Prezentace aplikace PowerPoint

Prepis

1 Ústav geotechniky Slovenskej Akadémie Vied Watsonova 45, Košice

2 Vedecké oddelenia Ústavu geotechniky SAV Oddelenie deštrukčnej a konštrukčnej geotechniky Oddelenie fyzikálnych a fyzikálno-chemických metód úpravy nerastných surovín Oddelenie minerálnych biotechnológií Oddelenie mechanochémie Oddelenie životného prostredia a hygieny v baníctve

3 50 rokov Ústavu geotechniky SAV Na ústave pôsobili viaceré významné osobnosti slovenskej vedy a SAV akademik Tibor Kolbenheyer prof. dr. hc. Dr. Ing. František Špaldon, DrSc., člen korešpondent SAV Ing. Vincent Mihalík, CSc. prof. Ing. Ľudovít Kovanič, DrSc. prof. Ing. Félix Sekula, DrSc. prof. RNDr. Klára Tkáčová, DrSc. prof. Ing. Baltazár Frankovič, DrSc., prof. Ing. Gejza Dunay, DrSc. RNDr. Jozef Kupka, DrSc. plk. prof. Ing. Tobiáš Lazar, DrSc., doc. MUDr. Bernard Gomboš, CSc. prof. RNDr. Nadežda Števulová, PhD. Ing. Stanislav Zaťko, CSc. a ďalší.

4 50 rokov Ústavu geotechniky SAV Významné osobnosti SAV prof. dr. hc. Dr. Ing. František Špaldon, DrSc., člen korešpondent SAV prof. Ing. Félix Sekula, DrSc. prof. RNDr. Klára Tkáčová, DrSc.

5 Najvýznamnejšie výsledky základného výskumu Nanoferit niklu s neuniformnou (jadro/obal) štruktúrou a nezvyčajným magnetickým správaním (V. Šepelák, I. Bergmann, A. Feldhoff, P. Heitjans, F. Krumeich) Metóda HRTM (Vysokorozlišovacia transmisná mikroskopia) Nanočastice feritu niklu (NiFe 2 O 4 ) s rozmerom 8.6 nm boli pripravené mechanosynézou. Zatiaľčo jadro sférických nanočastíc má plne inverznú spinelovú štruktúru s kolineárnym usporiadaním spinov, podobnú štruktúre objemového NiFe 2 O 4, povrchové vrstvy nanočastíc s hrúbkou 1 nm sú charakterizované náhodným katiónovým rozdelením a neusporiadaním magnetických momentov. V dôsledku takejto neuniformnej, tzv. core/shell štruktúry (viď obr.), vykazuje nanoferit nezvyčajné magnetické vlastnosti (zvýšenú koercivitu, posunutú hysteréznu slučku, zníženú magnetizáciu), ktoré je možné modifikovať jeho následným ohrevom. Projekt VEGA 2/5146/25; spolupráca s Braunschweig University of Technology. ŠEPELÁK, V. - BERGMANN, I. - FELDHOFF, A. - HEITJANS, P. - KRUMEICH, F. - MENZEL, D. - LITTERST, F. J. - CAMPBELL, S. J. - BECKER K. D. Nanocrystalline nickel ferrite, NiFe 2 O 4 : Mechanosynthesis, nonequilibrium cation distribution, canted spin arrangement, and magnetic behavior. In The Journal of Physical Chemistry C. Vol. 111, no. 13 (2007), p (4.115 IF2006)

6 Najvýznamnejšie výsledky základného výskumu Vplyv baktérií na obsah nečistôt kaolinitu. (I. Štyriaková, A. Mockovčiaková) Vzorky zbierkového kaolinitu s rôznymi stupňami usporiadania KGa-1 a KGa-2 a nežiadúcim obsahom železa, kremíka a hliníka, ktoré znemožňujú ich priame využitie v keramickom priemysle boli aktivované baktériami rodu Bacillus pumillus a cereus. Schopnosť mikroorganizmov redukovať železo na základe biochemických interakcií sa sledovala počas 100-dňového experimentu. Viditeľná precipitácia železitých minerálov a merateľná extrakcia Fe preukázali vyššie možnosti aplikácie mikroorganizmov pri čistení kaolinitu s viac porušenou štruktúrou. Projekty APVT ; VEGA 2/6189/6 a 2/5033/5.(Ústav geotechniky SAV). MOCKOVČIAKOVÁ, A. ŠTYRIAKOVÁ, I. ŠKVARLA, J. KOZÁKOVÁ, I. Characterization of changes of low and high defect kaolinite after bioleaching. In Appl. Clay. Sci. (2007), DOI /j.clay (1,652 IF2006). Príprava nanokryštalických polovodičov (P. Baláž, W.-S. Choi, E. Dutková) Bol študovaný efekt vysokoenergetického mletia sulfidu arzénu As 4 S 4 na jeho fázovú transformáciu. Identifikovala sa polymorfná premena α -As 4 S na vysokoteplotnú formu β -As 4 4 S 4 sveľkosťou častíc nm. Veľkosť nanočastíc je možné modifikovať podmienkami mletia. P. Baláž, W.-S. Choi, E. Dutková, Mechanochemical modification of properties and reactivity of nanosized arsenic sulphide As 4 S 4. In Journal of Physics and Chemistry of Solids, Vol. 68 (2007), p (1,164 IF2006). Výsledok sa dosiahol v spolupráci s Busan National University, Južná Kórea.

7 Najvýznamnejšie výsledky základného výskumu Biologické skvalitňovanie priemyselných minerálov (I. Štyriaková) Boli vyvinuté jednoduché biolúhovacie postupy pre zníženie Fe v priemyselných surovinách heterotrófnymi baktériami, ktoré by mohli v budúcnosti ekonomicky zefektívniť spôsoby úpravy nerudných surovín. Projekty APVT ; VEGA 2/5033/5 (). Štyriaková, I. - ŠTYRIAK, I. - MALACHOVSKÝ, P. - VEČERA, z. koloušek, d., Bacterial clay release and iron dissolution during the quality improvement of quartz sands, In Hydrometallurgy Vol. 89 (2007), p , (1,227 IF2006). Sorbenty na báze exidov železa pre odstraňovanie arzénu z vôd (M. Václavíková, L. Ivaničová, K. Štefušová, Š. Jakabský) Arzén je jedným z najzávažnejších polutantov životného prostredia. Výskum bol zameraný na odstraňovanie arzénu z modelových vodných roztokov adsorpciou na povrch nanosorbentov na báze oxidov/oxihydroxidov železa (magnetit, akaganeite). Uvedené sorbenty preukázali pomerne vysokú afinitu k arzénu. Avšak, nakoľko ide o nanomateriály, separácia tuhej fázy od kvapalnej po sorpcii je komplikovaná a v niektorých prípadoch až nemožná. Taktiež nie je možné ich použitie v dynamických podmienkach (kolóna). Z uvedeného dôvodu boli Fe-nanočastice použité na modifikáciu vzoriek prírodného zeolitu a granulovaného aktívneho uhlia. Týmto boli na povrchu vytvorené lokalizované funkčné skupiny s dobrou afinitou k arzénu. Takýto materiál je vhodný aj na použitie v kolóne. Projekty APVT , VEGA 2/5150/25 (). VASEASHTA, A. - VACLAVIKOVA, M. - VASEASHTA, S. - GALLIOS, G. P. - ROY, P. - PUMMAKARNCHANA, O.: Nanostructures in Environmental Pollution Detection, Monitoring, And Remediation. In Science and Technology of Advanced Materials, Vol 8 no. 1-2 (2007) p , (1.124 IF2006).

8

9 Najvýznamnejší výsledok medzinárodnej spolupráce Bakteriálna extrakcie kovov pri nízkych teplotách. Izolácia psychrotolerantných kmeňov Acidithiobacillus ferrooxidans (Kupka a kol.) Biogeochemická transformácia minerálov, je proces závislý na teplote. Nízke teploty vo všeobecnosti limitujú aktivitu biologických systémov (teda aj mikroorganizmov, ktoré sa týchto procesov zúčastňujú). Aktivita mikroorganizmov je krokom určujúcim rýchlosť týchto geochemických procesov. Objavenie organizmov aktívnych pri nízkych teplotách ponúka nový pohľad na procesy biologického lúhovania kovov v prostrediach s nízkymi teplotami (v miernych a chladných klimatických pásmach). Výsledkom spolupráce s :Department of Molecular Biology, Umeå University, Švédsko, Institute of Environmental Engineering and Biotechnology, Tampere University of Technology, Finland, Katedra environmentálnych vied, Univerzita Tomsk, Rusko, Department of Microbiology, Ohio State University, Columbus, USA bola izolácia a identifikácia psychrotolerantných (tolerujúcich nízke teploty prostredia) baktérií z boreálnych oblastí v severnej Sibíri a Švédsku. Na základe sekvencie génov 16S rrna, boli tieto mikróby identifikované ako podskupina známeho druhu Acidithiobacillus ferrooxidans, ktorý v extrémne kyslom prostredí ph < 2 oxiduje redukované formy železa a síry, včítane sulfidických minerálov a akceleruje deštrukciu sulfidov a tvorbu kyslých banských vôd.

10 Najvýznamnejší výsledok medzinárodnej spolupráce Jedná sa o špecifické kmene baktérií, ktoré aktívne rastú (a množia sa) pri teplotách okolo nuly (0 ºC). Pri teplote 4 ºC (čo je teplota spodnej vrstvy vodného stĺpca s najvyššou hustotou vody) tieto baktérie vykazujú exponenciálny priebeh oxidácie železa spojený s exponenciálnym rastom v súlade s kinetikou prvého poriadku. Naproti tomu, referenčné mezofilné kmene tohto druhu (získané z medzinárodných zbierok mikroorganizmov, alebo izolované v našich klimatických pásmach) pri tejto teplote nerástli a vykazovali lineárny priebeh oxidácie železa s extrémne nízkymi rýchlosťami. Sekundárnymi produktmi oxidácie železa v laboratórnych podmienkach sú kryštalické oxihydroxysulfáty - schwertmannit a jarozit, ktoré sú hojne zastúpené v sedimentoch kyslých banských vôd v chladných oblastiach. Projekt VEGA 2/5033/5 (). Acidithiobacillus ferrooxidans soznačením SS3, izolovaný na našom ústave je najrýchlejšie rastúci doteraz známy zástupca daného druhu pri teplote 4 ºC. Vzhľadom na jedinečné vlastnosti tohto kmeňa je možné uvažovať s jeho potenciálnym využitím v technológiách lúhovania kovov zo sulfidických rúd a spracovania toxických kyslých banských vôd, ktoré aj v našich klimatických pásmach vykazujú celoročné teploty okolo 10 C. Kupka, D. - Rzhepishevska, OI. - Dopson, M. - Lindström, EB. - Karnachuk, OV. - Tuovinen OH. Bacterial Oxidation of Ferrous Iron at Low Temperatures. Biotechnology and Bioengineering Vol. 97, No 6 (2007) pp (2,99 IF2006)

11 Izolácia psychrotolerantných baktéri rií Acidithiobacillus ferrooxidans SS3 1. Kolónie baktérií na platni 2. SEM baktérií 3. Kultivácia v bioreaktore 4. Pohľad do chladiaceho boxu (kultivácia pri 4 C)

12 Publikovanie výsledkov vedeckej práce 229s. 187s. 128s. 191s. 181s. 138s. 179s. 202s. 188s. 396s.

13 Publikovanie výsledkov vedeckej práce YEARS Monografie Kapitoly v monografiách Časopisy CC Časopisy NCC Zbor. recenz. Zbor. nerecen. MON = 1 CC = 20 (21) NCC = 35 (23+12) RZb = 43 NRZb = 27 TP= 34.1 (33) MFŠR = Sk CC/TP = (0.333) CC/TP > 1.0 MFŠR/CC = Sk ( Sk) MFŠR/CC < Sk

14 Publikovanie výsledkov vedeckej práce Ugt SAV: CC/TP =

15 Ohlasy WOS= 166 (149) IneD= 19 (9) Nindex= 52 (36) PP = 9 (2) YEARS Citations WOS Citations SCOPUS Citations in monographs (WOS+IneD)/TP= 5.42 (4.78) PP = 9 (WOS+IneD)/TP > 1 PP > 1

16 Ohlasy Ugt SAV: (WOS+IneD)/TP=

17 Medzinárodná spolupráca Biotransformácia minerálov v biogeochemických procesoch 9 projektov (12) (slovensko-slovinský MVTS projekt) Eliminácia ťažkých kovov z priemyselných odpadových vôd pomocou biosorbentov (slovensko-český MVTS projekt) Zmeny uhoľnej hmoty v priebehu bakteriálneho lúhovania (slovensko-český MVTS projekt) Štúdium vzťahov mineralizácie, acidity a výskytu autochtónnych mikrobiálnych kultúr v kyslých banských vodách (slovensko-taliansky MVTS projekt) Vývoj vhodných fyzikálno-chemických a biologicko-chemických metód pre odstraňovanie kovov ametaloidovzvôd apôd (slovensko-taliansky MVTS projekt) Stavebné keramické materiály získané konvenčnou a mikrovlnou vitrifikáciu odpadov s obsahom železa (slovensko španielsky MVTS projekt) Mechanochemická syntéza a vlastnosti nanokryštalických materiálov (slovensko-nemecký projekt ) Mechanochemická syntéza oxidov a sulfidov pre ochranu životného prostredia (bulharsko-slovenský projekt ) Štúdium mechanizmov porušovania v procesoch kontaktnej únavy duplexne spracovaných nízkolegovaných ocelí (projekt COST 532-M7 )

18 Získavanie finančných prostriedkov Štruktúra financovania YEARS 5+6RP ŠO+ŠPVaV VTP APVT Excelent Prax MVTS VEGA Štruktúra financovania Financie YEARS Σ = Σ/MFŠR*100[%]= 86.94% MR% > 10% VEGA Zah.projekty Projekty APVT+VTP Prax ŠO+ŠPVaV MFŠR = Sk

19 Získavanie finančných prostriedkov UGt SAV: (APVV+MVTS)/TP=

20 Získavanie finančných prostriedkov UGt SAV/TP=

21 Aplikácie a popularizácia VÁCLAVÍKOVÁ, M. Červený kal očistí odpadové vody. In Quark. č. 1 (2007) s. 20. Hančuľák, J. Ortuť je všade, musíme sa s ňou naučiť žiť. Rozhovor pre internetový portál Cassovia.sk, Príspevok v televízii: natočený rozhovor o medzinárodnej konferencii Recyklácia odpadov XI., pre STV 2 regionálne správy, ktorý bol odvysielaný dňa Konferencia k 70-ke prof. Sekulu - Víťazoslav Krúpa In: vložila A. Štrpková, Konferencia k 80-ke RNDr. J. Kupku, DrSc. In: vložila A. Štrpková, text upravila K. Čižmáriková, foto L. Ivaničová, ZO SPRÁV RÁDIA REGINA KOŠICE ( ; Rozhlasová stanica Regina; Správy; 06.30; 3 min.; Béreš Peter). Informácia o svetovej konferencii o magnetických kvapalinách. Prítomných 250 odborníkov z 30. krajín sveta. Prestížne vedecké podujatie organizujú: Ústav experimentálnej fyziky a Ústav geotechniky Slovenskej Akadémie vied v spolupráci s Prírodovedeckou fakultou UPJŠ. V Košiciach celosvetovo o magnetických kvapalinách ( ; Košický korzár; s. 16; Mlýnek Rado). Informácia o svetovej konferencii o magnetických kvapalinách. 7

22 Aplikácie a popularizácia Výstavy: Účasť na 6. medzinárodnej výstave kameňopriemyslu a geológie KAMENÁR formou posterov, novembra 2007 v priestoroch Výstaviska TMM, a.s., Trenčín. + ocenenie v súťaži o najlepší výrobok výstavy za poster Technológia čistenia vody od ťažkých kovov pomocou baktérií (autori: Ing. Alena Luptáková, PhD., Ing. Tomislav Špaldon, PhD., RNDr. Magdaléna Bálintová, PhD.) Účasť na Festivale pre vedu a jej výučbu, ktorý sa konal apríla 2007 v Grenóbli (Švajčiarsko) v rámci medzinárodného projektu EÚ Science on Stage, formou posteru Microbial solubilization and immobilization of Toxic Materials (autor: Ing. Alena Luptáková, PhD.) 2

23 Vedecká výchova a pedagogická činnosť YEARS DrSc. CSc.(PhD.) Hutníctvo kovov HF TU KE VPŠ = 21 (18) YEARS Vedúci.ved.prac. Samostat. ved.prac

24 Aktivity celoústavného charakteru v roku 2007 Konferencia pri príležitosti 50. VÝROČIA ZALOŽENIA ÚSTAVU GEOTECHNIKY SAV v Košiciach, Aula SAV, Watsonova 47, Košice, , 136 účastníkov Vedecká konferencia AKTUÁLNE OTÁZKY GEOTECHNIKY, venovaná životnému jubileu Prof. Ing. Félixa Sekulu, DrSc., zakladateľovi slovenskej školy deštrukčnej geotechniky, Košice, Aula ústavov SAV na Watsonovej ulici 47, , 104 účastníkov Vedecká konferencia Ekologické problémy priemyselnej krajiny venovaná životnému jubileu RNDr. Jozefa Kupku, DrSc , Košice, 43 účastníkov. XVI. medzinárodné vedecké sympózium "O EKOLÓGII VO VYBRANÝCH AGLOMERÁCIÁCH JELŠAVY - LUBENÍKA A STREDNÉHO SPIŠA", , hotel Hrádok, SMZ Služby, a.s. Jelšava, na Hrádku pri Jelšave, 49 účastníkov Dňa sa v Modre uskutočnila úspešná záverečná oponentúra úlohy ŠPVaV High Tech a nové technológie pre oblasť získavania a spracovania nerudných surovín. bol dodávateľom tejto úlohy pre MH SR a MŠ SR. Úloha sa riešila v spolupráci s: Fakulta BERG TU Košice, MATADOR a.s. Púchov, SLOVMAG a.s. Lubeník, ZŤS-Výskum a vývoj a.s. Dubnica nad Váhom, SLZ CHÉMIA a.s. Hnúšťa, VÁHOSTAV-Tunely a špeciálne zakladania a.s. Žilina, ATIM s.r.o. Košice, HYDROTUNEL s.r.o. Bojnice, ENVIRONCENTRUM s.r.o. Košice a SIDERIT a.s. Nižná Slaná.

25 Aktivity celoústavného charakteru v roku 2007 Waste Recycling XI - Recyklace odpadů XI, Košice medzinárodná konferencia v oblasti spracovania a recyklácie priemyselných odpadov. sa ako hosťujúca organizácia aktívne podieľala na jej zdarnom priebehu pri organizácii a hojnou prezentáciou vlastných príspevkov. Spoluorganizátormi konferencie boli VŠB-TU Ostrava, AGH Krakow. Účasť pri organizácii medzinárodných vedeckých podujatí 11 th International Conference on Magnetic Fluids - ICMF 11, Košice (hlavný organizátor Ústav experimentálnej fyziky SAV Košice) 11 th Conference on Environment and Mineral Processing, Ostrava 2007 (hlavný organizátor VŠB-TU Ostrava. VII th International Conference Preparation of Ceramic Materials, jún 2007, Herľany Organizátori: HF TU Košice, ÚGt SAV Nanoved, Bratislava 2007

26 Vedecká výchova

27 Vedecká výchova

28

29 Ďakujem za pozornosť