Pracownia materiałów funkcjonalnych i mikroreaktorów
Kierownik: prof. dr hab. inż. Julita Mrowiec-Białoń
Pracownicy
Opis
Działalność naukowo-badawcza zespołu ukierunkowana jest na otrzymywanie i badanie materiałów o projektowanej nanostrukturze oraz pożądanych, specyficznych właściwościach sorpcyjnych i katalitycznych, gwarantujących wysoką wydajność nowoczesnych procesów. W syntezie materiałów stosowane są metody: zol-żelowa, szablonowania za pomocą liotropowych ciekłokrystalicznych struktur związków powierzchniowo czynnych i nanoemulsji, separacja fazowa oraz technika suszenia w warunkach nadkrytycznych dla rozpuszczalników i ekstrakcja nadkrytycznym ditlenkiem węgla.
Posiadana specjalistyczna aparatura badawcza
- Aparat do niskotemperaturowej adsorpcji azotu i chemisorpcji ASAP 2020 (Micromeritics)
- Termowaga STAR 853 (Mettler-Toledo) sprzężona ze spektrometrem FTIR Nicolet 6700
- Chromatografy gazowe: Agilent 7890A i HP 5890 oraz HPLC (Waters)
- Piknometr helowy AccuPyc 1330(Micromeritics)
- Instalacja do ekstrakcji nadkrytycznym ditlenkiem węgla
- Instalacja do suszenia w warunkach nadkrytycznych
- Reaktor mikrofalowy (Plazmatronika)
- Reaktor ciśnieniowy (Berghof)
Udział w sieciach naukowych i innych organizacjach badawczych
- International Thematic Scientific Network for Environmental Technologies ENVITECH-Net
- Śląskie Centrum Zaawansowanych Technologii
Znaczące osiągnięcia
Opracowanie nowych, przyjaznych dla środowiska materiałów katalitycznych i sorpcyjnych pod kątem zastosowań w „czystych technologiach chemicznych”. We współpracy z Instytutem Katalizy RAN opracowano wysoko selektywne katalizatory heterogeniczne na bazie nanomateriałów krzemionkowych, modyfikowanych jonami tytanu oraz polioksometalami do procesów utleniania związków organicznych z użyciem tanich, przyjaznych środowisku czynników utleniających: nadtlenku wodoru i powietrza. Otrzymywane w procesach utleniania związki to cenne półprodukty do syntezy witamin, związków zapachowych i innych „fine chemicals”. Opracowanie nanoporowatych materiałów o różnorodnych strukturach (lekkich kserożeli, aerożeli, materiałów mezostrukturalnych) do selektywnej sorpcji i katalizy z wykorzystaniem krzemianu etylu jako prekursora krzemionki. Otrzymano materiały krzemionkowe oraz funkcjonalizowane krzemionki różnymi związkami chemicznymi o atrakcyjnych właściwościach strukturalnych, dużej powierzchni właściwej oraz dużej porowatości z przeznaczeniem do zastosowań w przyjaznych środowisku procesach chemicznych. We współpracy z Uniwersytetem w Montpellier otrzymano nowe glinokrzemionkowe mezoporowate materiały w postaci monolitów i membran, funkcjonalizowane jonami metali grup przejściowych, srebrem i miedzią, do selektywnego rozdziału mieszanin gazowych węglowodorów otrzymywanych w procesie krakingu frakcji ropy naftowej zamiast energochłonnej destylacji frakcyjnej.
Projekty
Publikacje
Titania-silica monolithic multichannel microreactors. Proof of koncept and fabrication/structure/catalytic properties in the oxidation of 2,3,6-trimethylphenol
A. Koreniuk, K. Maresz, K. Odrozek, J. Mrowiec-Białoń, Microporous Mesoporous Mater., 229, 98-105 (2016)
Low back-pressure hierarchically structured multichannel microfluidic bioreactors for rapid protein digestion – Proof of concept
K. Szymańska, M. Pietrowska, J. Kocurek, K. Maresz, A. Koreniuk, J. Mrowiec-Białoń, P. Widłak, E. Magner, A. Jarzębski, Chem. Eng. J., 287, 148-154 (2016)
Highly effective con-flow monolithic silica microreactors for acid catalysed processes
A. Koreniuk, K. Maresz, K. Odrozek, A.B. Jarzębski, J. Mrowiec-Białoń, Appl. Catal., A, 489, 203-208 (2015)
Supported zirconium-based continuous-flow microreactor for effective Meerwein–Ponndorf–Verley reduction of cyclohexanone
A. Koreniuk, K. Maresz, J. Mrowiec-Białoń, Catal. Commun., 64, 48-51 (2015)
Fabrication and performance of monolithic continuous-flow silica microreactors
M. Berdys, A. Koreniuk, K. Maresz, W. Pudło, A.B. Jarzębski, J. Mrowiec-Białoń, Chem. Eng. J., 282, 137-141 (2015)
Badania porównawcze przepływowych monolitycznych mikroreaktorów i reaktorów ze złożem stałym w reakcji estryfikacji
K. Maresz, A. Koreniuk, J.J. Malinowski, J. Mrowiec-Białoń, Prace Naukowe IICh PAN, 19, 37-48 (2015)
Amine-stabilized small gold nanoparticles supported on AlSBA-15 as effective catalysts for aerobic glucose oxidation
K. Odrozek, K. Maresz, A. Koreniuk, K. Prusik, J. Mrowiec-Białoń, Appl. Catal., A, 457, 203-210 (2014)
SBA-15 modyfikowany tlenkiem glinu jako nośnik nanocząstek złota
K. Odrozek, K. Maresz, A. Koreniuk, J.J. Malinowski, J. Mrowiec-Białoń, Prace Naukowe IICh PAN, 18, 27-37 (2014)
Immobilization of invertase on silica monoliths with hierarchical pore structure to obtain continuous enzymatic microreactors of high performance
K. Szymańska, W. Pudło, J. Mrowiec_Białon, A. Czardybon, J. Kocurek, A.B. Jarzębski, Micropor.Mesopor. Mat, 170, 75-82 (2013)
Oxidised multi-wall carbon nanotubes-(R)-polylactide composite with a covalent beta-D-uridine filler-matrix linker
S. Boncel, M. Brzeziński, J. Mrowiec-Białoń. D. Janas, K.K.K. Kozioł, K.S. Walczak, Mater. Lett., 91, 50-54 (2013)
