Přihlášení
LabRulez
Registrace
Nastavení
Filtrování
Filtrování
Obnova hesla
Obnova hesla

Nepřehlédnutelný Roman Bulánek a jeho zeolity

Út, 5.1.2021
| Originální článek z: Univerzita Pardubice/Věra Přibylová
O jeho chemickém myšlení byl přesvědčený už učitel na gymplu. A chemii také nakonec vystudoval. Na akademii věd „přičichnul“ k opravdové vědě a propadl zeolitům.

Univerzita Pardubice/Milan Reinberk: Nepřehlédnutelný Roman Bulánek a jeho zeolity

Ty jsou běžně kolem nás a vypadají jako pórovitá houba nebo pěna. A ne jen tak ledajaká! Lídr excelentního týmu na Fakultě chemicko-technologické Roman Bulánek se snaží proniknout do struktur zeolitů, v praxi pak výsledky výzkumu zmírní třeba dopady na životní prostředí.

Stát se chemikem. Kdy vás to napadlo?

Studovat chemii přišlo tak nějak přirozeně samo. Vždy mě přitahovaly přírodní vědy. Na gymnáziu jsem tíhnul k as-tronomii a fyzice, ale účastnil jsem se i matematických a chemických olympiád. Později i korespondenčního kurzu chemie, který pořádala Vysoká škola chemicko-technolo-gická v Praze. Chemikář na gymnáziu byl přesvědčený o mém chemic-kém myšlení. Místo hodin chemie a chemického bloku odborných předmětů na gymnáziu mi zařídil praxi na Vysoké škole chemicko-technologické tady v Pardubicích. Ocitl jsem se na katedře technologie organických látek u docenta Jeníka v Doubravicích. Tam jsem pomáhal diplomantům se syntézami základních azosloučenin pro jejich diplomové práce a doslova si přičichl k pořádné chemii (smích). Když došlo na přihlášky na vysokou školu, bylo jasno.

Univerzita Pardubice/Milan Reinberk: prof. Ing. Roman Bulánek, Ph.D.

Tak to chápu, že jiná volba ani nebyla. Jaký chemický obor jste studoval?

Nebyla to organická chemie, která se nabízela, ale fyzikál-ní. Tady se potkala chemie s fyzikou okořeněná mate-matikou. Tehdy, na počátku devadesátých let, se katedra fyzikální chemie znovu probouzela k životu po bezčasí daném normalizací a husákovským režimem. Snažila se znovu navázat skomírající a zpřetrhané kontakty a spolu-práce. Měl jsem štěstí, že jsem potkal profesora Tichého. Domluvil mi téma diplomové práce s paní doktorkou Blankou Wichterlovou z Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského Akademie věd ČR v Praze. Tady jsem se po-tkal se zeolity, kterým se věnuji dodnes.

Blanka Wichterlová. Má něco společného s chemikem a vynálezcem Ottou Wichterlem?

Ano. Je to jeho snacha, žena jeho syna Ivana Wichterleho.

Na akademii věd jste se poprvé potkal se skutečnou vědou?

Ano. Byl jsem nadšený, a tak jsem se rozhodl pokračovat ve spolupráci s doktorkou Wichterlovou i na disertační práci. Po obhajobě doktorátu jsem Pardubice nakrátko opustil, abych u ní v týmu pokračoval. Ale jakmile se na-skytla příležitost se na katedru vrátit, tak jsem toho využil.

Zapadl jste hned?

Na katedře tehdy byla obrovská generační mezera, ale naštěstí stáli v jejím čele dva úžasní páni profesoři (prof. Karel Komers a poté prof. Josef Tichý). Ti dali nám elévům, mně a kolegovi Pavlu Čičmancovi, obrovskou volnost. Takže jsme si začali stavět vlastní experimentální aparatu-ry a vybavovat laboratoře podle našich představ.

Co vám ta volnost ještě přinesla?

Zapojili jsme se hned do výuky a přednášení a mohli si postupně připravovat vlastní předměty. Našim vrstevní-kům na jiných katedrách se o tom ani nesnilo. Díky spolu-práci s doktorkou Wichterlovou jsem získal první grantové projekty. Mohl jsem začít budovat svůj tým a rozvíjet výzkum zeolitů a posléze dalších cíleně připravovaných porézních materiálů.+

Univerzita Pardubice/Milan Reinberk: Horní řada: student Bc. Michal Kočí, student Ing. Jiří Kotera, Ing. Eva Koudelková, Ph.D., Ing. Jan VaculíkDolní řada: Doc. Pavel Čičmanec, Dr. Yosra Gherib, studenti Ing. Jakub Halamek, Marek Hutira, Dr. Mehran Sajad

Zastavte se u těch zeolitů. Co to je za látky?

Zeolity jsou z chemického hlediska hlinitokřemičitany, tedy anorganické látky běžně se vyskytující kolem nás, v pra-chových částicích, v půdách, horninách...

Proč vás zajímá je tolik zkoumat?

Jsou výjimečné svojí strukturou. Na rozdíl třeba od křeme-ne nemají kompaktní charakter, ale vypadají jako porézní houba nebo pěna. A ne jen tak ledajaká, protože póry a dutiny ve struktuře zeolitů mají přesně definovanou veli-kost molekulárních rozměrů (tedy v řádu 10-10 m) a vytváří složitý a pravidelný labyrint. Navíc je krystalová mříž zeo-litů díky přítomnosti hliníku ve struktuře záporně nabitá. Tento náboj musí být kompenzován kladně nabitými ionty, které lze v zeolitu snadno vyměnit za jiné. To jim propůjču-je fascinující vlastnosti, kterých se hojně využívá.

Kde například?

Fungují jako iontoměniče na změkčení vody v pracích prášcích. Ale nejen tam, například zeolity odstraňovaly radioaktivní izotopy stroncia a cesia z mořské vody po havárii v jaderné elektrárně Fukušima Daiichi. Využívají se jako sušidla a adsorbenty pro separaci látek, ale přede-vším na jejich katalytických vlastnostech stojí celá techno-logie zpracování ropy a výroby pohonných hmot. Zeolitů v současné době známe 250 různých druhů. Každý z nich je jedinečný, co se týče tvaru a velikosti pórů i způsobu, ja-kým jsou póry krystalem vedeny, zda se protínají či nikoliv, zda vytvářejí dutiny...

Ty dutiny jsou důležité?

Tyto labyrinty kanálů a dutin poskytují vysoký specifický povrch a v jejich stísněných prostorách se chovají mo-lekuly látek jinak než ve volném prostoru. To do značné míry ovlivňuje dva velice důležité fyzikálně-chemické jevy spojené s interakcí volných molekul s těmito povrchy, a to katalýzu a adsorpci. Pro představu to přiblížím na adsorpci. Zeolity mají ten-denci do sebe „nasávat“ velké množství plynů. Do zeoli-tu se vejde až 100krát více plynu, než je ho ve vzduchu o stejném objemu jako zaujímá zeolit. A často si zeolit ze směsi „vybere“ jen určitý typ. Trochu to připomíná pohád-ku o Dlouhém, Širokém a Bystrozrakém, v níž Široký vypil moře. Ale ten náš, zeolitický, je ještě navíc vybíravý.

Kolik z těch 250 známých druhů chemik při práci využije?

Zeolitů v praxi využíváme jen 18 typů, tedy méně než 10 procent všech dosud známých typů. To neznamená, že se ostatní k ničemu nehodí, jen zatím nejsou řádně prozkoumány.

O co se ve výzkumu snažíte vy?

Zaměřujeme se na studium podstaty povrchových jevů, katalýzu a adsorpci uvnitř zeolitických pórů a jejich využití. Vzhledem k obrovské variabilitě zeolitických struktur je naší snahou získat detailní informace o vztahu struktu-ry zeolitu a jeho vlastností. Pochopením těchto vztahů bychom získali nástroj, jak vlastnosti zeolitů předpovědět bez nutnosti provádět nákladné a zdlouhavé experimenty. Jsme tedy rozkročeni mezi materiálovými vědami a fyzi-kální chemií s hlubokým ponorem do základního výzku-mu. Obrovsky nám pomáhá spolupráce s teoretickými chemiky. Ale zároveň hledáme pro studované materiály vhodné aplikace v katalýze i v separačních procesech.

Na čem konkrétním nyní se svým týmem pracujete?

Máme vždy rozpracovaných několik témat, která řešíme paralelně. Právě v těchto měsících se nejintenzivněji věnu-jeme jednomu novému typu zeolitu. Byl shodou okolností objeven a poprvé připraven zde v Čechách ve skupi-ně profesora Čejky z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.

Tým Romana Bulánka

Relativně malý tým tvoří dva akademičtí pracovníci prof. Roman Bulánek a doc. Pavel Čičmanec. Dále dva vědečtí pracovníci Ing. Eva Koudelková, Ph.D., Ing. Jan Vaculík. Do skupiny patří dva post-doci (vědecký pracovník do 35 let s titulem Ph.D.), Dr. Yosra Gherib a Dr. Safaa Essid. Tým doplňují i studenti – doktorand Mehran Sajad, dva končící studenti na magisterském studiu Jirka Kotera a Jakub Halamek, kteří budou pokračovat v doktorském studiu, a také dva bakalářští studenti Marek Hutira a Michal Kočí.

Co už o tomto zeolitu víte?

Objevili jsme u něj velice účinnou separaci dvou průmys-lově důležitých uhlovodíků produkovaných v obrovských objemech. Jejich rozdělení patří mezi energeticky nejná-ročnější separační procesy v celém chemickém průmy-slu. Náš materiál je schopen tyto uhlovodíky separovat pomocí adsorpce za pokojové teploty a atmosférického tlaku. S nepatrnými energetickými náklady v porovnání s frakční destilací užívanou v průmyslu nyní. V těchto týd-nech dokončujeme ověřovací experimenty a připravujeme přihlášku evropského patentu na tento proces.

Koho chcete svým výzkumem oslovit?

Výsledky našich výzkumů posouvají především hranice našeho vědění o podstatě adsorpčních procesů a chování molekul uvnitř stísněného prostoru kanálů a dutin v poréz-ních materiálech. Takže se jedná o základní výzkum, který zaujme v prvé řadě odborníky pracující ve stejném oboru. Nicméně námi zkoumané jevy jsou podstatou mnoha chemických procesů využívaných v průmyslu. Tím máme blízko i k aplikaci. Například, před několika lety jsme se účastnili vývoje mikrovlákenného materiálu na bázi siliky, který vykazoval velmi zajímavé adsorpční vlastnosti a je patentován.

Co je tedy s těmi materiály dnes?

Jsou testovány v několika firmách v různých procesech. Jedna z firem, která o ně projevila zájem, se zabývá výrobou takzvaných dryboxů pro uchovávání citlivých elektronických součástek a čipů. U nich je nutné udržovat nízkou a konstantní vlhkost prostředí. Naše vlákna mají lepší vlastnosti než nyní používané silikagely a mohla by je nahradit. V další firmě testují naše vlákna v zařízeních na čištění a úpravu vzduchu v provozech, kde dochází k vysokému odparu organických rozpouštědel, které je třeba odstraňovat. Věřím, že další procesy, ve kterých by se mohla mikrovlákna uplatnit, se budou postupně obje-vovat. Jejich zavedení do provozů je ale běh na dlouhou trať. Je nutné spolupracovat s řadou dalších odborníků i firem. Realizovat vše v rámci jednoho výzkumného týmu není možné.

Jak důležité je rozdělit si v týmu práci?

Je to nezbytné. Náš výzkum je založen na kombinaci dat z řady experimentálních technik, které se vzájemně doplňují. Každý z nás má tedy na starosti několik přístrojů či aparatur. Získané výsledky pak porovnáváme a podro-bujeme kritickému rozboru na společných sezeních. Je to často až detektivní práce. Z náznaků a nepřímých indicií musíme poskládat celý obraz a pochopit, co na něm vidíme.

Jste lídrem týmu. Je náročné spojit jednotlivé články týmu dohromady?

Jednoduché to není. Myslím, že v tomto směru mám stále co zlepšovat. Jako vedoucí týmu se snažím být organizá-torem práce, mít přehled o jednotlivých řešených problé-mech a stavu jejich řešení. Chci řídit práci týmu tak, aby-chom co nejlépe využili čas a přístrojovou kapacitu. Pro náš výzkum je nezbytná řada nákladných experimentál-ních technik. Takže nedílnou součástí mé práce pro tým je také získávání grantů a finanční podpory z různých zdrojů. Musím psát projekty, udržovat a rozvíjet spolupráce i kon-takty s dalšími výzkumnými týmy v Čechách a zahraničí. Bez širší spolupráce se moderní výzkum neobejde.

Váš tým je excelentní.

Znamená to, že naše výsledky vzbudily pozornost a ohlas. Potěšilo mě to. Vnímám to jako známku toho, že jsme na dobré cestě a že poctivá práce všech současných i minu-lých členů týmu se zúročila.

Připomeňte vaše výsledky...

Například se nám podařilo objevit nový, do té doby ne-známý typ adsorpčních komplexů, popsat jeho vlastnosti a vymezit podmínky, za kterých mohou tyto komplexy vznikat. Tím se podařilo vysvětlit některé anomálie v cho-vání zeolitů, jejichž interpretace se do té doby nedařila. To je jeden z výsledků, kterého si skutečně vážím, protože se nejedná o jednu dílčí drobnost, ale o obecně platnou zá-konitost. Ta dokázala vysvětlit řadu starších experimentál-ních pozorování našich předchůdců a předpovědět řadu dalších jevů, které se postupně potvrzují.

Jakou metu jako vědec máte?

Vilém Laufberger, největší český fyziolog po Purkyněm, s prostotou a hloubkou génia prohlásil: Cílem vědce je přechod z rejstříku osobního do rejstříku věcného. Tak vysoko nemířím. Pokud by se některé z našich výsledků uplatnily v praxi a přispěly k zefektivnění nějakého pro-cesu či zmírnění jeho dopadů na životní prostředí, budu spokojený. Přál bych si, aby se nám v týmu dařilo držet si přátelskou a tvůrčí atmosféru, aby nás to bavilo a uspoko-jovalo tak jako dosud a aby nám nikdy nedošly nápady a... dobrá káva (smích).

prof. Ing. Roman Bulánek, Ph.D. (*1971)

Vystudoval Fakultu chemicko-technologickou Univerzity Pardubice. V roce 1995 získal cenu České společnosti che-mické za nejlepší diplomovou práci v oboru Technologie. Po obhajobě doktorátu na krátký čas odešel do Akademie věd ČR a v roce 1998 se vrátil zpět do Pardubic. V letech 2008–2015 byl vedoucím katedry fyzikální che-mie. V roce 2015 se stal profesorem pro obor Fyzikální chemie. Nyní je lídrem excelentního týmu univerzity a se svými kolegy se věnuje studiu podstaty povrchových jevů, katalýzy a adsorpce, probíhajících uvnitř zeolitů. Sám o sobě říká, že je knihomol. Hodně čte a je hrdý na svoji knihovnu s pracovnou, kterou sám postavil vedle domu jako samostatný domek. Zajímají ho dějiny (i dějiny chemie), a to především období 16. a 17. století, kdy se formovala novověká Evropa a moderní přírodní vědy. Rád fotografuje krajiny, především divokou přírodu severu a hor. Za polárním kruhem prožil na různých výpravách téměř rok svého života. Nyní čeká, až dorostou děti, aby vyrazili všichni společně.

Univerzita Pardubice
 

Mohlo by Vás zajímat

Characterization of Capillary Molecular Sieve and Carbonized Molecular Sieve Columns for the Separation of Permanent Gases using an FID with ARC in-jet Methanizer

Aplikace
| 2021 | Shimadzu
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Průmysl a chemie

Blood Alcohol Analysis with the Integrated Agilent 8697 Headspace Sampler on 8890 GC-Dual FID System

Aplikace
| 2021 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, HeadSpace
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Forenzní analýza a toxikologie

LECO MULTI-MODE SOURCE (MMS)

Brožury a specifikace
| 2021 | LECO
Instrumentace
GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
---
 

Podobné články

Článek | Osobnosti

Věda nezná hranice. A k tomu musíme vést i studenty

Na Univerzitě Pardubice má rád její dynamiku a schopnost rychle se rozvíjet. A právě o další rozvoj, důraz na excelentní vědu nebo užší spolupráci fakult se její nový rektor Jiří Málek chce snažit i nadále.
Článek | Zdraví

Výzkum rakoviny slinivky. Další rok v laboratoři

Odhalit rakovinu slinivky v časném stadiu nemoci. Přesně před rokem představil profesor Michal Holčapek z Fakulty chemicko-technologické metodu, která by mohla zachránit život statisícům pacientů.
Článek | Různé

CUCAM: Výzkum nových materiálů a výchova špičkových vědců

Se třemi hlavními vědci centra pro cílenou syntézu a aplikace perspektivních materiálů (CUCAM) jsme si povídali o současném výzkumu, mezinárodním přesahu i o budoucnosti.
Článek | Různé

Osm osobností Univerzity Pardubice patří mezi nejcitovanější vědce světa

Celkem osm osobností Univerzity Pardubice se loni dostalo mezi nejcitovanější vědce světa.
 

Mohlo by Vás zajímat

Characterization of Capillary Molecular Sieve and Carbonized Molecular Sieve Columns for the Separation of Permanent Gases using an FID with ARC in-jet Methanizer

Aplikace
| 2021 | Shimadzu
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Průmysl a chemie

Blood Alcohol Analysis with the Integrated Agilent 8697 Headspace Sampler on 8890 GC-Dual FID System

Aplikace
| 2021 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, HeadSpace
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Forenzní analýza a toxikologie

LECO MULTI-MODE SOURCE (MMS)

Brožury a specifikace
| 2021 | LECO
Instrumentace
GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
---
 

Podobné články

Článek | Osobnosti

Věda nezná hranice. A k tomu musíme vést i studenty

Na Univerzitě Pardubice má rád její dynamiku a schopnost rychle se rozvíjet. A právě o další rozvoj, důraz na excelentní vědu nebo užší spolupráci fakult se její nový rektor Jiří Málek chce snažit i nadále.
Článek | Zdraví

Výzkum rakoviny slinivky. Další rok v laboratoři

Odhalit rakovinu slinivky v časném stadiu nemoci. Přesně před rokem představil profesor Michal Holčapek z Fakulty chemicko-technologické metodu, která by mohla zachránit život statisícům pacientů.
Článek | Různé

CUCAM: Výzkum nových materiálů a výchova špičkových vědců

Se třemi hlavními vědci centra pro cílenou syntézu a aplikace perspektivních materiálů (CUCAM) jsme si povídali o současném výzkumu, mezinárodním přesahu i o budoucnosti.
Článek | Různé

Osm osobností Univerzity Pardubice patří mezi nejcitovanější vědce světa

Celkem osm osobností Univerzity Pardubice se loni dostalo mezi nejcitovanější vědce světa.
 

Mohlo by Vás zajímat

Characterization of Capillary Molecular Sieve and Carbonized Molecular Sieve Columns for the Separation of Permanent Gases using an FID with ARC in-jet Methanizer

Aplikace
| 2021 | Shimadzu
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Průmysl a chemie

Blood Alcohol Analysis with the Integrated Agilent 8697 Headspace Sampler on 8890 GC-Dual FID System

Aplikace
| 2021 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, HeadSpace
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Forenzní analýza a toxikologie

LECO MULTI-MODE SOURCE (MMS)

Brožury a specifikace
| 2021 | LECO
Instrumentace
GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
---
 

Podobné články

Článek | Osobnosti

Věda nezná hranice. A k tomu musíme vést i studenty

Na Univerzitě Pardubice má rád její dynamiku a schopnost rychle se rozvíjet. A právě o další rozvoj, důraz na excelentní vědu nebo užší spolupráci fakult se její nový rektor Jiří Málek chce snažit i nadále.
Článek | Zdraví

Výzkum rakoviny slinivky. Další rok v laboratoři

Odhalit rakovinu slinivky v časném stadiu nemoci. Přesně před rokem představil profesor Michal Holčapek z Fakulty chemicko-technologické metodu, která by mohla zachránit život statisícům pacientů.
Článek | Různé

CUCAM: Výzkum nových materiálů a výchova špičkových vědců

Se třemi hlavními vědci centra pro cílenou syntézu a aplikace perspektivních materiálů (CUCAM) jsme si povídali o současném výzkumu, mezinárodním přesahu i o budoucnosti.
Článek | Různé

Osm osobností Univerzity Pardubice patří mezi nejcitovanější vědce světa

Celkem osm osobností Univerzity Pardubice se loni dostalo mezi nejcitovanější vědce světa.
 

Mohlo by Vás zajímat

Characterization of Capillary Molecular Sieve and Carbonized Molecular Sieve Columns for the Separation of Permanent Gases using an FID with ARC in-jet Methanizer

Aplikace
| 2021 | Shimadzu
Instrumentace
GC, GC kolony, Spotřební materiál
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Průmysl a chemie

Blood Alcohol Analysis with the Integrated Agilent 8697 Headspace Sampler on 8890 GC-Dual FID System

Aplikace
| 2021 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC, HeadSpace
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Forenzní analýza a toxikologie

LECO MULTI-MODE SOURCE (MMS)

Brožury a specifikace
| 2021 | LECO
Instrumentace
GC/MSD, GC/HRMS, GC/TOF
Výrobce
LECO
Zaměření
---
 

Podobné články

Článek | Osobnosti

Věda nezná hranice. A k tomu musíme vést i studenty

Na Univerzitě Pardubice má rád její dynamiku a schopnost rychle se rozvíjet. A právě o další rozvoj, důraz na excelentní vědu nebo užší spolupráci fakult se její nový rektor Jiří Málek chce snažit i nadále.
Článek | Zdraví

Výzkum rakoviny slinivky. Další rok v laboratoři

Odhalit rakovinu slinivky v časném stadiu nemoci. Přesně před rokem představil profesor Michal Holčapek z Fakulty chemicko-technologické metodu, která by mohla zachránit život statisícům pacientů.
Článek | Různé

CUCAM: Výzkum nových materiálů a výchova špičkových vědců

Se třemi hlavními vědci centra pro cílenou syntézu a aplikace perspektivních materiálů (CUCAM) jsme si povídali o současném výzkumu, mezinárodním přesahu i o budoucnosti.
Článek | Různé

Osm osobností Univerzity Pardubice patří mezi nejcitovanější vědce světa

Celkem osm osobností Univerzity Pardubice se loni dostalo mezi nejcitovanější vědce světa.
Další projekty
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití

LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena.