Phosphate and borophosphate glasses modified with transition metal oxides

Hostinský, Tomáš

Publikace:
Phosphate and borophosphate glasses modified with transition metal oxides

Disertační práceEmbargo

dc.contributor.advisor	Mošner, Petr
dc.contributor.author	Hostinský, Tomáš
dc.contributor.referee	Liška, Marek
dc.contributor.referee	Švorčík, Václav
dc.contributor.referee	Wágner, Tomáš
dc.date.accepted	2025-09-24
dc.date.accessioned	2025-10-14T03:34:46Z
dc.date.issued	2025
dc.date.submitted	2025-06-23
dc.description.abstract	This dissertation investigates the structure and properties of newly developed phosphate and borophosphate glasses modified with transition metal oxides (Nb2O5, WO3, MoO3) and containing various alkali and transition metal oxides (Li2O, Na2O, Ag2O). Several compositional series were prepared and systematically studied in terms of physicochemical, thermal, electrical, and structural properties. The results show that niobium oxide significantly strengthens the glass network and improves chemical and thermal stability. The addition of B2O3 led to the formation of mixed borophosphate glasses, studied via 11B and 31P MAS NMR and Raman spectroscopy. In silvercontaining borophosphate glasses with WO3 and MoO3, a positive mixed glass former effect (MGFE) was observed, with the highest conductivity achieved in a phase-separated sample. In lithium–tungsten borophosphate systems, the glass structure was successfully optimised to enhance conductivity without compromising phase homogeneity. The maximum DC conductivity reached 1.58·10−6 Ω−1·cm−1 at 30 °C. The findings contribute to a deeper understanding of structure–property relationships in phosphate glasses and demonstrate their potential as tunable solid electrolytes for energyrelated applications.	eng
dc.description.abstract-translated	Tato disertační práce se zabývá strukturou a vlastnostmi nově připravených fosfátových a borofosfátových skel modifikovaných oxidy přechodných kovů (Nb2O5, WO3, MoO3) a obsahujících různé oxidy alkalických a dalších přechodných kovů (Li2O, Na2O, Ag2O). Bylo připraveno několik kompozičních řad, které byly systematicky studovány z hlediska jejich fyzikálně-chemických, tepelných, elektrických a strukturálních vlastností. Studie ukázala, že oxid niobičný výrazně posiluje skelnou síť a zlepšuje chemickou a tepelnou stabilitu. Přídavek B2O3 vedl ke vzniku smíšených borofosfátových skel, které byly studovány pomocí 11B a 31P MAS NMR a Ramanovy spektroskopie. U stříbrných borofosfátových skel s WO3 a MoO3 byl zaznamenán pozitivní efekt smíšených sklotvorných složek (MGFE), přičemž nejvyšší vodivosti bylo dosaženo u fázově separovaného vzorku. V borofosfátových sklech s lithiem, které byly dále modifikovány WO3 se podařilo optimalizovat strukturu skla tak, aby docházelo ke zvýšení vodivosti bez narušení homogenní skelné fáze. Nejvyšší dosažená vodivost činila 1,58·10−6 Ω−1·cm−1 při 30 °C Výsledky práce přispívají k hlubšímu pochopení vztahů mezi strukturou a iontovou vodivostí fosfátových skel a naznačují jejich potenciál pro využití v pevných elektrolytech.	cze
dc.description.defence	Průběh obhajoby: Zasedání zahájil předseda zkušební komise pro obhajobu disertační práce prof. Ing. Ladislav Koudelka, DrSc. a konstatoval, že jednání je přítomno 8 členů komise včetně dvou oponentů. Z jednání komise se omluvil oponent a člen komise prof. Ing. Marek Liška, DrSc.. Komise pak jednohlasně schválila, aby se obhajoba konala i v nepřítomnosti jednoho z oponentů. Dále pak představil členům komise Ing. Tomáše Hostinského ze studijního programu P0531D130013 „Chemie a technologie anorganických materiálů“, který předložil k obhajobě disertační práci s názvem: „Fosfátová a borofosfátová skla modifikovaná oxidy přechodných kovů“ a seznámil členy komise s doporučením školitele prof. Ing. Petra Mošnera, Dr. a stanoviskem vedoucího školicího pracoviště k předložené práci. Následně pak doktorand seznámil komisi s předmětem a výsledky své disertační práce. Po referátu doktoranda následovalo projednání oponentských posudků. Oponenti prof. Ing. Václav Švorčík, DrSc. a prof. Ing. Tomáš Wágner, DrSc. přednesli své posudky. Posudek nepřítomného oponenta prof. Ing. Marka Lišky, DrSc. přednesl předseda komise prof. Koudelka. Disertant odpověděl na jejich dotazy a připomínky. Všichni tři oponenti doporučili disertační práci k obhajobě. V diskusi po projednání oponentských posudků byla pozornost zaměřena na: elektrickou vodivost ve vztahu s koncentrací lithia, lokální extrémy teploty skelné transformace a koeficientu teplotní roztažnosti, chybu stanovení koeficientu teplotní roztažnosti, možnost použití studovaných materiálů jako bioimplantátů, materiál kelímků použitých pro syntézu studovaných skel a konkrétních aplikací v podobě pevnolátkových elektrolytů. Po skončení veřejné rozpravy proběhlo neveřejné zasedání komise, na kterém došlo po debatě k hlasování. Z přítomných 8 členů komise se 8 vyjádřilo pro výsledek obhajoby „splněno“ a udělení vědecké hodnosti doktor (Ph.D.) Ing. Tomáši Hostinskému. Předseda komise poté seznámil doktoranda s výsledkem hlasování komise, poděkoval členům komise i oponentům za jejich účast na obhajobě a ukončil jednání komise. Souvislost mezi výsledky uvedenými v disertační práci a předkládanými publikacemi: Všechny čtyři přiložené publikace doktoranda souvisí s předloženou disertační prací. Vyjádření komise k podílu studenta na předkládaných publikacích: Podíl doktoranda na uvedených publikacích je nepochybný.	cze
dc.description.department	Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.description.grade	Dokončená práce s úspěšnou obhajobou	cze
dc.format	253 s.
dc.identifier	Univerzitní knihovna (sklad). Práce bude přístupná od 23.09.2028.	cze
dc.identifier.signature	D40842
dc.identifier.stag	51283
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/10195/86427
dc.language.iso	eng
dc.publisher	Univerzita Pardubice	cze
dc.rights	Práce bude přístupná od 23.09.2028.	cze
dc.subject	fosfátová skla	cze
dc.subject	borofosfátová skla	cze
dc.subject	termická analýza	cze
dc.subject	struktura skel	cze
dc.subject	NMR spektroskopie	cze
dc.subject	Ramanova spektroskopie	cze
dc.subject	Phosphate glasses	eng
dc.subject	Borophosphate glasses	eng
dc.subject	Thermal analysis	eng
dc.subject	Glass structure	eng
dc.subject	NMR spectroscopy	eng
dc.subject	Raman spectroscopy	eng
dc.thesis.degree-discipline	Chemie a technologie anorganických materiálů	cze
dc.thesis.degree-grantor	Univerzita Pardubice. Fakulta chemicko-technologická	cze
dc.thesis.degree-name	Ph.D.
dc.thesis.degree-program	Chemie a technologie anorganických materiálů	cze
dc.title	Phosphate and borophosphate glasses modified with transition metal oxides	cze
dc.title.alternative	Fosfátová a borofosfátová skla modifikovaná oxidy přechodných kovů	eng
dc.type	disertační práce	cze
dspace.entity.type	Publication