Katedra Inżynierii Molekularnej K-94
https://wipos.p.lodz.pl/nauka/obszary-badawcze/katedra-inzynierii-molekularnej
Kierownik:
Prof. dr hab. inż. Jacek Tyczkowski
Potencjalni promotorzy:
Prof. dr hab. inż. Jacek Tyczkowski
Dr hab. inż. Hanna Kierzkowska-Pawlak, prof. uczelni
Dr hab. inż. Marta Gmurek, prof. uczelni
dr hab. inż. Lucyna Bilińska
Osoba do kontaktu:
H. Kierzkowska-Pawlak, tel: 42-631-37-74, hanna.kierzkowska-pawlak@p.lodz.pl
Zakres działalności:
Obszary zainteresowań i kierunków badań są następujące:
- technologie wytwarzania nanomateriałów w procesach plazmowych,
- nowe plazmowe nanomateriały katalityczne dla zaawansowanych technologii chemicznych (np. dopalanie lotnych związków organicznych, uwodornienie CO2, wychwyt CO2),
- inżynieria molekularna powierzchni
- powierzchnie o specjalnych właściwościach fizykochemicznych (np. adhezja, adsorpcja, superhydrofobowość, olejofobowość),
- nowe aktywne nanomateriały plazmowe dla elektrochemii (np. ogniwa galwaniczne, ogniwa paliwowe, reaktory do rozkładu wody),
- nierównowagowa plazma atmosferyczna w zastosowaniach biomedycznych lub modyfikacji produktów rolniczych,
- zaawansowane procesy utleniania w oczyszczaniu ścieków (AOPs),
- fotoprocesy w usuwaniu zanieczyszczeń: fotokataliza, fotosensybilizacja, fotokatalityczne ozonowanie.
Działalność obecna:
Głównym celem aktualnie prowadzonych prac badawczych jest projektowanie na poziomie molekularnym i wytwarzanie za pomocą techniki depozycji plazmowej (PECVD) innowacyjnych nanomateriałów o unikalnych właściwościach, takich jak katalityczne, elektronowe, adhezyjne itd., do zastosowań w obszarze energetyki, nowych zaawansowanych technologiach opartych na heterogenicznej katalizie oraz w inżynierii powierzchni. Nowa generacja nanokatalizatorów wytwarzanych metodą nakładania plazmowego, ze względu na ich cienkowarstwową strukturę i wysoką aktywność katalityczną, stwarza znaczne perspektywy ich praktycznego zastosowania:
- w nowych technologiach wychwytu CO2, konwersji CO2 i tlenków azotu,
- w dopalaniu lotnych związków organicznych,
- produkcji wodoru w procesie katalitycznego rozkładu wody,
- w oczyszczaniu wody i ścieków z zastosowaniem nowych układów katalitycznych na podłożach strukturalnych
Przyszłe działania:
Rozwój obecnych i wytwarzanie nowych, hybrydowych nanomateriałów katalitycznych techniką zimnej plazmy o pożądanych właściwościach dla różnych zastosowań w energetyce i inżynierii środowiska; głębsze zrozumienie zależności między strukturą a właściwościami.
Publikacje/patenty/nagrody/granty:
- Kierzkowska-Pawlak, H., Kruszczak, E., & Tyczkowski, J. (2022). Catalytic activity of plasma-deposited Co3O4-based thin films for CO2 hydration–A new approach to carbon capture applications. Applied Catalysis B: Environmental, 304, 120961.
- Bilińska, L., & Gmurek, M. (2021). Novel trends in AOPs for textile wastewater treatment. Enhanced dye by-products removal by catalytic and synergistic actions. Water Resources and Industry, 26, 100160.
- Tyczkowski, J., Kierzkowska-Pawlak, H., Kapica, R., Balcerzak, J., & Sielski, J. (2019). Cold plasma− A promising tool for the production of thin-film nanocatalysts. Catalysis Today, 337, 44-54.
- Novel nanocatalytic structured packings for carbon dioxide hydrogenation, OPUS-NCN (2018-2021)
- Modern wastewater treatment with plasma-prepared catalyst for textile wastewater recycling (TEX-WATERREC), Small Grant Scheme, NCBiR, 2021-2023
- Investigation of the synergy between ozone and novel plasma-deposited catalysts in hybrid electrochemical ozonation of micropollutants, SONATA–NCN, 2021-2024
Słowa kluczowe:
zimna plazma, PECVD, cienkie filmy, kataliza, fotokataliza, inżynieria powierzchni, wychwyt CO2, konwersja CO2, produkcja wodoru, zaawansowane procesy oczyszczania wody i ścieków (AOP’s)
Lista propozycji staży w danej grupie badawczej:
- wytwarzanie cienkowarstwowych katalizatorów techniką PECVD
- badania aktywności katalitycznej nowych materiałów w procesach wychwytu i konwersji CO2, produkcji wodoru z rozkładu wody, zaawansowanych procesach utleniania
The portfolio of research groups was created as part of the Programme "STER" – Internationalisation of doctoral schools” as part of the realization of the project “Curriculum for advanced doctoral education & taining – CADET Academy of Lodz University of Technology”.