioaktivního odpadu

TAČR – TK04020087 (2022 – 2024)

řešitel za VŠCHT Praha doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D.

spoluřešitelé: doc. Dr. Ing. Helena Parschová, Ing. Eva Mištová, Ph.D., Ing Zuzana Štěpánková

Cílem projektu je návrh technologického řešení pro čištění kapalných radioaktivních odpadů, odzkoušení a ověření na modelových a reálných radioaktivních odpadních vodách, za účelem uvedení nové efektivnější technologie (ultrafiltrace a nanofiltrace) na trh v tuzemsku i zahraničí.

Výstupy projektu najdou uplatnění zejména v jaderné energetice, i když pokročilé oxidační procesy a membránové techniky mohou najít uplatnění při čištění jakýchkoliv vod. Výstup projektu přispěje ke snížení ekologické zátěže a minimalizaci radioaktivních odpadů. Pro systém nakládání s RaO je důležité, aby byl opatřen nejmodernějšími technologiemi, které umožňují maximální možnou redukci objemu vhodného pro uložení a také, aby bylo dosaženo minimální radiační zátěže obsluhy, což membránové technologie umožňují.

Ověření sorpční účinnosti laboratorně připravených polymerních sorbentů

Číslo projektu: A2_FTOP_2022_005 (2022)

Hlavní řešitel: Skálová Hana

Spoluřešitel/é a školitel/é: Štěpánková Zuzana, Matoušková Lenka, Jelínek Luděk, Parschová Helena

V životním prostředí se díky zvýšené průmyslové činnosti vyskytují ve větším množství různé toxické prvky, mezi které patří selen, zinek a kadmium. Proto je důležité tyto prvky z životního prostředí efektivně odstranit. Tento projekt se bude zabývat ionexovými technologiemi, které jsou jednou z používaných technologií pro odstranění těžkých kovů z vodného prostředí. Cílem projektu je stanovení optimálních sorpčních podmínek pro selektivní sorpci selenu, zinku a kadmia z modelových roztoků pomocí námi laboratorně připravených polymerních sorbentů. Výsledky budou porovnány s experimenty na komerčně dostupných sorbentech.

Výzkum surovinového potenciálu strategických nerostných surovin v solankách Českého masivu

TAČR –  TITSMPO026 (2021-2023)

řešitel za VŠCHT Praha  Ing.  Vu Nguyen Hong , Ph.D.

spoluřešitelé: doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D., Ing Jelena Toropitsyna, Ing. Hana Skálová

Cíle projektu jsou: (1) zpracovat kritické šetření zaměřené na solanky a mineralizované vody jako potenciální surovinu pro získávání průmyslově využitelných strategických nerostů, prvků či solí. Vyhodnotit kvalitativně – kvantitativní parametry nejvýznamnějších světových těžených ložisek, parametrizovat zpracovatelské kapacity v Evropě. Zpracovat strukturu/typologii průmyslových aplikací a identifikovat očekávané trendy. (2) Zkoumat výskyty solanek a mineralizovaných vod v ČR, provést porovnání se světovými ekvivalenty a kvalifikovaně vymezit výskyty vhodné k následnému výzkumu. (3) Na základě výzkumu vybraných lokalit, terénní rekognoskace a zjištěných střetů zájmů vytipovat nejvhodnější umístění výzkumných vrtů. (4) Zpracovat projekt, vyřešit střety zájmů a provést výzkumné vrtné práce a na ně návazný komplex prací geologických, hydrogeologických, geofyzikálních a laboratorních. (5) Zhodnotit možnosti využití solanek a mineralizovaných vod pro získání průmyslově využitelných nerostů či prvků (lithium, brom, chlorid sodný apod.), případně i geotermální energie, včetně zahrnutí legislativních aspektů. (6) Provést laboratorní výzkum environmentálně šetrných metod získávání lithia a dalších komodit (sorbce, membrány, iontoměníče apod.) (7) Zpracovat specializovanou mapu výskytu solanek a mineralizovaných vod v České republice se zahrnutím limitujících a favorizujících prvků. (8) Formou souhrnné výzkumné zprávy analyzovat všechna získaná data, charakterizovat příležitosti pro podnikatelský sektor včetně doporučení pro aktualizaci, příp. doplnění surovinové politiky ČR.

Laboratorní příprava ionexů pro odstraňování zinku, kadmia a oxoaniontů antimonu

Číslo projektu: A2_FTOP_2021_006 (2021)

Hlavní řešitel: Matoušková Lenka

Spoluřešitel/é a školitel/é: Skálová Hana, Štěpánková Zuzana, Parschová Helena, Jelínek Luděk

Toxické a karcinogenní kovy, mezi které patří antimon, kadmium a zinek, se díky zvýšené průmyslové činnosti vyskytují ve větším množství v životním prostředí. Proto je nutné tyto těžké kovy z životního prostředí odstranit. Jednou z používaných technologií pro odstranění těžkých kovů z vodného prostředí jsou ionexové technologie, kterými se tento projekt bude zabývat. Cílem projektu je stanovení optimálních sorpčních podmínek pro selektivní sorpci antimonu, zinku a kadmia z modelových roztoků pomocí laboratorně připravených polymerních ionexů. Kromě optimalizace sorpčních podmínek bude sledována i účinnost desorpce antimonu, zinku a kadmia z polymerních ionexů.

Projekt výzkumu a vývoje technologie materiálového využití odpadních plastů a pneumatik v rafinérském a petrochemickém průmyslu v ČR

 TAČR – FW01010158 (2020–2024)

řešitel za VŠCHT Praha Ing. Petr Straka PhD.

Spoluřešitelé: doc. Dr. Ing. Helena Parschová

Cílem projektu je úspěšně vyvinout technologii materiálového využití odpadních plastů a pryže z odpadních pneumatik, které budou následně využity v rafinérském a petrochemickém průmyslu v ČR. Projekt vychází z potřeby integrace alternativních surovin do rafinérských a petrochemických technologií s cílem snížení uhlíkové stopy a efektivnějšího využití plastových odpadů. Z hlediska plánovaných změn v legislativě, přebytku odpadních plastů a nedostatečných možností v recyklaci a nedostatku technologií opětovného využití je tento návrh řešení zcela v souladu s politikou EU v oblasti nakládání s plasty.

Snížení obsahu stopových xenobiotik v pitné vodě za specifických podmínek zdroje Káraný

TAČR – SS01020063 (2020–2023)

řešitel za VŠCHT Praha doc. Ing. Michael Pohořelý Ph.D.

Spoluřešitelé: doc. Dr. Ing. Helena Parschová, doc. Ing. Luděk Jelínek, Ph.D., prof. Ing. Václav Janda, CSc., Ing. Jelena Toropitsyna, Ing.  Lenka Matoušková

Cíle projektu jsou následující:

• zvolit vhodný sorbent na bázi aktivního uhlí k odstranění stopových xenobiotik (zejména pesticidy, farmaka a případně polyfluorované uhlovodíky) z pitné vody na zdroji Káraný;
• zvolit vhodný sorbent na bázi syntetických polymerních materiálů k odstranění stopových xenobiotik z pitné vody na zdroji Káraný;
• účinnost vybraných sorbentů ověřit v poloprovozním měřítku přímo na vodárně Káraný;
• ověřit možnosti regenerace/reaktivace vybraného typu sorbentu pro jeho opětovné použití;
• získat reálná data pro technicko-ekonomické zhodnocení možností snížení obsahu stopových xenobiotik v pitné vodě na zdroji Káraný.

Selektivní odstranění selenu a mědi ze znečištěných vod pomocí komerčně dostupných a syntetizovaných polymerních sorbentů

Číslo projektu: A2_FTOP_2020_004(2020)

Hlavní řešitel: Matoušková Lenka

Spoluřešitel/é a školitel/é: Toropitsyna Yelena, Skálová Hana, Parschová Helena, Jelínek Luděk

V poslední době se v důsledku zrychleného průmyslového rozvoje a těžební činností uvolňuje velké množství iontů selenu a mědi do životního prostředí. Selen a měď jsou prvky, které jsou v nadměrném množství toxické a v životním prostředí mohou způsobit vážné problémy. Odstranění těchto prvků z vodného roztoku může být složité a drahé kvůli nízkým koncentracím, oxidačním stavům selenu přítomných ve vodě a extrémně nízké hodnotě pH u kyselých důlních vod. Cílem předkládaného projektu je porovnání komerčně dostupných a syntetizovaných polymerních sorbentů při odstranění selenu a mědi z modelových roztoků a nalezení optimálních podmínek selektivní sorpce a desorpce selenu a mědi, které poslouží při ochraně životního prostředí.

Sorpce a desorpce těžkých kovů z modelových roztoků důlních a odpadních průmyslových vod

Číslo projektu: A2_FTOP_2018_014 (2018)

Hlavní řešitel: Gordyatskaya Yelena

Spoluřešitel/é a školitel/é: Mikeš Jiří, Hudská Monika, Parschová Helena, Jelínek Luděk

Kyselé důlní a jiné průmyslové odpadní vody obsahují těžké kovy, které jsou velmi vážným problémem pro životní prostředí z důvodu jejich akutní toxicity pro vodní organismy. Nízké pH těchto roztoků zásadním způsobem znesnadňuje sorpční procesy na běžně používaných ionexech a sorbentech. Tento projekt se bude zabývat sorpčními a desorpčními procesy vybraných kovů Cu, Ni, Co a Zn z modelových roztoků pomocí chelatačních sorbentů s bispikolylaminovou a iminodioctovou funkční skupinou a sorbentu s oligoethylenaminovou funkční skupinou. Účinnost vypracovaných postupů bude dále ověřena i na roztocích reálných odpadních vod. Cílem předkládaného projektu je nalezení optimálních podmínek selektivní sorpce a desorpce kovů z kyselých roztoků kovů pomocí vybraných sorbentů, která poslouží nejen k ochraně životního prostředí, ale i k možnosti recyklace separovaných kovů a průmyslových roztoků.

Automatizace laboratorních procesů (ionexových technologií), používaných k odstranění iontů kovů v kyselém prostředí za účelem zvýšení efektivity badatelské práce

Číslo projektu: A2_FTOP_2017_007 (2017)

Hlavní řešitel: Mikeš Jiří

Spoluřešitel/é a školitel/é: Chlupáčová Monika, Gordyatskaya Yelena, Jelínek Luděk, Parschová Helena

Tento projekt se bude zabývat automatizací sorpčních a desorpčních procesů vybraných iontů kovů (Ni, Cu, Fe, Mn) z modelových roztoků pomocí různých typů chelatačních sorbentů a silně kyselých katexů. Automatizace v laboratoři vede k úspoře času, práce a ke všeobecnému zvýšení efektivity práce a získávání výsledků. Cílem předkládaného projektu je zvýšení efektivity badatelské práce s možností další aplikace automatizovaných postupů v průmyslovém měřítku, nalezení optimálních podmínek sorpce a desorpce kovů z kyselých roztoků, které simulují důlní vody a dekontaminační roztoky.

Příprava a testování impregnované pryskyřice pro odstranění mědi z kyselých důlních vod

Číslo projektu: A2_FTOP_2019_016 (2019)

Hlavní řešitel: Toropitsyna Jelena

Spoluřešitel/é a školitel/é: Jelínek Luděk

V současné době se v důsledku urbanizace a zrychleného průmyslového rozvoje stává čištění odpadních vod jedním z nejdůležitějších ekologických problémů. Kyselé důlní vody, vznikající při těžbě mědi obsahuji velké množství mědnatých iontů, které je z důvodů jejich toxicity pro vodní organismy potřeba odstraňovat. Nízké pH těchto roztoků zásadním způsobem znesnadňuje sorpční procesy na běžně používaných ionexech a sorbentech. Tento projekt se bude zabývat přípravou a testováním impregnované pryskyřice na bázi extraktantů, obsahujících pyridinové nebo 8-hydroxychynolinové funkční skupiny, pro selektivní odstranění mědnatých iontů z extrémně kyselých roztoků.

Sorpce a desorpce těžkých kovů z modelových roztoků pomocí různých typů ionexů

Číslo projektu: A2_FTOP_2016_028 (2016)

Hlavní řešitel: Porschová Hana

Spoluřešitel/é a školitel/é: Chlupáčová Monika, Němeček Michal, Parschová Helena

Výskyt těžkých kovů ve vodách je často nežádoucí z důvodu jejich toxicity, v případě použití vod pro provozní účely je hlavním důvodem koroze zařízení a tím i snížení bezpečnosti provozu. Proto je nutné těžké kovy z roztoků odstraňovat. Tento projekt se bude zabývat sorpcí a desorpcí vybraných kovů (např. U, Cr, Zn, Co, Ni, Cu, Fe a Mn) z modelových roztoků pomocí různých typů ionexů. Cílem projektu je nalezení optimálních podmínek sorpce a desorpce kovů z roztoků za různých podmínek a porovnání vybraných ionexů při kolonových a vsádkových experimentech.

Zkoumání sorpce a desorpce chromanů na selektivním sorbentu s aminomethylglucitolovou funkční skupinou

Číslo projektu: A2_FTOP_2014_017 (2014)

Hlavní řešitel: Němeček Michal

Spoluřešitel/é a školitel/é: Parschová Helena

Sloučeniny chromu mají poměrně široké využití v průmyslu. Jejich toxicita závisí na oxidačním stavu chromu. Kovový (elementární) chrom a jeho trojmocné sloučeniny jsou prakticky netoxické, avšak všechny šestimocné sloučeniny chromu (chromany) jsou mutagenní a karcinogenní. Podle vyhlášky je nejvyšší mezní hodnota koncentrace Cr v pitné vodě 0,05 mg/l. V této práci se budu zabývat zkoumáním optimálních podmínek sorpce a desorpce Cr(VI) na ionexu s aminomethylglucitolovou funkční skupinou.

Porovnání vlastností sorbentů používaných pro sorpci uranu z vodných roztoků

Číslo projektu: A2_FTOP_2014_010 (2014)

Hlavní řešitel: Porschová Hana

Spoluřešitel/é a školitel/é: Parschová Helena

Uran je radioaktivní toxický těžký kov. V našich podmínkách se do těla může dostat převážně požitím vod znečištěných uranem. Proto je třeba uran z vody určené k pití odstranit. Kromě úpravy pitných vod se sorpce uranu využívá při úpravě důlních vod v místech těžby uranu. Jako sorbenty jsou vhodné anexy, protože uran se ve vodách vyskytuje převážně v aniontových komplexech. Cílem badatelského projektu je porovnat sorpční a desorpční charakteristiky sorbentů pomocí vsádkových a kolonových experimentů, zjistit vliv složení vstupního roztoku na sorpci uranu a zjistit vliv opakované sorpce nebo desorpce na mechanickou stabilitu a kapacitu sorbentů a na tlakové ztráty při kolonových dynamických pokusech. Ze zjištěných údajů se bude moci posoudit vhodnost sorbentů pro jejich použití v daných lokalitách, případně doporučit vhodnější sorbent.

Technologie výroby ultra čistých hydroxidů  

TAČR FR-TI4/384  (2012-2014) 

řešitel za VŠCHT Praha doc.  Ing.  Martin Paidar , Ph.D.

spoluřešitelé: doc. Ing. Luděk Jelínek Ph.D., doc. Dr. Ing. Helena Parschová, Ing. Eva Mištová, Ph.D.

Projekt  zahrnuje aplikovaný výzkum a experimentální vývoj nových technologií čištění hydroxidů alkalických kovů produkovaných membránovou BAT technologií elektrolýzy příslušných roztoků solanek. Vyčištění těchto hydroxidů povede k dosažení stejných nebo lepších kvalitativních parametrů než pruduje současná amalámová technologie výroby používající rtuť, jejiž vyloučení z výroby se řídí zákonem o integrované prevenci znežištění.

Sorpce iontů beryllia na kompozitních sorbentech

Číslo projektu: A2_FTOP_2013_030 (2013)

Hlavní řešitel: Šlapáková Petra

Spoluřešitel/é a školitel/é: Parschová Helena

Ačkoliv je beryllium toxický kov, který je řazen, jako potenciální karcinogen a vykazuje i účinky genotoxické není problematice jeho odstranění z vodných roztoků věnována přílišná pozornost. Hydratovaný oxid železitý je v poslední době hojně používán k odstranění nežádoucí složky vody  arsenu. Cílem této práce je provést sorpci beryllia na kompozitních sorbentech na bázi hydratovaného oxidu železitého.

Ovlivnění provozu elektrodeionizační jednotky nevratnou sorpcí organických polyaniontů a polykationtů

Číslo projektu: A2_FTOP_2013_038 (2013)

Hlavní řešitel: Štefanov Miroslav

Spoluřešitel/é a školitel/é: Jelínek Luděk

Při provozování ionexů může docházet k postupnému zanášení organickými sloučeninami, vlivem jejich zvýšené afinity k sorpčním centrům a skeletu ionexu. Vytváří se tak pevné vazby, že následná regenerace nezajistí úplné vytěsnění nasorbovaných látek. Náplní této práce bude sledování vlivu organických sloučenin na elektrodeionizační jednotce. Budou sledovány změny na membránách, změny kapacit používaných ionexů a celkové ovlivnění kvality výstupní deionizované vody. Na základě sledovaných parametrů dojde k posouzení jak organické látky ovlivňují výstupní kvalitu vody. A dojde ke stanovení limitní koncentrace organických látek předupravené vstupní vody.

Odstraňování beryllia z vodných roztoků

Číslo projektu: A2_FTOP_2012_019 (2012)

Hlavní řešitel: Šlapáková Petra

Spoluřešitel/é a školitel/é: Parschová Helena

I když je beryllium toxický kov a potenciální karcinogen není problematice jeho odstranění z vodných roztoků věnována velká pozornost. Tato práce se věnuje odstraněním beryllia z modelových roztoků, jak vsádkovými experimenty, tak kolonovými experimenty. Pro tuto práci byl zvolen středně kyselý katex (Purolite S940), chelatační sorbenty (Lewatit TP 207, Purolite S930 Plus) a kompozitní sorbenty na bázi hydratovaného oxidu železitého (Lewatit FO 36, FerrIX A33E).

Stabilita kompozitních sorbentů na bázi hydratovaného oxidu železitého

Číslo projektu: A2_FTOP_2012_022 (2012)

Hlavní řešitel: Pohořelá Alena

Spoluřešitel/é a školitel/é: Parschová Helena

Navrhovaný projekt se zaměřuje na sledování stability hydratovaného oxidu železitého v kompozitních sorbentech, jejichž přípravou jsem se zabývala v minulých letech. Tyto sorbenty se převážně používají pro odstraňování oxoaniontů arsenu z vod pro pitné účely. V rámci projektu bude sledována rychlost změny formy hydratovaného oxidu železitého naloženého ve vodném roztoku, dále bude sledován vliv pH a teploty na tuto změnu.

Sorpce kationtů těžkých kovů (Cu²⁺, Ni²⁺) ze zdrojů pitné vody speciálními sorbenty a optimalizace vyhodnocovací analytické metody

Číslo projektu: A2_FTOP_2012_012 (2012)

Hlavní řešitel: Stas Michal

Spoluřešitel/é a školitel/é: Parschová Helena

V dnešní době existuje několik technologií jak odstraňovat těžké kovy z vody. Jednou z nejčastěji používaných metod je adsorpce. Velmi dobré výsledky při sorpci těžkých kovů vykazují sorbenty na bázi oxidů a oxihydroxidů železa. Výběr účinného sorbentu závisí na složení surové vody (pH vody, přítomnost jiných těžkých kovů, organických a anorganických látek v upravované vodě) počáteční koncentraci niklu a mědi a požadavcích na upravovanou vodu. Cílem tohoto projektu je optimalizovat metodiku atomové absorpční spektrometrie pro stanovení stopových koncentrací niklu v pitné vodě a najít vhodný sorbent na odstraňování těžkých kovů (Cu²⁺, Ni²⁺) z vodných roztoků, aby bylo dosaženo jejich přípustných koncentrací pro pitnou vodu.

Vliv nevratné sorpce organických polyaniontů a polykationtů na vlastnosti ionexů

Číslo projektu: A2_FTOP_2012_025 (2012)

Hlavní řešitel: Štefanov Miroslav

Spoluřešitel/é a školitel/é: Jelínek Luděk

 Při použití ionexů v úpravě vody dochází k postupnému zanášení ionexů organickými látkami zvýšenou afinitou k sorpčním centrům a struktuře ionexu. Regenerace takto zanesených ionexů je obtížná a při použití agresivních regeneračních činidel může dojít k narušení struktury sorbentu nebo k odštěpení funkční skupiny. Cílem tohoto projektu je proto sledovat různé organické sloučeniny iontové povahy (organické kyseliny, organické aminy), které se budou sorbovat na silně kyselé a silně bazické ionexy. Změna sorpčních kapacit (bazicit) a vliv jednotlivých typů organických látek na vlastnosti ionexů a dalších parametrů (kinetika sorpce) nám během jednotlivých sorpčních cyklů ukáže, jaký bude průběh úplného nevratného nasycení výměnných center ionexů.

Příprava kompozitních sorbentů na bázi hydratovaného oxidu železitého pro odstraňování oxoaniontů arsenu

Číslo projektu: A2_FTOP_2011_019 (2011)

Hlavní řešitel: Pohořelá Alena

Spoluřešitel/é a školitel/é: Parschová Helena

Sorbenty na bázi hydratovaného oxidu železitého se primárné vyrábějí k odstraňování oxoaniontů arsenu z vody. Čistý hydratovaný oxid železitý má vysokou sorpční afinitu k oxoaniontům arsenu. Jeho nevýhodou je však mechanická stabilita. Tento problém řeší kompozitní sorbenty, kde je hydratovaný oxid železitý impregnován do pórů klasické organické ionexové perličky, která slouží jako nosič. Cílem tohoto projektu je navrhnout a ověřit přípravu těchto kompozitních sorbentů tak, aby dosahovaly vyšší sorpční kapacitu arseničnanů než mají doposud komerčně vyráběné sorbenty.

Možnosti nakládání s vyčerpanými sorbenty využívanými na odstranění arsenu z vodných roztoků

Číslo projektu: A2_FTOP_2011_018 (2011)

Hlavní řešitel: Šlapáková Petra

Spoluřešitel/é a školitel/é: Parschová Helena

V současné době je již známo několik technologií pro odstranění arsenu z vodných roztoků. Velmi dobré výsledky pro sorpci arsenu vykazují oxidy kovů a kompozitní materiály, které oxidy kovů obsahují. Úspěšná regenerace těchto materiálů v současné době nebyla prokázána. Dalšími možnostmi, jak s těmito materiály nakládat je jejich termická destrukce, či skládkování. Cílem tohoto projektu je optimalizovat desorpci, zjistit skutečnou formu oxidů kovů, zjistit mechanismus sorpce, objasnění mechanismu štěpení kompozitních materiálů na bázi oxidů kovů a vyluhovatelnost arsenu z těchto materiálů.

Vzájemná separace Co²⁺ a Ni²⁺ pomocí kombinace řízení oxidačního stupně a sorpčních metod

Číslo projektu: A2_FTOP_2011_011 (2011)

Hlavní řešitel: Ďurišová Jana

Spoluřešitel/é a školitel/é: Jelínek Luděk

Projekt je zaměřen na separaci rhenia a wolframu z vodných roztoků pomocí sorpce na ionexech s předřazenou elektrolýzou. Jedná se o přechodné kovy, které mají podobné chemické vlastnosti, zvláště pak podobnou afinitu k selektivním ioexům, a jejich vzájemná separace je proto obtížná. Rhenium je možné selektivně zredukovat a díky tomu můžeme očekávat změnu jeho afinitu k ionexům. Redukce bude provedena elektrolyticky, a následně bude sledováno zachycování rhenia na různých typech ionexů. Cílem projektu je najít podmínky, za kterých bude dosažena účinná separace rhenia a wolframu.

Snížení koncentrace křemičitanů v prostředí kyseliny borité

Číslo projektu: A2_FTOP_2011_015 (2011)

Hlavní řešitel: Lysáková Kateřina

Spoluřešitel/é a školitel/é: Jelínek Luděk

Chemický režim primárního okruhu jaderné elektrárny je řízen obsahem kyseliny borité, jejíž vysoká čistota je důležitá pro ochranu všech vnitřních součástí reaktoru. Kyselina boritá se po použití znovu separuje z radioaktivních odpadních vod a regeneruje se katexy a anexy v mixbedu nebo separátních ložích. Primární chladivo s obsahem regenerované kyseliny borité však může obsahovat nečistoty v podobě hlinitých, vápenatých nebo hořečnatých kationtů, které mohou při provozních podmínkách (300°C, 13 MPa) tvořit silikátové úsady. Tyto nerozpustné formy křemene vytvářejí nánosy, jenž způsobují zhoršení účinnosti přestupu tepla a pod kterými se může tvořit koroze a následné narušení povrchu palivového článku či parogenerátoru. Křemík se ve vodném prostředí vyskytuje ve formě málo disociované kyseliny tetrahydrogenkřemičité či metakřemičité, jejíž disociační konstanta je blízká disociační konstantě kyseliny borité v neutrálním prostředí. Tento fakt má za následek, že separace křemičitanů z roztoku kyseliny borité je velmi obtížná.

Study of the adsorption-membrane filtration (AMF) hybrid process for removal of boron from seawater

Medrc 8220  (2005-2006) řešitel za VŠCHT Praha prof. Ing. Zdeněk Matějka, CSc.

Development and Comparison of Processes for Removal of Boron from Water

NATO Collaborative Linkage Grant 981422 (2005-2006) řešitel za VŠCHT Praha prof. Ing. Zdeněk Matějka, CSc.

Studium vazby polyoxometalátů s polysacharidy pro vývoj léčebného postupu

ME 667  (2003-2005) řešitel za VŠCHT Praha prof. Ing. Zdeněk Matějka, CSc.

Selektivní odstraňování arseničnanů a dalších toxických aniontů z vody

GAČR č. 203/01/1310  (2000-2003) řešitel za VŠCHT Praha prof. Ing. Zdeněk Matějka, CSc.

Selektivní odstraňování toxických kovů z průmyslových odpadních vod

EVK1-CT-2000-00083  (2000-2002) řešitel za VŠCHT Praha prof. Ing. Zdeněk Matějka, CSc.

Vybrané publikace

Thalluri S. M., Rodriguez-Pereira J., Zazpe R., Bawab B., Kolíbalová E., Jelinek L., Macak J. M.: Enhanced C–O Functionality on Carbon Papers Ensures Lowering Nucleation Delay of ALD for Ru towards Unprecedented Alkaline HER Activity, Small, 2300974, 2023. DOI: 10.1002/smll.202300974

Toropitsyna J., Jelinek L., Wilson R., Paidar M.: Selective Removal of Transient Metal Ions from Acid Mine Drainage and the Possibility of Metallic Copper Recovery with Electrolysis. Solvent Extraction and Ion Exchang 41 (2), 176-204, 2023. DOI:10.1080/07366299.2023.2181090

Jelinek L., Mištová E.,  Kubeil M., Stephan H.: Polyoxometalates in Extraction and Sorption Processes, Solvent Extraction and Ion Exchange 39 (5-6), 455-476, 2021. DOI: 10.1080/07366299.2021.1874107

Mištová E., Štefanov M., Nguyenová Q. T., Parschová H., Jelínek L.: Predikce možnosti opakovaného použití aluminy pro odstraňování fosforečnanů z roztoků v dynamickém kolonovém uspořádání, Waste Forum 1, 24-35, 2021.

Moraga B., Toledo L., Jelinek L., Yanez J., Rivas B. L., Urbano B. F.: Copolymer-​hydrous zirconium oxide hybrid microspheres for arsenic sorption, Water Research  166, 2019. DOI: 10.1016/j.watres.2019.115044

Porschová H., Parschová H., Mištová E., Jelínek L.: Effect of Repeated Sorption and Desorption of Uranium to Properties of Anion Exchangers, Solvent Extraction and Ion Exchange  35(4), 292-301, 2017. DOI: 10.1080/07366299.2017.1338425

Mistova E., Parschova H., Jelinek L.: Selective sorption of a Ge(IV) oxoanion by composite sorbent with hydrous oxide of cerium, Separation Science and Technology (Philadelphia, PA, United States), 52(5), 787-791, 2017. DOI:10.1080/01496395.2016.1268160

Seydl R., Jelínek L., Parschová H., Mištová E.:  Způsob předpovědi životnosti ionexů dynamickou metodou a zařízení k provádění způsobu, CZ 306415, 11.1.2017.

Parschova  H., Asresahegnova  Z., Jelinek L., Pohorela  A., Slapakova  P., Sousa  H., Mistova  E.: The Effect of Accompanying Anions on Arsenate Sorption onto Selective Sorbents, Separation Science and Technology, 50 (1), 81-90, 2015. DOI:10.1080/01496395.2014.948003

Kůs P.,  Parschová H.,  Novotná M.,  Mištová E.,  Jelínek L.: Molybdate Sorption onto Ion Exchange Resin with Multiple Hydroxyl Groups. Separation Science and Technology, 48 (4), 581-586, 2013.DOI: 10.1080/01496395.2012.708696

Porschová H., Parschová H.: Preparation and properties of iron oxide composite sorbents for removing arsenic, beryllium and uranium from aqueous solutions, Ion Exchange Letters, 6(4), 5-7, 2013. DOI: 10.3260/iel.2013.11.002

Němeček M., Parschová H., Šlapáková P.:Sorption of Cr^VI ions from aqueous solutions using anion exchange resins, Ion Exchange Letters, 6(4), 8-11, 2013. DOI: 10.3260/iel.2013.11.003

Mištová E., Parschová H., Jelínek L., Matějka Z., Šebesta F.: Sorption of Metal Oxoanions by Composite Biosorbents of Waste Material of Brown Seaweeds Ascophyllum nodosum and PAN. Separation Science and Technology 45(16), 2450-2455, 2010. DOI: 10.1080/01496395.2010.484407

Parschová H., Šlapáková P., Uzlová A., Jelínek L., Mištová E.:  Comparison of inorganic and composite ferric oxide sorbents for arsenic removal. Environmental Geochemistry and Health 32(4), 279-282, 2010. DOI: 10.1007/s10653-010-9310-1

Wirthensohn T., Waeger F., Jelinek L., Fuchs,W.:Ammonium removal from anaerobic digester effluent by ion Exchange. Water Science and Technology 60(1), 201-210, 2009. DOI:10.2166/wst.2009.317

Asresahegnová Z., Jelínek L.: Copper and molybdenum sorption onto selective ion exchangers. Ion Exchange Letters 2, (3), 38-41, 2009.DOI: 10.3260/iel.2009.08.008

 Ďurišová J., Sousa J., Jelínek L.: Sorption of electrochemically generated V(IV) on a Cation Exchanger and its Separation from W. Ion Exchange Letters 2(3), 35-37, 2009.DOI: 10.3260/iel.2009.08.007

 Mištová E., Telecká M., Parschová H., Jelínek L.: Selective sorption of Sb(III) oxoanion by composite sorbents based on cerium and zirconium hydrous oxides. Ion Exchange Letters 2 (2), 19-21, 2009. DOI: 10.3260/iel.2009.06.003

Parschová H., Jurečková K., Mištová E., Jelínek L.: Sorption of Germanium (IV) on Resin Having Methyl-amino-glucitol Moiety. Ion Exchange Letters 2 (4), 46-49, 2009. DOI:10.3260/iel.2009.12.010

 Mištová E., Telecká M.,  Parschová H., Jelínek L.: Selective Sorption of Sb(V) Oxoanion by Composite Sorbents Based on Cerium and Zirconium Hydrous Oxides, Ion Exchange Letters 1, 4-6, 2008.  DOI:10.3260/iel.2008.10.003

 Mistova E.,  Parschova H,  Jelinek L.,  Matejka Z.,  Plichta Z.,  Benes M.:,Selective Sorption of Metal Oxoanions from Dilute Solution by Chemicaly Modified Brown Seaweed Ascophyllum Nodosum, Separation Science and Technology 43, 3168 - 3182, 2008. DOI:10.1080/01496390802215008

 Parschová H.,  Matějka Z.,  Mištová E.: Mutual Separation of (W, As, Mo, V, Ge, B) Oxoanions from Bi-metallic Solution by Resin having Methyl-Amino-Glucitol Moiety, Separation Science and Technology 43, 1208 – 1220, 2008. DOI:10.1080/01496390701885307

 Jelinek L.,  Wei Y. ,  Arai T.,  Kumagai M.: Selective Eu(III) Electro-Reduction and Subsequent Separation of Eu(II) from Rare Earths(III) via HDEHP Impregnated Resin, Solvent Extraction and Ion Exchange 25, 503 – 513, 2007. DOI:10.1080/07366290701415911

Mištová E.,  Parschová H., Matějka Z.:,Selective Sorption of Metal Oxoanions from Dilute Solution by Bead Cellulose Sorben, Separation Science and Technology 42, 1231 - 1243, 2007. DOI:10.1080/01496390601174364

Parschová H., Mištová E.,  Matějka Z.,  Jelínek L.,  Kabay N., Kauppinen P.: Comparison of several polymeric sorbents for selective boron removal from reverse osmosis permeate, Reactive and Functional Polymers  67, 1622-1627, 2007. DOI:10.1016/j.reactfunctpolym.2007.07.026

Jelinek L., Wei Y.,  Araia T. , Kumagaia M.: Study on separation of Eu(II) from trivalent rare earths via electro-reduction and ion exchange, Journal of Alloys and Compounds 451, 341-343, 2008. DOI:10.1016/j.jallcom.2007.04.139

Jelinek L., Wei Y.,  Araia T. , Kumagaia M.: Direct Spectroscopic Determination of Europium (II) Concentration During Europium (II) Electro-Reduction in Hydrochloric Acid Medium, Journal of Rare Earths 25, 1-5, 2007. DOI:10.1016/S1002-0721(07)60033-7