Účinky výbojového plazmatu na chemické a biologické znečištění ve vodě
ID projektu:IAAX00430802
Poskytovatel:Grantová agentura AV ČR
Období:01.01.2008 - 31.12.2012
Příjemce - koordinátorÚstav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i., Praha
Hlavní řešitel:Ing. Petr Lukeš, Ph.D.
Spolupříjemce / hl. řešitel(é):Fakulta technologie ochrany prostředí VŠCHT v Praze -- prof. Ing. Václav Janda, CSc.
Spoluřešitelé z ÚFPM. Člupek, V. Babický, M. Šimek, P. Šunka

Cíle projektu: Nerovnovážné plazma generované elektrickými výboji vyvolává ve vodě řadu fyzikálních a chemických procesů. Výboje jsou generovány v různých elektrodových konfiguracích jednak přímo ve vodě nebo v plynné fázi blízko vodní hladině, a nebo v obou prostředích současně. Cílem projektu je objasnit úlohu jednotlivých procesů a produktů vznikajících ve vodě působením těchto výbojů při dekontaminaci a desinfekci vody. Výzkum bude zaměřen na stanovení vlivu parametrů VN impulzního generátoru na formování a chemickou aktivitu výbojů ve vodě, a na studium mechanismů a účinků výbojem produkovaných chemických produktů, UV záření a impulsního elektrického pole na modelové organické látky a mikroorganismy ve vodě. Vyjasnění role specifických účinků těchto výbojů je předpokladem k porozumění mechanismů vyvolaných elektrickými výboji ve vodě a k dalšímu vývoji této technologie perspektivně využitelné jako alternativní způsob likvidace chemického a biologického znečištění ve vodě.

Související výsledky:

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Špetlíková E., Sisrová I., Maršálková E., Maršálek B.: High Power DC Diaphragm Discharge Excited in a Vapor Bubble for the Treatment of Water. Plasma Chemistry and Plasma Processing 33 [1] (2013) 83-95. [ Link ]

Machala Z., Tarabová B., Hensel K., Špetlíková E., Šikurová L., Lukeš P.: Formation of ROS and RNS in Water Electro-Sprayed through Transient Spark Discharge in Air and their Bactericidal Effects. Plasma Processes and Polymers 10 [7] (2013) 649-659. [ Link ]

Šimek M., Člupek M., Babický V., Lukeš P., Šunka P.: Emission spectra of a pulse needle-to-plane corona-like discharge in conductive aqueous solution. Plasma Sources Science & Technology 21 [5] (2012) 055031-055031. [ Link ]

Kadlec T., Babický V., Člupek M.: Application of pulsed electric field on bacteria and spores. Potential and Applications of Surface Nanotreatment of Polymers and Glass 2012 (PASNPG 2012) - Book of Extended Abstracts. Brno : NANOcontact Masaryk University, 2012, s. 58-60. ISBN 978-80-210-5979-5.
[Potential and Applications of Surface Nanotreatment of Polymers and Glass 2012 (PASNPG 2012). Hustopeče u Brna (CZ), 15.10.2012-17.10.2012]

Lukeš P., Locke B. R., Brisset J.-L.: Aqueous-Phase Chemistry of Electrical Discharge Plasma in Water and in Gas-Liquid Environments. Plasma Chemistry and Catalysis in Gases and Liquids. Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH, 2012 - (Parvulescu, V.; Magureanu, M.; Lukeš, P.), s. 241-307 ISBN 978-3-527-33006-5 [ Link ]

Machala Z., Tarabová B., Lukeš P., Špetlíková E., Šikurová L., Hensel K.: Bactericidal effects and formation of ROS/RNS in water sprayed through cold air plasma. Contributed Papers of HAKONE XIII – 13th International Symposium on High Pressure, Low Temperature Plasma Chemistry. Kazimierz Dolny : Lublin University of Technology, 2012, s. 73-78. ISBN N.
[HAKONE XIII - International Symposium on High Pressure, Low Temperature Plasma Chemistry/13./. Kazimierz Dolny (PL), 09.09.2012-14.09.2012]

Machala Z., Lukeš P., Tarabová B., Špetlíková E., Šikurová L., Hensel K.: Bactericidal effects in water sprayed through transient spark in air and related formation of ROS and RNS. Proceedings of 8th International Symposium on Non‐Thermal/Thermal Plasma Pollution Control Technology & Sustainable Energy (ISNTP 8). Camaret : E.N.T.Supélec, 2012, S2-O2-S2-O2.
[International Symposium on Non‐Thermal/Thermal Plasma Pollution Control Technology & Sustainable Energy (ISNTP 8)/8./. Camaret (FR), 25.06.2012-29.06.2012]

Špetlíková E., Verzichová P., Janda V., Člupek M., Lukeš P.: Effect of plasma jet treatment on Escherichia coli. Potential and Applications of Surface Nanotreatment of Polymers and Glass 2012 (PASNPG 2012) - Book of Extended Abstracts. Brno : NANOcontact Masaryk University, 2012, s. 97-98. ISBN 978-80-210-5979-5.
[Potential and Applications of Surface Nanotreatment of Polymers and Glass 2012 (PASNPG 2012). Hustopeče u Brna (CZ), 15.10.2012-17.10.2012]

Locke B.R., Lukeš P., Brisset J.-L.: Elementary Chemical and Physical Phenomena in Electrical Discharge Plasma in Gas-Liquid Environments and in Liquids. Plasma Chemistry and Catalysis in Gases and Liquids. Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH, 2012 - (Parvulescu, V.; Magureanu, M.; Lukeš, P.), s. 183-239 ISBN 978-3-527-33006-5 [ Link ]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Špetlíková E., Sisrová I., Maršálková E., Maršálek B.: High Power DC Diaphragm Discharge for Treatment of Water. Proceedings of 8th International Symposium on Non‐Thermal/Thermal Plasma Pollution Control Technology & Sustainable Energy (ISNTP 8). Camaret : E.N.T.Supélec, 2012, S6-O1-S6-O1.
[International Symposium on Non‐Thermal/Thermal Plasma Pollution Control Technology & Sustainable Energy (ISNTP 8)/8./. Camaret (FR), 25.06.2012-29.06.2012]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Sisrová I., Janda V.: The catalytic role of tungsten electrode material in the plasmachemical activity of a pulsed corona discharge in water. Plasma Sources Science & Technology 20 [3] (2011) 034011-034011. [ Link ]

Špetlíková E., Schejbalová H., Janda V., Člupek M., Lukeš P.: Decontamination of biological suspensions by pulsed corona discharge: Contribution of UV light to overall bacterial inactivation. ISPC 20 - 20th International Symposium on Plasma Chemistry. Philadelphia : International Union Of Pure And Applied Chemistry (Iupac), 2011. P-249-P-249. [ Link ]
[ISPC 20 - International Symposium on Plasma Chemistry /20th./. Philadelphia (US), 24.07.2011-29.07.2011]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Šunka P.: Electrical breakdown of water using porous ceramic-coated electrode. 2011 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON DIELECTRIC LIQUIDS (ICDL). NEW YORK : IEEE, 2011. P-126-P-126. ISBN 978-1-4244-7355-7.
[IEEE International Conference on Dielectric Liquids (ICDL 2011)/17./. Trondheim (NO), 26.6.2011-30.06.2011]

Kadlec T., Babický V., Člupek M., Vrbová M.: Application of Pulsed Electric Field on Bacteria. Instruments and methods for biology and medicine 2011, Conference proceedings. Prague : Czech Technical University in Prague, 2011 - (Pospíšilová, M.; Vrbová, M.; Macháň, R.) S. 161-164. ISBN 978-80-01-04915-0.
[Instruments and Methods for Biology and Medicine 2011. Kladno (CZ), 02.06.2011-02.06.2011]

Kadlec T., Babický V., Člupek M.: Device for application of PEF. Book of Contributed Papers: 18th Symposium on Application of Plasma Processes and Workshop on Plasmas as a Planetary Atmospheres Mimics(SAPP XVIII). Bratislava, : Department of Experimental Physics, Faculty of Mathematics,, 2011 - (Országh, J.; Papp, P.; Matejčík, Š.) S. 289-292. ISBN 978-80-89186-77-8. - (SAPP. SAPP XVIII). [ Link ]
[Symposium on Application of Plasma Processes Workshop on Plasmas as a Planetary Atmosphere Mimics/18th./. Vrátna (SK), 15.01.2011-20.01.2011]

Lukeš P., Člupek M., Babický V.: Discharge filamentary patterns produced by pulsed corona discharge at the interface between a water surface and air. IEEE Transactions on Plasma Science 39 [11] (2011) 2644-2645. [ Link ]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Šunka P., Špetlíková E., Říhová -Ambrožová J., Janda V., Vinklárková D., Maršálková E., Maršálek B.: Biological decontamination of water by high power DC diaphragm underwater discharge. Book of Contributed Papers of 12th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry(HAKONE XII). Bratislava : Comenius University, 2010 - (Országh, J.; Papp, P.; Matejčík, S.) S. 348-352. ISBN 978-80-89186-71-6. [ Link ]
[International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE XII)/12th./. Kúpeľná Dvorana, Trenčianske Teplice (SK), 12.09.2010-17.09.2010]

Tothová I., Lukeš P., Člupek M., Babický V., Janda V.: Chemical activity of the pulsed corona discharge in water in dependence on solution conductivity – yields of H2O2 and H2. Book of Contributed Papers of 12th International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry(HAKONE XII). Bratislava : Comenius University, 2010 - (Országh, J.; Papp, P.; Matejčík, S.) S. 427-431. ISBN 978-80-89186-71-6. [ Link ]
[International Symposium on High Pressure Low Temperature Plasma Chemistry (HAKONE XII)/12th./. Kúpeľná Dvorana, Trenčianske Teplice (SK), 12.09.2010-17.09.2010]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Šunka P.: Plasma-surface interactions associated with electrical breakdown of water using porous ceramic-coated electrodes. Proceedings of International Workshop on Plasmas with Liquids (IWPL 2010). Matsuyama, Ehime : Ehime Yoko Co.Ltd, 2010. S. 9-10. ISBN N. [ Link ]
[International Workshop on Plasmas with Liquids (IWPL 2010). Matsuyama (JP), 22.03.2010-24.03.2010]

Špetlíková E., Janda V., Lukeš P., Člupek M.: Role of UV radiation, solution conductivity and pulse repetition frequency in the bactericidal effects during pulse corona discharge in water. WDS’10 Proceedings of Contributed Papers: Part II – Physics of Plasmas and Ionized Media. Prague : MATFYZPRESS, 2010 - (Šafránková, J.; Pavlů, J.) S. 96-100. ISBN 978-80-7378-140-8. [ Link ]
[Annual Student Conference Week of Doctoral Students 2010/19th./. Prague (CZ), 01.06.2010-04.06.2010]

Babický V., Člupek M., Lukeš P., Šunka P.: Apparatus for decontamination and disinfection of aqueous solutions. Ústav fyziky plazmatu AV ČR ,v.v.i. Datum podání přihlášky: 11.09.2008. Datum udělení patentu: 19.03.2009. WO 2009/033436 A1 [ Anotace ]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Tothová I., Janda V.: Catalytic role of tungsten electrode material in plasmachemical activity of pulsed corona discharge in water. 4th International Congress on Cold Atmospheric Pressure Plasmas: Sources and Applications, CAPPSA 2009 Proceedings. Gent : Universiteit Gent, 2009 - (Leys, C.; Morent, R.) S. 73-76. ISBN N. [ Anotace ]
[International Congress on Cold Atmospheric Pressure Plasma: Sources and Applications CAPPSA 2009/4th./. Ghent (BE), 22.06.2009-24.06.2009]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Tothová I., Janda V.: Effects of tungsten needle electrodes on production of H2O2 by pulsed corona discharge in water. Book of Contributed Papers: 17th Symposium on Application of Plasma Processes. Bratislava : Comenius University Bratislava, 2009 - (Papp, P.; Országh, J.; Matúška, J.; Matejčík, Š.) S. 91-92. ISBN 978-80-89186-45-7. [ Anotace ] [ Link ]
[17th Symposium on Application of Plasma Processes and Visegrad Workshop on Research of Plasma Physics. Liptovský Ján (SK), 17.01.2009-22.01.2009]

Tothová I., Lukeš P., Člupek M., Babický V., Janda V.: Removal of nonylphenol by pulsed corona discharge in water. ISPC - Proceedings 19th International Symposium on Plasma Chemistry. Bochum : University of Bochum, 2009 - (Keudell, A.; Winter, J.; Böke, M.) P2.15.07-P2.15.07. ISBN N. [ Anotace ] [ Link ]
[International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC)/19th./. Bochum (DE), 26.07.2009-31.07.2009]

Tothová I., Janda V., Lukeš P., Člupek M., Babický V.: Removal of nonylphenol by pulsed corona discharge in water. WDS’09 Proceedings of Contributed Papers. Prague : MATFYZPRESS, Prague, 2009 - (Šafránková, J.; Pavlů, J.) S. 89-94. ISBN 978-80-7378-102-6. [ Anotace ] [ Link ]
[Annual Conference of Doctoral Students - WDS 2009 /18th./. Praha (CZ), 02.06.2009-05.06.2009]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Šimek M., Tothová I., Janda V., Moucha T., Kordač M.: Role of solution conductivity in the electron impact dissociation of H2O induced by plasma processes in the pulsed corona discharge in water. -Proceedings, 19th International Symposium on Plasma Chemistry. Bochum : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2009 - (von Keudell, A.; Winter, J.; Boke, M.; Schulz-von der Gathen, V.) O15.01-O15.01. ISBN N. [ Anotace ] [ Link ]
[International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC)/19th./. Bochum (DE), 26.07.2009-31.07.2009]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Šunka P.: The role of surface chemistry at ceramic/electrolyte intefaces in the generation of pulsed corona discharges in water using porous ceramic-coated rod electrodes. Plasma Processes and Polymers 6 [11] (2009) 719-728. [ Anotace ] [ Link ]

Babický V., Člupek M., Lukeš P., Šunka P.: Zařízení pro dekontaminaci a dezinfekci vodných roztoků. Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v.v.i. Datum podání přihlášky: 12.09.2007. Datum udělení patentu: 21.09.2009. CZ 301 074 B6 [ Anotace ]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Šunka P.: Pulsed electrical discharge in water generated using porous ceramic coated electrodes. IEEE Transactions on Plasma Science 36 [4] (2008) 1146-1147. [ Anotace ] [ Link ]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Tothová I., Vykouk T., Říhová -Ambrožová J., Janda V.: Electrical discharges for water treatment applications. 2nd Central European Symposium on Plasma Chemistry, Book of Extended Abstracts. Brno : Masaryk University, 2008. S. 22-23. ISBN N. [ Anotace ]
[2nd Central European Symposium on Plasma Chemistry. Masarykova univerzita, Brno (CZ), 31.08.2008-04.09.2008]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Tothová I., Janda V.: Role of solution conductivity in the production of H2O2 by pulsed corona discharge in water. HAKONE XI, 11th International Symposium on High Pressure, Low Temperature Plasma Chemistry, Contributed Papers. Oléron Island : Laplace Laboratory Université Paul Sabatier, 2008. S. 392-396. ISBN N. - (2). [ Anotace ]
[HAKONE XI, 11th International Symposium on High Pressure, Low Temperature Plasma Chemistry. Oleron Island (FR), 07.09.2008-12.09.2008]

Lukeš P., Člupek M., Babický V., Šunka P.: Ultraviolet radiation from the pulsed corona discharge in water. Plasma Sources Science & Technology 17 [2] (2008) 024012-024012. [ Anotace ] [ Link ]