Oddělení geochemie se zabývá výzkumem složení, struktury a vlastností hornin a odvozených materiálů metodami povrchové chemie, geochemie a petrologie.
Studuje minerální složení, procesy vzniku a kumulace organické hmoty v horninách, charakterizuje biologické zdroje a paleoprostředí.
Analyzuje produkty nedokonalého spalování a zkoumá migraci toxických prvků v souvislosti s kontaminací prostředí.
Věnuje se problematice sorpce oxidu uhličitého a metanu v porézních přírodních a umělých materiálech v závislosti na jejich vlastnostech, a vyvíjí nové mikromesoporézní uhlíkové materiály jako adsorbenty pro CO2.
1. Studium organicky bohatých materiálů Prováděna je systematická charakterizace fosilních vzorků, identifikace biologických zdrojů, rekonstrukce akumulačních podmínek, prohelňování, maturace a zvětrávání v sedimentárním prostředí. Geochemické přístupy jsou rovněž aplikovány při studiu negeologických problémů, například při dlouhodobém výzkumu vztahu mezi pryskyřicemi současných a fosilních jehličnanů.
2. Vlastnosti odpadních materiálů jako sorbentů Nové porézní materiály, připravované pyrolýzou odpadních materiálů za specifických podmínek, jsou testovány, tak aby byly použitelné jako nové "levné" adsorpční materiály pro odstraňování znečišťujících látek v životním prostředí.
3. Vlastnosti přírodních a syntetizovaných materiálů Použité uhlíkové filtry jsou opakovaně aktivovány a vyhodnocována je účinnost procesu reaktivace. Testovány jsou také nově připravené vysoce porézní uhlíkové sorbenty s vysokou tepelnou a chemickou stabilitou, regenerační schopností a rychlou kinetikou adsorpce.
4. Organické a anorganické polutanty v životním prostředí Kontaminanty spojené hlavně s těžbou uhlí jsou studovány ve všech druzích geologických materiálů: jejich koncentrace, stálost v prostředí, sorpční schopnost, a mobilita.
5. Granitické horniny, tektity, pěnovce a uranové rudy Vybrané akcesorické minerály jsou studovány v granitických horninách magmatických suit, jako možném úložišti pro vysoce radioaktivní odpad. Podrobně je studována mineralizace uranu, vyskytující se hlavně v Českém masivu, a interakce uranových minerálů s organickou hmotou.
Spolecny projekt AV CR – Egyptska ASRT
Coke production using plastic wastes from Egypt and Czech Republic, Pyrolysis of coal/rubber blends in cokemaking,
Resitele: Ivana Sykorova, Martina Havelcova, Ahmed Melegy
Projekt ICCOP - Interlaboratory Study of D7708-Standard Test Method for Microscopical Determination of the Reflectance of Vitrinite Dispersed in Sedimentary Rocks, resitel: P.C. Hackley, Spoluresitele I. Sykorova a dalsich 26 spoluresitelu z 15 zemi
Classification of coal structures from self-heated coal and coal wastes.
Projekt ICCOP (Self-heating of coal and coal wastes),
resitele: M. Misz-Kennan, J. Kus, D. Flores, Spoluresitele: I. Sykorova a dalsich 14 resitelu z 11 zemi)
Výsledky
Hodnocení odstranění mikroznečišťujících látek z uměle doplňované vody pomocí aktivního uhlí.
2025
Publikace: Švábová, M., Šváb, M., Vorokhta, M., Pohořelý, M., 2025. Evaluation of micropollutant removal from artificially recharged water using activated carbon. J. Hazard. Mater. 494, 138504.
Image
Adsorpce acetonu na hierarchicky porézních uhlíkových pěnách: vliv dopování dusíkem a funkčních skupin kyslíku.
2025
Publikace: Maryna Vorokhta, M.I.M. Kusdhany, M. Vorochta, Martina Švábová, M. Nishihara, K. Sasaki, S.M. Lyth, 2025. Acetone adsorption on hierarchically porous carbon foams: Effect of nitrogen doping and oxygen functional groups. Chemical Engineering Journal, 521, 166784.
Chemotaxonomie podle terpenů listů osmi druhů cypřišů rostoucích v České republice ve světle moderní fylogenetické klasifikace
2025
Publickace: Alexandra Malhocká, Martina Švábová, Tomáš Suchý, 2025. Chemotaxonomy according to leaf terpenes of eight cypress species growing in the Czech Republic in the light of modern phylogenetic classification. Biochemical Systematics and Ecology 120, 104980.
Vznik a radiolytická přeměna pevného bitumenu s uranem související s hydrotermální mineralizací kovů na ložisku Bytíz, okres Příbram, Česká republika
2024
Vzorky pevného bitumenu s obsahem U do 38 % hm. z ložiska Bytíz byly charakterizovány petrologicky, geochemicky a mineralogicky. Bylo zjištěno, že více než 80 obj. % pevného bitumenu z žilní výplně bylo radiolyticky změněno. Byly rozlišeny tři generace uraninitu ve spojení s pevným bitumenem, jehož vznik pravděpodobně souvisí s několika stupni přítoku horkých hydrotermálních fluid s viskózním bitumenem do uranového ložiska. Výsledku bylo dosaženo spoluprácí s Přírodovědeckou fakultou UK a VŠCHT Praha
Publikace: Tatiana Larikova, Ivana Sýkorová, Martin Racek, Martina Havelcová, Vladimír Machovič, Ladislav Lapčák, 2024. Formation and radiolytic alteration of uraniferous solid bitumen related to hydrothermal base-metal mineralization in the Bytíz deposit, Příbram district, Czech Republic. International Journal of Coal Geology 293, 2024, 104590.
Image
Srovnání mikrovlnné a tepelné reaktivace použitých aktivních uhlí: Demonstrace v pilotním měřítku
2024
Publikace: Švábová M., Šváb M., Vorokhta M., 2024. Comparison of microwave and thermal reactivation of spent activated carbons: A pilot scale demonstration, Journal of Water Process Engineering 67, 106189.
Strukturální analýza zkamenělých kmenů stromů z miocénní mydlovské formace v Jihočeské pánvi (Česká republika)
2024
Publikace: Martina Havelcová, Ivana Sýkorová, Petr Rajlich, 2024. Structural analysis of fossilized tree trunks from the Miocene Mydlovary Formation of the South Bohemian Basin (Czech Republic). Palaeoworld 34, 100886.
Fyzikálně-chemické vlastnosti přírodních a antropogenních anorganických a organických pevných porézních materiálů: komplexní pohled
2024
Publikace: Daniela Řimnáčová, Alexandra Malhocká, Martina Havelcová, Hendrych J., Zuzana Weishauptová, 2024. Physicochemical characteristics of natural and anthropogenic inorganic and organic solid porous materials: Comprehensive view. Materialia 33, 101973.
Vývoj paleoklimatu, paleoprostředí a vegetace ve střední Evropě během miocénního klimatického optima
2023
Studovaný parastratotypový profil regionální karpatské předhlubně (pozdní burdigalien) v lomu Hevlín ukazuje na existenci teplého mírného až subtropického paleoklimatu se zonálním vegetačním pokryvem se subtropickým listnatým stálezeleným lesem a teplo-mírným až subtropickým smíšeným mezofytickým lesem. Tato zjištění souhlasí s globálními trendy (vysoké teploty a vysoká hladina moře) a naznačují výskyt poměrně rozšířených vlhkých podmínek během miocénního klimatického optima. Výsledku bylo dosaženo ve spolupráci s Přírodovědecká fakultou Univerzity Karlovy, Přírodovědeckou fakultou Masarykovy Univerzity, Univerzitou v Bonnu a Geologickým ústavem AV ČR, v.v.i.
Publikace: F. Scheiner, M. Havelcová, K. Holcová, N. Doláková, S. Nehyba, L. Ackerman, J. Trubač, Š. Hladilová, J. Rejšek, T. Utescher, 2023: Evolution of palaeoclimate, palaeoenvironment and vegetation in Central Europe during the Miocene Climate Optimum. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 611, 111364, doi.org/10.1016/j.palaeo.2022.111364
Image
Model rekonstruovaného paleoprostředí na lokalitě Hevlín. Polohy analyzovaných profilů jsou označeny bílými sloupci
Výskyt a speciace rtuti v sedimentech z těžby černého uhlí v Česku
2023
Vöröš D., Baizán P. D., Slavíček K., Díaz-Somoano M., Geršlová E., 2023. Mercury Occurrence and Speciation in Sediments from Hard Coal Mining in Czechia. Journal of Hazardous Materials 459, 132204. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.132204
Mikroporézní uhlíkové pěny: Vliv dopování dusíkem na zachycování a separaci CO2 pomocí adsorpce při swingovém tlaku
2023
Publikace: M. Vorokhta, M. I. M. Kusdhany, D. Vöröš, M. Nishihara, K. Sasaki, S.M., 2023. Microporous carbon foams: The effect of nitrogen-doping on CO2 capture and separation via pressure swing adsorption. Chemical Engineering Journal 471, 144524 https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144524
Vznik australských tektitů na základě gravitačních a magnetických indikátorů
2023
Karimi, K., Kletetschka, G., Mizera, J., Meie, V., 2023. Formation of Australasian tektites from gravity and magnetic indicators. Scientific Reports 13, 12868. https://doi.org/10.1007/s10967-022-08692-5
Rozmanitost syntézy terpenů u druhů rodu Thuja - srovnávací chemotaxonomická studie
2023
Malhocká, A., Švábová, M., 2023. Diversity of the terpene synthesis in the Thuja species – a comparative chemotaxonomic study. Biochemical systematics and ekology 110, 104703. https://doi.org/10.1016/j.bse.2023.104703
Aktivované trojrozměrně uspořádané mikromezoporézní uhlíky pro zachycování CO2
2023
M. Vorokhta, J. Nováková, M. Dopita, I. Khalakhan, V. Kopecký Jr., M. Švábová, 2023. Activated three-dimensionally ordered micromesoporous carbons for CO2 capture. Materials Today Sustainability 24, 100509. https://doi.org/10.1016/j.mtsust.2023.100509
Stanovení kyslíku v certifikovaném referenčním materiálu Ti ERM-EB090b pomocí instrumentální fotonové aktivační analýzy
2023
Publikace: Mizera, J., Krausová, I., Chvátil, D., Olšanský, V., 2023. Oxygen determination in the Ti certified reference material ERM-EB090b by instrumental photon activation analysis. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry doi: 10.1007/s10967-023-09260-1
Chemotaxonomická analýza variability terpenů v pryskyřicích Metasequoia glyptostroboides a Sequoiadendron giganteum
2023
Malhocká, A., Švábová, M., 2023. A Chemotaxonomic Analysis of Terpenes Variation in Metasequoia glyptostroboides and Sequoiadendron giganteum resins. Journal of Essential Oil Bearing Plants 26. https://doi.org/10.1080/0972060X.2023.2280139
Nové poznatky o vnitřní struktuře a geotechnických vlastnostech hornin obřího sesuvu San Andrés, Španelsko
2023
Publikace: Klimeš J., Hussain Y., Mreyen A.S., Cauchie L., Schlögel R., Piroton V., Petružálek M., Blahůt J., René M., Meletlidis S., Havenith H.B., 2023. New insights into internal structures and geotechnical rock properties of the giant San Andrés landslide, El Hierro island, Spain. Remote Sensing 15, 1627, 1–22. https://doi.org/10.3390/rs15061627
Tepelná stabilita uhlíkových materiálů na vzduchu: Kvantitativní strukturní zkoumání tepelné stability uhlíkových materiálů na vzduchu
2023
G. Sádovská, P. Honcová, J. Morávková, I. Jirka, M. Vorokhta, R. Pilař, J. Rathouský, D. Kaucký, E. Mikysková, P. Sazama, 2023. The thermal stability of carbon materials in the air: Quantitative structural investigation of thermal stability of carbon materials in air. Carbon 206, 211-225. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.02.042
Mineralizace uranu v přírodním bitumenu: stabilita radiogenního systému.
2023
Strunga, V., Sihelská, K., Lorinčík, J., Holá, M., Krausová, I., Goliáš, V., Čurda, M., Mizera, J., 2023. Natural bitumen hosted uranium mineralization: stability of the radiogenic systém. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 332, 1597–1606. https://doi.org/10.1007/s10967-022-08692-5
Biochar jako účinný materiál pro sorpci acetonu a vliv plochy povrchu na mechanismus sorpce.
2023
Švábová M., Bičákova O., Vorokhta M., 2023. Biochar as an effective material for acetone sorption and the effect of surface area on the mechanism of sorption. Journal of Environmental Management 348, 119205. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119205
Výskyt a speciace rtuti v sedimentech z těžby černého uhlí v České republice.
2023
Vöröš D., Baizán P. D., Slavíček K., Díaz-Somoano M., Geršlová E., 2023. Mercury Occurrence and Speciation in Sediments from Hard Coal Mining in Czechia. Journal of Hazardous Materials 459, 132204. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.132204
Mikroporézní uhlíkové pěny: Vliv dopování dusíkem na zachycování a separaci CO2 pomocí adsorpce při swingovém tlaku
2023
M. Vorokhta, M. I. M. Kusdhany, D. Vöröš, M. Nishihara, K. Sasaki, S.M., 2023. Microporous carbon foams: The effect of nitrogen-doping on CO2 capture and separation via pressure swing adsorption. Chemical Engineering Journal 471, 144524. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144524
Vznik australských tektitů na základě gravitačních a magnetických indikátorů
2023
Karimi, K., Kletetschka, G., Mizera, J., Meie, V., 2023. Formation of Australasian tektites from gravity and magnetic indicators. Scientific Reports 13, 12868. https://doi.org/10.1007/s10967-022-08692-5 Q2
Rozmanitost syntézy terpenů u druhů rodu Thuja - srovnávací chemotaxonomická studie
2023
Malhocká, A., Švábová, M., 2023. Diversity of the terpene synthesis in the Thuja species – a comparative chemotaxonomic study. Biochemical systematics and ekology 110, 104703. https://doi.org/10.1016/j.bse.2023.104703
Aktivované trojrozměrně uspořádané mikromezoporézní uhlíky pro zachycování CO2
2023
Publikace: M. Vorokhta, J. Nováková, M. Dopita, I. Khalakhan, V. Kopecký Jr., M. Švábová, 2023. Activated three-dimensionally ordered micromesoporous carbons for CO2 capture. Materials Today Sustainability 24, 100509. https://doi.org/10.1016/j.mtsust.2023.100509
Chemotaxonomická analýza variability terpenů v pryskyřicích Metasequoia glyptostroboides a Sequoiadendron giganteum
2023
Malhocká, A., Švábová, M., 2023. A Chemotaxonomic Analysis of Terpenes Variation in Metasequoia glyptostroboides and Sequoiadendron giganteum resins. Journal of Essential Oil Bearing Plants 26. https://doi.org/10.1080/0972060X.2023.2280139
Uranová mineralizace v přírodním bitumenu: stabilita radiogenního systému
2023
Strunga, V., Sihelská, K., Lorinčík, J., Holá, M., Krausová, I., Goliáš, V., Čurda, M., Mizera, J., 2023. Natural bitumen hosted uranium mineralization: stability of the radiogenic systém. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 332, 1597–1606. https://doi.org/10.1007/s10967-022-08692-5
Tepelná stabilita uhlíkových materiálů na vzduchu: Kvantitativní strukturní zkoumání tepelné stability uhlíkových materiálů na vzduchu
2023
G. Sádovská, P. Honcová, J. Morávková, I. Jirka, M. Vorokhta, R. Pilař, J. Rathouský, D. Kaucký, E. Mikysková, P. Sazama, 2023. The thermal stability of carbon materials in the air: Quantitative structural investigation of thermal stability of carbon materials in air. Carbon 206, 211-225. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.02.042
Vývoj paleoklimatu, paleoprostředí a vegetace ve střední Evropě během miocenního klimatického optima
2023
F. Scheiner, M. Havelcová, K. Holcová, N. Doláková, S. Nehyba, L. Ackerman, J. Trubač, Š. Hladilová, J. Rejšek, T. Utescher, 2023. Evolution of palaeoclimate, palaeoenvironment and vegetation in Central Europe during the Miocene Climate Optimum. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 611, 111364. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2022.111364
Influence of thermal treatment on the structure and electrical conductivity of thermally expanded graphite
2022
Darabut A.M., Lobko Y., Yakovlev Y., Gamón Rodríguez M., Veltruská K., Šmíd B., Kúš P., Nováková J., Dopita M., Vorokhta M., Kopecký V., Procházka M., Matolínová I., Matolín V. , 2022: Influence of thermal treatment on the structure and electrical conductivity of thermally expanded graphite. Advanced Powder Technology, Volume 33, Issue 12, December 2022, doi: doi.org/10.1016/j.apt.2022.103884
Investigation of accessory minerals from the Blatná granodiorite suite, Bohemian Massif, Czech Republic
2022
René M., 2022: Investigation of accessory minerals from the Blatná granodiorite suite, Bohemian Massif, Czech Republic. In: René M. (ed.) Mineralogy, IntechOpen Ltd., London, 165–185. DOI: 10.5772/intechopen.102628
Jak vznikaly šumavské žuly
2022
Článek v recenzovaném časopise (mimo WOS a SCOPUS) René M., 2022. Jak vznikaly šumavské žuly. Vesmír, 101, 5, 327–329.
Geologie a petrografie uranových bitumenů v permokarbonských sedimentech (Vrchlabí, Česká republika)
2022
Publikace: Havelcová M., Sýkorová I., René M., Mizera J.,Coubal M., Machovič V., Strunga V., Goliáš V., (2022): Geology and Petrography of Uraniferous Bitumens in Permo-Carboniferous Sediments (Vrchlabí, Czech Republic). Minerals 12, 544. DOI: doi.org/10.3390/min12050544
Vliv slané důlní vody na osud minerálních prvků a organické hmoty: Případová studie Hornoslezské uhelné pánve
2022
Zde prezentovaná práce poskytuje komplexní environmentální dopad sedimentů v okolí oblasti bývalého uhelného dolu Lazy v Hornoslezské uhelné pánvi (Česká republika). Hlavním cílem této práce bylo určit stupeň kontaminace, popsat organickou hmotu a provést sorpční izotermy, abychom viděli velikost a distribuci pórů ve sledovaných sedimentech, což jsou klíčové parametry pro předpoklad mechanismů odstraňování prvky přenášené v důlních vodách. Výsledky ukazují, že největší obohacení Mn, Sr, Ba a bylo v sedimentech prvních desítek metrů od sedimentů výtlaku důlních vod. Ba a Sr se vysrážely jako minerální baryt a tvořily tak dominantní nerozpustnou složku v říčních sedimentech, které byly dále unášeny proudem vody směrem k vodním nádržím. Převládající množství fosilního materiálu a menší množství karbonizované a recentní organické hmoty bylo změněno zvětráváním a erozními procesy. Uhelné materiály mají poměrně výhodnou sorpční kapacitu, která se zvyšuje s obsahem uhlíku. Odpad skrývky by měl být zvážen pro použití při odstraňování těžkých kovů in-situ.
Publikace:: Vöröš D., Řimnáčová D., Medvecká L., Geršlová E., Mercedes Díaz-Somoano M., (2021). The impact of saline mine water on fate of mineral elements and organic matter: The case study of the Upper Silesian Coal Basin. Chemosphere 284, 131397. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2021.131397.
Grafický abstrakt
Mateřský kráter australoasijské tektity pod písky pouště Aljašán v severozápadní Číně: Nejlepší kandidát vůbec?
Laboratoř oddělení geochemie se zúčastnila v roce 2020 mezilaboratorních analýz pro tuhá paliva a získala osvědčení o způsobilosti ke stanovení obsahů popela, spalného tepla, prchavé hořlaviny a obsahů biogenních prvků C, H, N, S. Posudek o výsledku analýz 2020
Metoda optické emisní spektrometrie s indukčně vázanou plazmou (ICP-OES) je využívána k prvkové analýze vod i pevných matric. Metoda umožňuje stanovení široké škály hlavních, vedlejších i stopových prvků. Spektrometr využívá principu emise a následné detekce světelného záření ionizovaných prvků přítomných ve vzorku. Provoz přístroje vyžaduje argon jako palivový plyn pro tvorbu plazmatu. Pro analýzu pevných vzorků je nutné zabezpečit jejich rozklad a následné převedení do roztoku.
Vybavení laboratoře
- optický emisní spektrometr s indukčně vázanou plazmou Agilent 5900 s axiálním i radiálním pozorováním plazmy naráz (SVDV mód)
Stanovení mikrolitotypového složení uhlí (ISO 7404 - 4)
Zkouška kvality pevného paliva pro rožně (ČSN-EN 1860-2)
Stanovení mikrotvrdosti
DuraScan - 20, Struers
Chemická laboratoř
Laboratoře provádějí chemické rozbory geologických materiálů. Využívají palivářské metody pro základní charakterizaci materiálů. Pokročilé analytické metody určují organické a elementární složky ve vzorcích. Součástí laboratoře je drtírna pro úpravu vzorků před analýzami.
Lenka Borecká Doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D. Mgr. Martina Havelcová Ph.D. Jan Kazda Ing. Vladimír Machovič, CSc. Mgr. Alexandra Malhocká (Špaldoňová), Ph.D.
Mikroskopická laboratoř
Laboratoř využívá optické mikroskopy ke studiu složení a struktury hornin, sedimentů, uhlí a odvozených materiálů metodami organické petrologie. Laboratoř se skládá z přípravny vzorků do nábrusů a výbrusů. Vlastní pozorování pod mikroskopem umožňují přístroje s využitím v odraženém i procházejícím světle a ve fluorescenčním uspořádání.
Msc. Tatiana Larikova, PhD. RNDr. Miloš René, CSc. Ing. Ivana Sýkorová, DrSc. Alexandr Šulc
Laboratoř sorpční a porozimetrické analýzy
Laboratoř se zabývá studiem porézních textur horninových materiálů a jejich změn vyvolaných jak environmentálními podmínkami, tak technologickými procesy. Ve spolupráci s Přírodovědeckou fakultou Univerzity Karlovy v Praze tvoří pracoviště společné laboratoře za účelem vhodně využívat přístrojové vybavení obou smluvních stran pro řešení problémů v oblasti základního i aplikovaného výzkumu.
Alena Jandečková Marta Koptová Ing. Daniela Řimnáčová, Ph.D. Ing. Martina Švábová, Ph.D. Mgr. Maryna Vorokhta, Ph.D. Ing. Zuzana Weishauptová, DrSc.
