Fakulta chemicko-technologická
Katedra anorganické technologie

Kontakt:
e-mail: petra.sulcova@upce.cz
tel.: 466 037 185; 466 037 127

klíčová slova: anorganické pigmenty, keramické pigmenty, barevné netoxické pigmenty, termická stabilita, barevné vlastnosti, optické vlastnosti, reakce v pevné fázi, srážení, mechanoaktivace

Popis práce:      

Výzkumné zaměření pracoviště je orientováno na syntézu speciálních anorganických pigmentů, hodnocení jejich fyzikálně-chemických vlastností a také ověřování aplikačních možností. Oblastí zájmu jsou speciální anorganické pigmenty, které nacházejí své uplatnění především pro vybarvování keramických glazur a smaltů. Pro tyto aplikace však musí být uvedené sloučeniny termicky i chemicky stabilní.

Hlavní pozornost je věnována syntéze směsných oxidických sloučenin s ekologickým složením především s obsahem lanthanoidů, tj. bez obsahu prvků patřících do kategorie toxických (Co, Cr6+, Pb, Cd a Sb). Tyto sloučeniny mohou vyplnit mezeru v barevné paletě současně používaných keramických pigmentů, která vznikne v důsledku nastupujících hygienických a ekologických omezení.

  Syntéza těchto sloučenin je založena na klasické keramické metodě (reakce v tuhé fázi), ale jsou ověřovány také další syntézní postupy, jako např. suspenzní mísení surovin nebo srážení, resp. s využitím předstupně mechanoaktivace. Vedle syntézy v laboratorních podmínkách jsou připravené produkty identifikovány chemicky, analyzovány strukturně a testovány pro různé aplikační možnosti. Odolnost pigmentů je ověřována v komerčních keramických glazurách a je sledována také jejich termická stabilita a barevnost, jednak po aplikaci do glazur, ale také do organických pojiv.

V oblasti syntézy nových materiálů a jejich hodnocení tým spolupracuje s Technickou univerzitou v Košicích (Slovensko), West Pomeranian University of Szczecin (Polsko) a Universitat Jaume (Španělsko).

Tým se také podílí na středoškolské odborné činnosti (SOČ), kdy přímo spolupracuje se Střední průmyslovou školou chemickou v Pardubicích při vedení prací SOČ.  Zatím poslední úspěšnou studentkou byla Diana Marková, která v roce 2011 obhájila práci s názvem „Pigmenty na bázi CeO2“ a obsadila 1. místo v okresním i krajském kole SOČ a 5. místo v celostátním kole. Za vědeckou práci byla Diana Marková oceněna také na XVII. valném shromáždění Učené společnosti ČR v kategorii mladý vědecký pracovník a získala „Cenu Františka Egermayera“, kterou uděluje Česká společnost pro jakost. Mezi další úspěchy patří také 4. místo v celostátním kole SOČ Mileny Kaufmannové v roce 2009 nebo 1. a 2. místo Lukáše Hozáka a Zdeňka Bureše v celostátním kole SOČ v roce 2004.

Oblasti zájmu:  

• Studenti získají možnost navrhnout a ověřit podmínky pro syntézu vybraného typu pigmentů, kdy v závislosti na složení, teplotě syntézy, způsobu přípravy, resp. různých výchozích sloučenin využívaných pro syntézu, hodnotí u získaných práškových produktů především barevné vlastnosti, jejich fyzikálně-chemické vlastnosti a ověřují jejich aplikační možnosti. Přitom si vyzkouší aplikaci pigmentů do organických pojiv a komerčních keramických glazur, které jsou využívány pro povrchovou úpravu keramických materiálů.
• Studenti si osvojí zpracovávání naměřených výsledků do grafické i tabelární podoby, naučí se získané výsledky hodnotit a vyvozovat z nich správné závěry, včetně písemného zpracování textů, resp. prezentací.
• V rámci konferencí o speciálních anorganických pigmentech a práškových materiálech, které pracoviště pravidelně organizuje každý rok, mají studenti možnost prezentovat své výsledky formou plakátového sdělení nebo přednášky.  

Literatura:

Šulcová P.: Historie a současnost konferencí o anorganických pigmentech na Univerzitě Pardubice, Sb. 13. KSAP-PM, 22.9.2011, Pardubice, s. 43-46. PDF

Šulcová P.: Barvítka s obsahem lanthanoidů, Sb. 10. KSAP-PM, 11.9.2008, Pardubice, s. 32-37. PDF

Šulcová P., Trojan M.: Nové speciální pigmenty pro 21. století, Sb. „Nové trendy v anorganické technologii 2005“, 26.5-27.5.2005, Praha, s. 60-67. PDF