Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Nawigacja okruszkowa Nawigacja okruszkowa

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Grupa Chemii Zeolitów prowadzi badania w zakresie syntezy oraz charakterystyki materiałów mikro- i mezoporowatych – zarówno klasycznych zeolitów 3D jak i nowej klasy zeolitów 2D, zeotypów, materiałów typu MOF i uporządkowanych krzemionkowych materiałów mezoporowatych. Nasza grupa specjalizuje się szczególnie w spektroskopii FT-IR jako metodzie badawczej rozwijanej w badaniach in-situ i operando materiałów zeolitowych tak w kontekście zastosowań biologiczno-medycznych jak i katalitycznych, które z kolei znajdują odzwierciedlenie w badaniach teoretycznych dotyczących modelowania zachodzących procesów.

Prof. Dr hab. Barbara Gil obrała sobie za cel badań naukowych określenie możliwości zastosowania najnowszych zaawansowanych materiałów porowatych jako nośników substancji leczniczych przeznaczonych do podania doustnego, inhalacji, implantacji oraz stosowania miejscowego. Tak utworzone materiały kompozytowe mogą być stosowane m. in. w teranostyce, czyli połączeniu diagnostyki i terapii, która może być podstawą nowoczesnej, spersonalizowanej medycyny precyzyjnej, medycyny "szytej na miarę". Połączenie w jednym laboratorium syntezy zaawansowanych nośników, możliwości ich post-syntetycznych modyfikacji oraz wprowadzania substancji aktywnych ma kluczowe znaczenie dla rozwoju technik wytwarzania i charakterystyki nowej grupy matrycowych postaci leku.

rysunek wykresu, komórek, zdjęcia TEM, widma IR

Prof. Kinga Góra-Marek swoje zainteresowania badawcze skierowała przede wszystkich na całościową charakterystykę właściwości kwasowo-redoksowych zeolitów, co znajduje bezpośrednie odzwierciedlenie w ich aktywności katalitycznej. Optymalizacja składu katalizatora skoncentrowana jest głównie na implementacji zdefiniowanych form specjacyjnych w ściśle określonych ilościach. W swoich badaniach wykorzystujemy zarówno metody badań zeolitów w warunkach in-situ jak i operando (FT-IR & chromatografia gazowa & spektrometria masowa), które w czasowo-rozdzielczym trybie pomiarów są podstawą do identyfikacji produktów końcowych, produktów pośrednich a więc i ścieżki reakcji. Opierając się na całościowej charakterystyce materiałów, zarówno kwasowo-redoskowej, teksturalnej jak i strukturalnej, dążymy do zaprojektowania najbardziej efektywnego katalizatora.

Widma 3d i zdjęcia TEMNa szczególną uwagę zasługują wspólne badania Prof. Dr hab. Barbary Gil oraz Prof. Dr Wiesława Rotha i pionierskie osiągnięcia w rozwijaniu nowej klasy zeolitów warstwowych 2D. Obejmują one odkrycia nowych form zeolitów warstwowych UJM-1 i UJM-2 (Uniwersytet Jagielloński Material numer 1 i 2), opracowanie metod manipulacji warstw w celu otrzymywania nowych struktur, a ostatnio odkrycie długo poszukiwanej metody syntezy koloidalnych zawiesin warstw zeolitowych, która umożliwia syntezę wartościowych materiałów i kompozytów 'by design'. Prowadzone są też badania koncepcyjne oraz systematyzacja, które zostały opublikowane w prestiżowych czasopismach Chemical Reviews i Chemical Society Reviews. Prof. Dr hab. Kinga Góra-Marek szczególną uwagę poświęciła badaniom dotyczącym katalitycznego przetwarzania odpadów polietylenowych w paliwo, których wyniki zostały opublikowane między innymi w czasopiśmie Nature Sustainability. Prace badawczą dotyczą także innych zastosowań środowiskowych wymienionych materiałów: w procesach selektywnej katalitycznej redukcji tlenków azotu z użyciem amoniaku lub węglowodorów jako reduktorów, katalitycznego dopalania lotnych związków organicznych, niskotemperaturowego utleniania CO i związków organicznych.

zdjęcia publikacji

Nasze pole zainteresowań obejmuje zarówno badanie właściwości zeolitów, jak i modelowanie molekularne, w stronę którego swoje zainteresowanie skierował dr hab. Paweł Kozyra. W zakresie modelowania koncentrujemy się przede wszystkim na oddziaływaniu cząsteczek‑sond z centrami kationowymi metali przejściowych w zeolitach. Obliczenia weryfikowane są dostępnymi danymi pomiarowymi (energia adsorpcji, widma absorpcyjne IR) a jednocześnie dostarczają dodatkowych informacji o mechanizmie aktywacji czy roli sieci zeolitu (np. przez wykorzystanie metody NOCV). W ostatnim czasie zainteresowaliśmy się testowaniem mechanizmów reakcji poprzez modelowanie reakcji elementarnych i poszukiwanie stanów przejściowych. W ostatnich latach rozszerzyliśmy badania o modelowanie adsorpcji z jednej strony uwzględniając udane syntezy wielu nowych materiałów porowatych a z drugiej wykorzystanie metod pozwalających modelować izotermy/izobary adsorpcji.

struktura zeolitu