O oddelení

Oddelenie taveninových sústav sa zaoberá výskumom všetkých fyzikálnych a chemických aspektov roztavených anorganických solí. Tieto systémy môžu byť charakterizované existenciou coulombických interakcií pri vysokých teplotách. Predmetom štúdia sú predovšetkým základné fyzikálnochemické vlastnosti ku ktorým patria fázové rovnováhy, hustota, elektrická vodivosť, viskozita, medzifázové a povrchové napätie a súvis medzi fyzikálnochemickým správaním sa týchto roztavených systémov s ich zložením a štruktúrou. Objektom výskumu sú hlavne fluoridové systémy na báze hliníka, horčíka,  zirkónia, scandia, tantalu, nióbu a systémy na báze lantánoidov. Ambíciou oddelenia je zavádzanie moderných techník, akými sú vysokoteplotná NMR a MAS NMR spektroskopia, vysokoteplotná neutrónová a synchrotrónová difrakcia a pod.  Nevyhnutnou súčasťou výskumu anorganických tavenín je ich elektrochemická charakterizácia pomocou celého radu elektrochemických techník (rôzne typy voltametrie, chronocoulometria, chronopotenciomentria, elektrochemická impedačná spektroskópia). Aplikovaný výskum oddelenia je hlavne spojený s optimalizáciou podmienok elektrolytickej výroby hliníka a iných elektrolyticky vylučovaných kovov, no predmet aplikovaného výskumu sa neobmedzuje len na elektrometalurgiu. Dôležitou súčasťou výskumu je výskum korózie konštrukčných materiálov v taveninách, výskum tavenín pre uchovávanie energie ako aj syntéza zaujímavých zlúčenín z anorganických tavenín, napr. všeobecne ternárne fluoridy alebo (oxo)-(fluoro)-hlinitany na báze perovskitov pre fotonické a elektronické aplikácie. Oddelenie sa zapája do celého radu národných a medzinárodných projektov v rámci verejného výskumu ako aj výskumu pre zahraničných a domácich priemyselných partnerov.

 

  • Vedúci oddelenia: doc. Ing. Miroslav Boča, DrSc.

 

Vybrané publikácie

BOČA, Miroslav**MLYNÁRIKOVÁ, JarmilaMACKOVÁ, Iveta – JANIČKOVIČ, Dušan – CZÍMEROVÁ, Adriana – SHI, Zhongning. Diffraction and luminescence analysis of extremely rapidly cooled molten system (LiF-CaF2)(eut)-xLnF(3) (Ln=Sm and Gd). In Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2021, vol. 31, no. 4, p. 1151-1164. (2020: 2.917 – IF, Q1 – JCR) https://doi.org/10.1016/S1003-6326(21)65568-1

GUAN, Jinzhao – XIE, K. – LIU, Aimin – SHI, Zhongning** – CHEN, Gong – BOČA, Miroslav. Study on the mechanism of Al-Si alloy preparation via aluminothermic reduction-molten salt electrolysis in KF-AlF3 molten salt. In Materials Today Communications, 2021, vol. 29, no., p. 102959-1-102959-8. (2020: 3.383 – IF, Q2 – JCR) https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102959

KITYK, A.** – PROTSENKO, V. – DANILOV, F.I. – PAVLÍK, Viliam – HNATKO, Miroslav – ŠOLTÝS, Ján. Enhancement of the surface characteristics of Ti-based biomedical alloy by electropolishing in environmentally friendly deep eutectic solvent (Ethaline). In Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2021, vol. 613, p. 126125-1-126125-14. (2020: 4.539 – IF, Q2 – JCR) https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.126125

KITYK, A.** – HNATKO, Miroslav – PAVLÍK, ViliamBOČA, Miroslav. Electrochemical surface treatment of manganese stainless steel using several types of deep eutectic solvents. In Materials Research Bulletin, 2021, vol. 141, p. 111348-1-111348-11. (2020: 4.641 – IF, Q2 – JCR) https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2021.111348

KITYK, A.** – HNATKO, Miroslav – PAVLÍK, ViliamBOČA, Miroslav. Electropolishing of WCu composite in a deep eutectic solvent. In Chemical Papers, 2021, vol. 75, no. 4, p. 1767-1771. (2020: 2.097 – IF, Q3 – JCR) https://doi.org/10.1007/s11696-020-01426-5

KITYK, A.** – PROTSENKO, V. – DANILOV, F.I. – PAVLÍK, ViliamBOČA, Miroslav. Effect of electropolishing of metals and alloys in a deep eutectic solvent on their corrosion characteristics. In Materials Science, 2021, vol. 56, no. 5, p. 629-633. (2020: 0.675 – IF, Q4 – JCR) https://doi.org/10.1007/s11003-021-00474-w

RAKHMATULLIN, Aydar** – MOLOKEEV, Maxim – KING, Graham – POLOVOV, Ilya B. – MAKSIMTSEV, Konstantin V. – CHESNEAU, Erwan – SUARD, Emmanuelle – BAKIROV, Rinat – ŠIMKO, František – BESSADA, Catherine – ALLIX, Mathieu. Polymorphs of Rb3ScF6: X-ray and neutron diffraction, solid-state NMR, and density functional theory calculations study. In Inorganic Chemistry, 2021, vol. 60, no. 8, p. 6016-6026. (2020: 5.165 – IF, Q1 – JCR) https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.1c00485

ŠIMKO, František** – RAKHMATULLIN, Aydar – KORENKO, Michal – BESSADA, Catherine. Structural correlations and chemistry of the Na3AlF6-SiO2 melt as an electrolyte for the solar grade silicon (SOG-Si) electrowinning. In Journal of Molecular Liquids, 2021, vol. 328, p. 115453-1-115453-11. (2020: 6.165 – IF, Q1 – JCR) https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.115453

 

Národné a medzinárodné projekty

RARE – Interakcia fluoridových taveninových systémov prvkov vzácnych zemín s oxidmi kritických prvkov v kontexte špeciálnych aplikácií
(Interaction of fluoride melts of rare earth elements with oxides of critical elements in the context of special applications)
Program: APVV-19-0270
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. M. Boča, DrSc.
Trvanie projektu: 07/2020 – 06/2024
Fázové premeny oxidov kovov v roztavených fluoridových systémoch
(Phase changes of metal oxides in fluoride melts)
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: doc. Ing. M. Boča, DrSc.
Trvanie projektu: 01/2020 – 12/2023
Fluoridové taveninové systémy s potenciálom využitia v elektrochemickej výrobe hliníka
(Fluoride melts with potential applications in electrochemical aluminum production)
Program: 2/0060/18
Zodpovedný riešiteľ: Ing. F. Šimko, PhD.
Trvanie projektu: 01/2018 – 12/2021

 

Spolupráca so zahraničnými inštitúciami

  • Kola Science Centre RAS, Apatity, Rusko
  • Ecole Polytechnique IUSTI-CNRS, Marseille, Francúzsko
  • CEMHTI-CNRS, Orleans, Francúzsko
  • Nuclear Research Institute, Řez, Česká republika
  • College of Engineering, Valparaiso University, USA