Post CMOS Devices Based on Semiconductor Nanowires · Katedra Energetyki i Pojazdów, Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie 13.00 Kinga Skalska „Wykorzystanie

Politechnika Łódzka

Wydział Inżynierii Procesowej

i Ochrony Środowiska

SYMPOZJUM

„Zimna Plazma jako narzędzie Inżynierii Molekularnej”

Dębowiec, 13-16 czerwca 2016

Organizator: Katedra Inżynierii Molekularnej Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Politechnika Łódzka Wólczańska 213, 90-924 Łódź, tel.: 631 3678

Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska

Katedra Inżynierii Molekularnej

90-924 Łódź, ul. Wólczańska 213, budynek B10

tel. 42 631 37 00, fax. 42 636 56 63, e-mail: [email protected]




Łódź, dnia: 01.06.2016 r.

ZIMNA PLAZMA JAKO NARZĘDZIE INŻYNIERII MOLEKULARNEJ

Po raz kolejny Katedra Inżynierii Molekularnej Wydziału Inżynierii

Procesowej i Ochrony Środowiska Politechniki Łódzkiej organizuje spotkanie ludzi

zainteresowanych praktycznym zastosowaniem inżynierii molekularnej w różnych

dziedzinach nauki i przemysłu, zwracając tym razem szczególną uwagę na

wykorzystania do tego celu technik plazmowych. Tak więc w tym roku Sympozjum

przyjęło nazwę „Zimna Plazma jako narzędzie Inżynierii Molekularnej”.

W skład Sympozjum wchodzi sześć sesji tematycznych:

1. Plazma w biomedycynie;

2. Plazma w nanoinżynierii powierzchni;

3. Inżynieria molekularna katalizatorów;

4. Nanomateriały dla źródeł i akumulatorów energii;

5. Kataliza plazmowa;

6. Nie pędzlem a plazmą, czyli różne aspekty zastosowania plazmy.

Celem Sympozjum jest podsumowanie dotychczasowej współpracy,

dalszy jej rozwój, jak też nawiązanie nowych relacji pomiędzy jednostkami

naukowymi zainteresowanymi inżynierią molekularną i technikami plazmowymi.

Poruszane tematy stanowić będą podstawę do dyskusji nad sposobami

praktycznego wykorzystania obecnych osiągnięć, jak też tworzenia dalszych,

nowych i innowacyjnych rozwiązań.

Mam nadzieję, że organizowane Sympozjum będzie interesujące

i zaowocuje powstaniem kolejnych wspólnych prac oraz projektów badawczych

i rozwojowych w zakresie szeroko pojętych powiązań pomiędzy inżynierią

molekularną, nanotechnologią i technikami plazmowymi.

Jacek Tyczkowski

SYMPOZJUM

„Z

imn

a P

lazm

a j

ako

narzęd

zie

In

żyn

ierii

Mo

leku

larn

ej”

Dęb

ow

iec,

13

-16

czerw

ca 2

01

6








PROGRAM SYMPOZJUM

13 czerwca 2016 r. (poniedziałek)

13.00 Zakwaterowanie

14.00 Obiad

Plazma w biomedycynie

15.00 Powitanie uczestników Sympozjum i otwarcie obrad: Jacek Tyczkowski Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka

15.15 Ewa Tyczkowska-Sieroń „Zimna plazma w eradykacji drobnoustrojów – perspektywy zastosowania” Zakład Biologii Środowiskowej, Wydział Wojskowo-Lekarski, Uniwersytet Medyczny w Łodzi

15.45 Anna Głowacka „Grzyby pleśniowe w suszonych owocach, ziołach i przyprawach – potencjalne możliwości wykorzystania zimnej plazmy do ich niszczenia” Zakład Biologii Środowiskowej, Wydział Wojskowo-Lekarski, Uniwersytet Medyczny w Łodzi

16.15 Justyna Markiewicz „Perspektywy praktycznego zastosowania urządzenia do generowania zimnej plazmy kINPen MED®. Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka

16.35 Przerwa kawowa

Plazma w nanoinżynierii powierzchni

17.15 Iwona Krawczyk-Kłys „Plazmowa technologia ekologicznego klejenia elastomerów na skalę przemysłową" Zakład Innowacyjnych Technologii Polimerowych, Instytut Przemysłu Skórzanego w Łodzi

17.45 Maciej Makowski „Analiza ilościowa hydrofobowych nanostruktur krzemo-węglowych otrzymanych metodą plazmową” Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka

18.05 Michal Młotek „Zastosowanie wyładowania barierowego do modyfikacji powierzchni tworzyw sztucznych” Katedra Technologii Chemicznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska

18.35 Zakończenie obrad

19.30 Dyskusja w blasku ogniska, podsumowująca dzień obrad

SYMPOZJUM

„Z

imn

a P

lazm

a j

ako

narzęd

zie

In

żyn

ierii

Mo

leku

larn

ej”

Dęb

ow

iec,

13

-16

czerw

ca 2

01

6








14 czerwca 2016 r. (wtorek)

09.00 Śniadanie

Inżynieria molekularna katalizatorów

10.00 Otwarcie obrad

10.10 Joanna Łojewska “Badania in situ kalcynacji blachy kantalowej używanej do formowania nośników strukturalnych” Zespół kinetyki reakcji heterogenicznych, Wydział Chemii, Uniwersytet Jagielloński

10.40 Ewelina Piwowarczyk „Synteza, aktywacja i regeneracja katalizatora kobaltowo palladowego do utleniania metanu” Zespół kinetyki reakcji heterogenicznych, Wydział Chemii, Uniwersytet Jagielloński

11.00 Magdalena Chrzan „Badania in situ FTIR centrów aktywnych typowych nośników używanych w katalizie” Zespół kinetyki reakcji heterogenicznych, Wydział Chemii, Uniwersytet Jagielloński

11.20 Damian Chlebda „Badania in situ reakcji utleniania metanu” Zespół kinetyki reakcji heterogenicznych, Wydział Chemii, Uniwersytet Jagielloński

11.40

Jacek Balcerzak "Analiza XPS elektrokatalitycznie aktywnych warstw rutenowych poddanych utlenianiu i redukcji w module Cat-cell spektrometru Kratos AXIS Ultra" Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka


12.30

Dobiesław Nazimek „Nanostrukturalny fotokatalizator a III Wojna Światowa” Katedra Energetyki i Pojazdów, Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

13.00

Kinga Skalska „Wykorzystanie procesów katalitycznych do usuwania zanieczyszczeń w fazie gazowej” Zakład Technik Inżynierii Środowiska, WIPOS, Politechnika Łódzka

13.30

Ryszard Kapica „Wytwarzanie cienkich warstw katalitycznych metodą nakładania plazmowego oraz ich zastosowanie w procesie dopalania lotnych węglowodorów” Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka

14.00

Piotr Tracz „Wytwarzanie nanokatalizatorów metodą depozycji plazmowej i badania ich aktywności w reakcji metanizacji CO2” Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka

14.20 Zakończenie obrad

14.30 Obiad

15.30 Wycieczka do Tężni Solankowej w Dębowcu

19.30 Kolacja połączona z dyskusją podsumowującą dzień obrad

SYMPOZJUM

„Z

imn

a P

lazm

a j

ako

narzęd

zie

In

żyn

ierii

Mo

leku

larn

ej”

Dęb

ow

iec,

13

-16

czerw

ca 2

01

6







i Ochrony Środowiska 15 czerwca 2016 r. (środa)

09.00 Śniadanie

Nanomateriały do źródeł i akumulatorów energii


10.10 Grzegorz Lota „Kondensatory elektrochemiczne” Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika

Poznańska

10.40 Łukasz Kolanowski „Wpływ modyfikacji materiałów węglowych na pojemność kondensatorów elektrochemicznych” Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska

11.00 Łukasz Jóźwiak „Elektrokatalizatory o budowie przestrzennej (3D)” Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka

11.20 Bogdan Ulejczyk „Zastosowanie wyładowania z barierą dielektryczną do wytwarzania wodoru z etanolu” Katedra Technologii Chemicznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska

11.50

Jan Sielski „Nanostrukturalne elektrody elektrochemiczne z amorficznych szkliw germanowęglowych wytwarzane w plazmie niskotemperaturowej” Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka


Kataliza plazmowa

12.40

Krzysztof Krawczyk „Procesy katalityczne i skojarzone plazmowe-katalityczne w procesach chemicznych” Katedra Technologii Chemicznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska

13.10

Longin Chruściński „Synergistyczne oddziaływanie między plazmą i katalizatorem” Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka

13.40 Zamknięcie obrad

13.50 Obiad

14.50 Wycieczka do działo-mistrza Czesława Kanafki

20.00 Podsumowanie dnia obrad w towarzystwie „grillowanych produktów”

SYMPOZJUM

„Z

imn

a P

lazm

a j

ako

narzęd

zie

In

żyn

ierii

Mo

leku

larn

ej”

Dęb

ow

iec,

13

-16

czerw

ca 2

01

6








16 czerwca 2016 r. (czwartek)

09.00 Śniadanie

Nie pędzlem a plazmą, czyli różne aspekty wykorzystania plazmy


10.10 Andrzej Huczko „Nepalskie peregrynacje, czyli plazma w cieniu Himalajów” Pracownia fizykochemii nanomateriałów, Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski

10.40 Agnieszka Dąbrowska „Mały reaktor, wielkie możliwości – o syntezie spaleniowej nanomateriałów” Pracownia fizykochemii nanomateriałów, Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski

11.00 Sławomir Kuberski „Potencjalne zastosowania plazmy w inżynierii środowiska” Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka

11.30 Bartosz Małachowski „Charakterystyka i zastosowanie puchu modyfikowanego z zastosowaniem plazmy niskotemperaturowej w odzieży alpinistycznej” Pracownia Sprzętu Alpinistycznego Małachowski

11.50 Zakończenie i podsumowanie Sympozjum – Jacek Tyczkowski Katedra Inżynierii Molekularnej, WIPOS, Politechnika Łódzka

12.30

Obiad

14.30 Wyjazd

W programie podano tylko nazwiska prelegentów (pełna lista autorów jest

umieszczona w "Streszczeniach").

SYMPOZJUM

„Z

imn

a P

lazm

a j

ako

narzęd

zie

In

żyn

ierii

Mo

leku

larn

ej”

Dęb

ow

iec,

13

-16

czerw

ca 2

01

6

SSTTRREESSZZCCZZEENNIIAA

8

Plazma w biomedycynie

9

Zimna plazma w eradykacji drobnoustrojów – perspektywy zastosowania

Ewa Tyczkowska-Sieroń1, Justyna Markiewicz

2,

Anna Głowacka1, Jacek Tyczkowski

2

1Zakład Biologii Środowiskowej. Wydział Wojskowo-Lekarski, Uniwersytet Medyczny

w Łodzi 2Katedra Inżynierii Molekularnej, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska,

Politechnika Łódzka e-mail: [email protected]

W prezentowanej prelekcji przedstawiony będzie krótki przegląd wpływu

nierównowagowej plazmy o ciśnieniu atmosferycznym na komórki mikroorganizmów. W ostatnim czasie na świecie uzyskano bardzo interesujące wyniki w tym zakresie otwierające zupełnie nowe możliwości dla zastosowania plazmy w medycynie. Większość badań dotyczy jednak komórek bakterii, natomiast nasz zespół prowadzi badania dotyczące wpływu plazmy na komórki grzybów z rodzaju Candida oraz alg z rodzaju Prototheca. Badania prowadzone są we współpracy Zakładu Biologii Środowiskowej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi z Katedrą Inżynierii Molekularnej Politechniki Łódzkiej. Opracowując uzyskane wyniki skoncentrowaliśmy się na trzech podstawowych zagadnieniach. Po pierwsze zwróciliśmy uwagę na różnice w działaniu bójczym plazmy na komórki grzybów i alg, gdzie badaliśmy wpływ parametrów plazmy na uśmiercanie różnych rodzajów niszczonych mikroorganizmów. W kolejnym etapie badań podjęliśmy próbę wyjaśnienia mechanizmów działania plazmy na badane mikroorganizmy. Ostatni poruszany problem dotyczy zmian genotypowych i fenotypowych w komórkach, które zostały poddane subletalnemu działaniu plazmy. Omawiając ten problem główną uwagę skupiliśmy na ustaleniu zmian w lekooporności oraz w metabolizmie grzybów z rodzaju Candida, sprawdzając zdolność przyswajania węgla z różnych węglowodanów i zmianę aktywności enzymów hydrolitycznych wydzielanych przez badane grzyby.

Prowadzone przez nas badania mogą otworzyć nowe możliwości leczenia kandydoz i prototekoz powierzchniowych, które przy zaburzeniu lokalnych warunków środowiskowych we wrotach zakażenia, mogą prowadzić do rozwoju ciężkich zakażeń narządowych. Słowa kluczowe: Candida albicans, Prototheca sp., zimna plazma atmosfe-ryczna, inaktywacja mikroorganizmów, cechy fenotypowe

10

Grzyby pleśniowe w suszonych owocach, ziołach

i przyprawach – potencjalne możliwości wykorzystania

zimnej plazmy do ich niszczenia

Anna Głowacka1, Ewa Tyczkowska-Sieroń

1,

Barbara Grzesiak1, Magdalena Gajewska

2

1Zakład Biologii Środowiskowej. Wydział Wojskowo-Lekarski, Uniwersytet Medyczny

w Łodzi 2Instytut Przemysłu Rolno-Spożywczego im. Prof. Wacława Dąbrowskiego

(oddział w Łodzi) e-mail: [email protected]

Celem badań była analiza występowania grzybów pleśniowych w suszonych

owocach, ziołach i przyprawach pochodzących z upraw ekologicznych i konwencjonalnych ze szczególnym uwzględnieniem: - identyfikacji składu jakościowego grzybów pleśniowych na podstawie cech makro- i mikroskopowych grzybni występujących w badanych produktach, - określenia zawartości mykotoksyn (sumy aflatoksyn B1, B2, G1, G2 i ochratoksyny A, - oceny wrażliwości wyizolowanych grzybów pleśniowych na naturalne preparaty: galgant, bertram, piperyna, wyciąg z zielonej herbaty, ekstrakt z czosnku.

Wstępne wyniki badań wykazały, że najczęściej występującymi grzybami pleśniowymi w badanych produktach (czosnek, cebula, koperek, pietruszka, bazylia, oregano, estragon, tymianek, gałka muszkatołowa, curry, kurkuma, daktyle, figi, chipsy bananowe, rodzynki) były: Aspergillus niger, A. flavus, Penicillium spp., Mucor spp., Alternaria. Największą zawartość aflatoksyn i ochratoksyny A [µg/kg] odnotowano w produktach zakupionych w sieci hipermarketów, w większości przypadków różniły się one istotnie w porównaniu do produktów pochodzących ze sklepów ekologicznych. Szczepy grzybów pleśniowych wyizolowane z owoców, ziół i przypraw wykazały największą wrażliwość na ekstrakt z czosnku, piperynę i galgant. Oprócz naturalnych preparatów, które mogłyby znaleźć zastosowanie do eradykacji grzybów pleśniowych znajdujących się w owocach, ziołach i przyprawach, rozważamy możliwość niszczenia tych grzybów za pomocą zimnej plazmy, ponieważ mamy świadomość, że konserwant musi spełniać szereg wymogów i norm, aby można go było stosować w przemyśle spożywczym. Konserwant nie może być toksyczny, drażniący i uczulający, powinien być bezwonny, bezbarwny i nie posiadać smaku. Obróbka zimną plazmą pozwoliłaby wyeliminować trudności związane z zastosowaniem konserwantów. Słowa kluczowe: grzyby pleśniowe, zioła, mieszanki przyprawowe,

mykotoksyny, czystość mikrobiologiczna, obróbka plazmowa

11

Perspektywy praktycznego zastosowania urządzenia do generowania zimnej plazmy kINPen MED®

Justyna Markiewicz

Katedra Inżynierii Molekularnej, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka e-mail: [email protected]

Neoplas Tools GmbH jest producentem pierwszego certyfikowanego,

generującego zimną plazmę, urządzenia zatwierdzonego jako aparat medyczny.

Terapia plazmowa urządzeniem kINPen MED® (Rys. 1) jest uważana za

skuteczną metodę leczenia, w szczególności dla zakażeń, trudnych w gojeniu się

ran i chorób skóry wywołanych patogenami, wykorzystywaną z powodzeniem

w medycynie, stomatologii oraz weterynarii.

kINPen MED® pozwala na kombinację różnych parametrów, które dają silne

działanie przeciwbakteryjne i wspomagające trudno gojące się rany, takie jak

odleżyny czy owrzodzenia. Ponadto rany pooperacyjne, infekcje grzybicze,

brodawki czy trądzik mogą być skuteczne traktowane za pomocą zimnej plazmy.

W prezentacji, poza omówieniem zastosowań urządzenia w medycynie,

przedstawieniowe będą możliwości wykorzystania go do badań podstawowych

w zakresie biomedycyny plazmowej prowadzonych w Katedrze Inżynierii

Molekularnej PŁ.

Rys. 1. Urządzenie kINPen MED® [1]

Słowa kluczowe: medycyna plazmowa, zimna plazma atmosferyczna, mikroorganizmy

Bibliografia:

1. Strona internetowa producenta urządzenia: http://www.neoplas-tools.eu/

12

Plazma w nanoinżynierii powierzchni

13

Plazmowa technologia ekologicznego klejenia elastomerów na skalę przemysłową

Iwona Krawczyk-Kłys

1, Izabella Jaruga

1, Jacek Balcerzak

2,

Ryszard Kapica2, Justyna Markiewicz

2, Jacek Tyczkowski

2

1Instytut Przemysłu Skórzanego, Zgierska 73, 91-462 Łódź

2Katedra Inżynierii Molekularnej, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska,


Procesy klejenia rozmaitych mieszanek gumowych są stosowane na szeroką skalę w wielu gałęziach przemysłu, np. w przemyśle obuwniczym, motoryzacyjnym, maszynowym. Jakość i wytrzymałość tworzonych tam złączy klejowych zależy przede wszystkim od struktury powierzchni klejonych elementów oraz rodzaju stosowanego kleju. Powszechnie stosowana obróbka powierzchni mieszanek gumowych chemicznymi metodami mokrymi oraz klejenie ich za pomocą klejów rozpuszczalnikowych stanowią metodykę odbiegającą daleko od norm obowiązujących w "zielonej chemii". Nic więc dziwnego, że poszukuje się nowych, ekologicznych metod przygotowania powierzchni gum do klejenia oraz przeprowadzenia ich procesu klejenia.

Prowadzone od wielu lat przez naszą grupę badania dostarczają nie tylko istotnych wyników w obszarze badań podstawowych, poszerzających obecną wiedzę w zakresie mechanizmów klejenia na poziomie molekularnym rzeczywistych wieloskładnikowych układów mieszanek gumowych, ale również mają umożliwić opracowanie długo oczekiwanej, kompleksowej i przede wszystkim ekologicznej metody klejenia mieszanek gumowych wytworzonych na bazie kopolimerów styrenowo-butadienowo-styrenowych (SBS), powszechnie stosowanych w przemyśle. Jednakże mocno ograniczona wiedza na temat procesów plazmowych zachodzących na tak złożonych powierzchniach, jak powierzchnie mieszanek gumowych, gdzie oprócz kopolimeru SBS występuje szereg innych komponentów (np. sadza, krzemionka, plastyfikatory, przeciwutleniacze), jak też wiele niejasności w procesach klejenia takich powierzchni klejami dyspersyjnymi, wymagała podjęcia kolejnych intensywnych badań w tym zakresie.

W prezentowanej pracy do aktywacji powierzchni zastosowano obróbkę w niskociśnieniowej plazmie nierównowagowej. Proces klejenia przeprowadzany był między innymi z udziałem wodnych dyspersji poliuretanowych. Zarówno obróbka w plazmie, jak i klejenie za pomocą klejów dyspersyjnych traktowane są jako procedury w pełni ekologiczne. Badania zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju na podstawie umowy nr PBS3/A5/51/2015

Słowa kluczowe: obróbka plazmowa, guma przemysłowa, adhezja , klej dyspersyjny

14

Analiza ilościowa hydrofobowych nanostruktur krzemo-węglowych otrzymanych metodą plazmową

Maciej Makowski, Jan Sielski, Jacek Tyczkowski


Nadanie odpowiednich właściwości powierzchni materiałów ceramicznych

może mieć ogromny wpływ i znaczenie na ich zastosowanie w różnych gałęziach

przemysłu oraz w życiu codziennym. Jedną z tych właściwości jest

hydrofobowość powierzchni. Metoda plazmowej polimeryzacji, którą posłużono

się do uzyskania powierzchni hydrofobowej na ceramicznym podłożu, jest

stosunkowo innowacyjna, nowoczesna i stale rozwijana. Zastosowanie tej

technologii pozwala na depozycję cienkiej warstwy krzemowo-węglowej na

powierzchni ceramik, nadając jej właściwości wysoce hydrofobowe.

Poprzez umiejętne kontrolowanie i sterowanie parametrami procesu

technologicznego można modyfikować strukturę materiału w taki sposób, aby

nadać powierzchni odpowiednie właściwości. Jedną z metod, która pozwala na

określenie zależności pomiędzy parametrami procesu a uzyskaną strukturą

powierzchni jest ilościowej analiza obrazu. Analiza obrazu służy do wydobywania

ze zdjęć istotnych informacji, takich jak liczba, pole powierzchni oraz średnica

analizowanych obiektów. Zliczanie obiektów znajdujących się w określonym

obszarze obrazu jest jednym z głównych wyzwań w analizie obrazu. Celem

niniejszej pracy jest ilościowa analiza obrazów uzyskanych za pomocą

skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM), ilustrujących hydrofobowe

nanostruktury otrzymane w procesie plazmowej depozycji z par związków

krzemoorganicznych oraz określenie wpływu parametrów procesu polimeryzacji

plazmowej na właściwości hydrofobowe powierzchni ceramik.

Słowa kluczowe: depozycja plazmowa, nanostruktura, hydrofobowość, ceramika

mailto:[email protected]

15

Zastosowanie wyładowania barierowego do modyfikacji powierzchni tworzyw sztucznych

Michał Młotek, Bogdan Ulejczyk, Krzysztof Krawczyk

Katedra Technologii Chemicznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska e-mail: [email protected]

Warstwa wierzchnia materiałów posiada często inne właściwości niż jego

wnętrze. Modyfikacja powierzchni zewnętrznej stosowana jest w celu

zabezpieczenia przed korozją, zwiększenia wytrzymałości mechanicznej,

poprawy trwałości złącz adhezyjnych lub uszczelnienia. Procesy plazmowe

odgrywają coraz większą rolę wśród metod stosowanych do modyfikacji

powierzchni tworzyw sztucznych [1]. Plazma może być generowana za pomocą

różnych wyładowań, spośród których najpowszechniej stosuje się barierowe

(DBD). Może ono być stosowane w szerokim zakresie ciśnień i mocy

wyładowania, co znacząco zmniejsza ryzyko uszkodzenia modyfikowanej próbki.

Najczęściej modyfikowanymi materiałami są folie, natomiast stosunkowo

niewiele prac naukowych dotyczy modyfikacji elementów o bardziej złożonych

kształtach. Jest to spowodowane trudnościami związanymi z zaprojektowaniem

reaktora oraz ograniczeniami stawianymi przez wyładowanie barierowe.

W Katedrze Technologii Chemicznej opracowano reaktor z wyładowaniem

barierowym, umożliwiającym modyfikację powierzchni rurek o średnicy 2 mm

wykonanych z polietylenu, w kierunku zwiększenia jej hydrofilowości (Rys.1).

W czasie modyfikacji na powierzchni tworzywa sztucznego obserwowano

obecność grup funkcyjnych takich jak: karboksylowa, karbonylowa, hydroksylowa

(Rys. 2), które odpowiadają za wzrost zwilżalności powierzchni [2].

Rys. 1. Wizualizacja reaktora. 1 - płytka ze szczeliną wyładowczą, 2 - przegrody dielektryczne, 3 - elektrody.

Rys. 2. Wpływ wyładowania barierowego na obecność grup funkcyjnych na powierzchni polietylenu

Słowa kluczowe: wyładowanie barierowe, modyfikacja powierzchni, polietylen

Bibliografia: 1. A. Kordus, Plazma - właściwości i zastosowanie w technice. Warszawa, 1985. 2. M. Żenkiewicz, Adhezja i modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw

wielkocząsteczkowych, WNT, Warszawa, 2000.

1 2

3

16

Inżynieria molekularna katalizatorów

17

Badania in situ kalcynacji blachy kantalowej używanej do formowania nośników strukturalnych

A. Knapik

1, P. Jodłowski

2, A.Kołodziej

3, J. Łojewska

1*

1Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii, Kraków

2Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej

3Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwic

e-mail: [email protected]

Celem badań była optymalizacja warunków kalcynacji blachy kantalowej

i oceny wpływu składu i struktury powierzchni na aktywność materiałów

katalitycznych. Pomimo dość powszechnego wykorzystywania stopu FeCrAl jako

nośnika katalizatorów, opis struktury powierzchni kalcynowanej blachy wydawał

się wciąż niewystarczający.

W toku przeprowadzonej analizy AFM/Raman kalcynowanej blachy,

wykazano wysoką niejednorodność chemiczną oraz strukturalną tego materiału,

a także jego niestabilność wywołaną zmianami temperatury. Wyniki

ramanowskiej analizy in situ po raz pierwszy wykonanej w wysokiej temperaturze

(1000oC) wskazują, że podczas utleniania nośnika, na jego powierzchni

w zależności od warunków może dojść do utworzenia różnych związków i ich

faz. Można wśród nich wymienić: α-Al2O3, γ-Al2O3, mieszaninę θ,δ-Al2O3, jak

również α-Fe2O3 oraz Fe3O4. Zwykle, końcowym produktem kalcynacji nośnika

powinna być warstwa -Al2O3, czasem z domieszką θ,δ-Al2O3, oraz niewielkimi

wtrąceniami -Fe2O3. Ciekawym rezultatem okazały się wyniki badań

wykonanych w sprzężeniu AFM/Raman, według których na powierzchni

kalcynowanego nośnika zlokalizowano głównie γ-Al2O3 z domieszką θ,δ-Al2O3

oraz hematyt. Wyniki te stawiają w nowym świetle dane literaturowe.

Słowa kluczowe: in situ Raman, analiza AFM/Raman, blacha kantalowa,

kalcynacja

Rys. 1. Mapy utlenionej blachy kantalowej otrzymane metodą sprzężenia dwóch

mikroskopów AFM i Ramana

18

Synteza, aktywacja i regeneracja katalizatora kobaltowo-palladowego do utleniania metanu

Ewelina Piwowarczyk

1,Magdalena Chrzan

1, Damian Chlebda

1,

Przemysław Jodłowski2, Joanna Łojewska

1

1 Wydział Chemii, Uniwersytet Jagielloński, Ingardena 3, 30-060 Kraków, Polska

2 Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Politechnika Krakowska, Warszawska 24,

31-155 Kraków, Polska e-mail: [email protected]

Metan uważany jest za podstawowy gaz cieplarniany, odpowiedzialny za

notowany wzrost średniej temperatury na Ziemi.[1].

Najwygodniejszym sposobem na redukcję emisji metanu jest katalityczne

spalanie. Stosowane do tej pory w dopalaniu metanu katalizatory oparte na

metalach szlachetnych wykazują bardzo dużą aktywność katalityczną i wydają

się być niezastąpione. Katalizatory oparte na tlenku palladu są najczęściej

stosowane i zostały szeroko opisane w literaturze [2,3].Jednakże, ze względu na

ich wysoką cenę i wyczerpujące się źródła metali ziem rzadkich, poszukiwane są

alternatywne, tańsze katalizatory Odnotowano, że dużą aktywnością

charakteryzują się systemy mieszanych tlenków metali.

Z przeprowadzonych przez nas badań wynika, że katalizator kobaltowy

z niewielką domieszką palladu wykazał wyższą aktywność, niż jego odpowiednik

składający się z czystego tlenku palladu. Na podstawie wyników można

wnioskować, że wyżej wymieniony katalizator może być dobrą alternatywą dla

stosowanych do tej pory katalizatorów.

Celem przeprowadzonych badań jest poznanie mechanizmu rządzącego

aktywacją i regeneracją katalizatora kobaltowo palladowego w celu zrozumienia

korelacji pomiędzy strukturą i aktywnością tego katalizatora.

Słowa kluczowe: spalanie metanu, testy starzeniowe, katalizatory, tlenki metali, Bibliografia:

1. C. Devals, A. Fuxman, F. Bertrand,J. F. Forbes,2 M. Perrier and R. E. Hayes ,

Enhanced Model Predictive Control of a Catalytic Flow Reversal Reactor, Can. J.

Chem. Eng, Volume 87 (2009), 620–631

2. J. H. Lee, D, L. Trimm Catalytic combustion of methane, Fuel Processing Technology

42 (1995), 339-359

3. X. Wang, Y. Xie, Deep Oxidation of Methane Over Manganese Oxide Modified by Mg,

Ca, Sr and Ba Additives Reaction Kinetics and Catalysis Letters 71 (2000), 263-271

19

Badania in situ FTIR centrów aktywnych typowych nośników używanych w katalizie

Magdalena Chrzan

1, Ewelina Piwowarczyk

1, Damian Chlebda

1,

Magdalena Kasza1, Przemysław Jodłowski

2, Joanna Łojewska

1

1Zespół Kinetyki Reakcji Heterogenicznych, Zakład Chemii Nieorganicznej, Wydział

Chemii, Uniwersytet Jagielloński 2Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Politechnika Krakowska


Chemia powierzchni tlenków ma ogromne znaczenie i jest obiektem wielu

badań w ostatnich latach z uwagi szeroką możliwość zastosowań materiałów

tlenkowych w katalizie heterogenicznej. Kluczową sprawą w ocenie aktywności

katalizatorów jest poznanie ich struktury powierzchni, a dokładniej,

powierzchniowych centów aktywnych, na których w istocie przebiega reakcja

chemiczna. Najbardziej odpowiednim sposobem pomiaru centrów aktywnych

katalizatora jest zastosowanie metod spektroskopowych in situ z wykorzystaniem

cząsteczek sond [1]. Spektroskopia w podczerwieni, przede wszystkim

sprzężenie techniki FTIR z sorpcją odpowiednich cząsteczek sond pozwala na

bliższe poznanie natury powierzchni badanych katalizatorów. Metanol, jako

cząsteczka sonda, z uwagi na jego dużą reaktywność z tlenkami metali,

dostarcza informacji o centrach aktywnych, umożliwiając określenie ich rodzajów

i właściwości, a co za tym idzie, pozwala określić związek pomiędzy strukturą

i aktywnością katalizatora. Punktem wyjścia w rozumieniu tej korelacji

w rozmaitych układach tlenkowych typu katalizator nośnik jest poznanie centrów

aktywnych samych nośników.

Badania in situ FTIR centrów aktywnych typowych nośników tlenkowych

stosowanych w katalizie Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, CeO2 z zastosowaniem

metanolu jako cząsteczki sondy pozwoliły na jakościową ocenę rodzajów

centrów aktywnych na badanych nośnikach. Analiza widm wykazała

zróżnicowanie rodzajów powierzchniowych centrów aktywnych dla

poszczególnych katalizatorów tlenków metali. Otrzymane wyniki nie zawsze

pokrywają się z informacjami na temat centrów aktywnych tych tlenków

zaczerpniętymi z literatury.

Słowa kluczowe: centra aktywne, spektroskopia FTIR, chemisorpcja metanolu, tlenki nośnikowe

Bibliografia:

1. M. Badlani, I. E. Wachs, “Methanol : a 'smart’ chemical probe molecule”, Catalysis

Letters, vol. 75, no. 3, 2001, str. 137-149

20

Badania in situ reakcji utleniania metanu

Damian K. Chlebda1, Magdalena Chrzan

1, Ewelina Piwowarczyk

1,

Przemysław J. Jodłowski2, Joanna Łojewska

1

1 Uniwersytet Jagielloński, Wydział Chemii, ul. Ingardena 3, 30-060 Kraków

2 Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Warszawska 24,

31-155 Kraków e-mail: [email protected]

Katalityczne dopalanie lotnych związków organicznych w ostatnich latach jest

przedmiotem intensywnych badań naukowców. Ponieważ katalizatory

powszechnie wykorzystywane w przemyśle, jako główny element aktywny

zawierają metale szlachetne (np. platynę czy pallad) obecne badania dążą do

minimalizacji udziału ww. metali oraz do budowy katalizatorów opartych na

powszechnie dostępnych składnikach (a tym samym redukcji ceny końcowej

katalizatora) [1]. Pożądana cecha katalizatora to głównie wysoka aktywność

katalityczna. Obecne katalizatory są bardzo podatne na zatrucie w przypadku

niewłaściwie prowadzonego procesu spalania i wytwarzania przy tym ubocznych

produktów dopalania. Tym samym ich użycie wymaga wstępnej analizy gazów

i eliminacji czynników mogących obniżyć aktywność katalizatora. Pomimo wielu

lat intensywnych badań mechanizm dopalania węglowodorów, prowadzonego na

złożu katalizatora, nie jest do końca poznany [2,3]. Dyskutowane obszernie

w literaturze różne mechanizmy (ścieżki reakcji według Langmuir-Hinshelwooda,

Marsa van Krevelena czy Eley-Rideala muszą znaleźć potwierdzenie poprzez

badania powstających produktów pośrednich podczas procesu dopalania

węglowodorów. Powierzchnia katalizatora oraz jej ewolucja podczas trwania

procesu dopalania, jak i zmian temperatury, badana jest z wykorzystaniem

metod spektroskopowych in-situ i operando. Metody te obecnie stają się

standardem, w tego rodzaju badaniach powierzchni. Dodatkowe metody, które

potrafią ułatwić analizę skomplikowanego widma, są więc bardzo pożądane.

Celem pracy było zastosowanie uogólnionej dwuwymiarowej spektroskopii

korelacyjnej do opisu dynamiki utleniania węglowodorów w warunkach tlenowych

i beztlenowych na wybranych katalizatorach metalicznych zawierających m.in.

cer i kobalt.

Słowa kluczowe: spektroskopia korelacyjna, metan, metale przejściowe

Bibliografia: 1. I. Chorendorff, J.W. Niemantsverdriet, Concepts of Modern Catalysis and Kinetics;

2003. 2. R. Imbihl, R.J. Behm, R. Schlögl, Bridging the pressure and material gap in

heterogeneous catalysis., Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9 (27), 3459. 3. R. Schloegl, R.C. Schoonmaker, M. Muhler, G. Ertl, Catal. Bridging the “material gap”

between single crystal studies and real catalysis, Letters 1988, 1 (6-7), 237–241.

21

Analiza XPS elektrokatalitycznie aktywnych warstw rutenowych poddanych utlenianiu i redukcji w module Cat-Cell spektrometru Kratos AXIS Ultra

Jacek Balcerzak


Cienkie warstwy tlenków rutenu (RuOx) zyskują coraz większe uznanie jako

potencjalne, wydajne i trwałe katalizatory dla ogniw paliwowych i reaktorów

rozszczepiania wody na wodór i tlen. Ciągle jednak nasza wiedza dotycząca

struktury molekularnej takich układów jest dość ograniczona.

Celem proponowanych badań była szczegółowa analiza spektralna struktury

chemicznej na poziomie molekularnym warstwy RuOx poddawanej procesom

utleniania i redukcji w kontrolowanych warunkach w celi katalitycznej

spektrometru XPS.

Do wytworzenia warstw techniką depozycji plazmowej (PEMOCVD) użyto

ciekłego prekursora metaloorganicznego: bis(etylcyklopentadienyl)rutenu (II)

(C7H9RuC7H9). Warstwy wytwarzane były w wyładowaniu RF - 13,56 MHz i mocy

60W, pod ciśnieniem 3,5–4,5 Pa. Gazem nośnym była mieszanina 0,71 sccm

argonu i 0,085 sccm tlenu, a czas nakładania wynosił 2h. Podłoże do badań

strukturalnych stanowiła kalcynowana blaszka kantalowa.

Blaszkę kantalową z nałożoną warstwą katalizatora rutenowego

umieszczano w celi katalitycznej Cat-Cell spektrometru fotoelektronów Kratos

AXIS Ultra w warunkach omywania czystym tlenem w temperaturze 200oC,

400oC oraz 600

oC, każdorazowo analizując warstwę katalizatora techniką XPS

bez ekspozycji próbki na powietrze atmosferyczne. Następnie wykonano próbę

redukcji otrzymanych tlenków rutenu, omywając próbkę wodorem

w temperaturze pokojowej (moduł Cat-Cell).

Ważnym rezultatem badań była jedna z pierwszych interpretacji złożonego

pasma XPS Ru 3d i odniesienie jej do ostatnich wyników innych autorów [1].

Badania zostały sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Nauki

przyznanych na podstawie decyzji numer: DEC-2012/07/B/ST8/03670.

Słowa kluczowe: tlenki rutenu, depozycja plazmowa, XPS, Cat-Cell

Bibliografia:

1. R. Bavand i inni, X-ray photoelectron spectroscopic and morphologic studies of Ru

nanoparticles deposited onto highly oriented pyrolytic graphite, Applied Surface

Science, 355 (2015) str. 279-289.

22

Nanostrukturalny fotokatalizator a III Wojna Światowa

Dobiesław Nazimek

Katedra Energetyki i Pojazdów, Wydział Inżynierii Produkcji, UP w Lublinie, 20-628 Lublin, ul. Głęboka 28. e-mail: [email protected]

Zastosowanie fotokatalizy do utylizacji CO2 pozwala na przekształcenie gazu

cieplarnianego w użyteczny produkt jakim jest CH3OH czy CH4 [1]. Proponuje się

[2] połączenie elektrolizy wody z fotoredukcją CO2. W niniejszej pracy

przedstawiono skład wydajnego fotokatlizarora tej reakcji oraz sposób jego

pozyskiwania. Zawieszenie katalizatora na ścianie rury reaktora, spowodowało

wytworzenie przeźroczystego ośrodka wodnego a poprzez to na uzyskania

większej efektywności promieniowania UV [3]. W tabeli 1 zestawiono dane

dotyczące właściwości fizykochemicznych katalizatora naściennego opisanego

w pracy [3].

Tabela 1. Katalizator do procesu AP [3].

Podstawa układu

Pierwsza warstwa

Warstwa pośrednia

(geter)

Czynnik podstawowy

Aktywator Modyfikator

Al (99,98%) Al2O3 TiO TiO2 Ru WO3

Stężenie lub grubość

200 µm 250µm 78,3 % wag. 0,7 % wag.

11% wag.

Struktura anataz heksago-nalna

regularna

Wielkość krystalitów

8-10 nm 8-10 nm 4-7 nm 3,5 nm 8 nm

W pracy zaprezentowano również ewentualne militarne skutki technologii pozyskiwania paliw syntetycznych z CO2 oraz H2O.

Słowa kluczowe: nanotechnologia, fotokataliza, sztuczna fotosynteza

Bibliografia:

1. Ch.-Ch. Lo, Ch.-H. Hung, Ch.-Sh. Yuan, J.-F. Wu, Sol. En. Mat. & Sol., Cell. 91 (2007) 1765.

2. J. Grodkowski, T. Dhanasekaran, P. Neta, P. Hambright, B. S. Brunschwig, K. Shinozaki, E. Fujita, J. Phys. Chem., A, 104, No 48 (2000) 11332.

3. D. Nazimek, B. Czech, Photocatalytic reduction of CO2 towards methanol, IOP Conf. Series. Materials Sci. and Engineering, 19(2011) 012010.

23

Wykorzystanie procesów fotokatalitycznych do usuwania zanieczyszczeń w fazie gazowej

Kinga Skalska

Katedra Inżynierii Środowiska, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska, Politechnika Łódzka e-mail: [email protected]

Zjawisko fotokatalizy jest znane od lat 60-tych XX wieku, od tego czasu

przeprowadzono szereg badań dotyczących możliwości wykorzystania procesów

fotokatalitycznych w inżynierii środowiska do usuwania zanieczyszczeń w fazie

ciekłej i gazowej. W niniejszej pracy przedstawiony zostanie rozwój technik

usuwania zanieczyszczeń z fazy gazowej przy zastosowaniu fotokatalizatorów

na bazie ditlenku tytanu. Opisane zostanie zastosowanie fotokatalizy do

oczyszczania powietrza atmosferycznego, powietrza w pomieszczeniach oraz

możliwości zastosowania procesu fotokatalizy do oczyszczania gazów

odlotowych.

Tlenki azotu to jedne z najistotniejszych zanieczyszczeń powietrza.

Ich obecność w atmosferze jest związana z występowaniem poważnych

problemów środowiskowych, tj. kwaśne deszcze, smog fotochemiczny, itp.

Ponadto NOx (NO i NO2) są związkami szkodliwymi dla zdrowia ludzi i zwierząt.

Omówione zostaną możliwości oraz problemy związane z zastosowaniem

fotokatalizy w procesach usuwania NOx z atmosfery oraz gazów odlotowych.

Przedstawione zostaną wyniki badań własnych oraz dostępnych w literaturze

dotyczących fotokatalitycznego utleniania tlenków azotu na katalizatorach

modyfikowanych metalami szlachetnymi. Monotlenek azotu w ilości 50, 150 oraz

250 ppm utleniano fotokatalitycznie w reaktorze przepływowym w obecności

katalizatorów na bazie TiO2 modyfikowanych metalami szlachetnymi (Pt, Pd, Au,

Ag). Przeprowadzono analizę XPS, XRD, BET oraz TEM badanych

katalizatorów. Otrzymane wyniki pozwaliły wyselekcjonować spośród

domieszkowanych materiałów, katalizator o największej przydatności do

prowadzenia procesu utleniania NO do NO2 (t.j. Au 0.1 TiO2). Porównano

wydajność procesu fotokatalitycznego utleniania NO (100 ppm)

z wykorzystaniem materiałów: P25 oraz Au 0.1 w zależności od wilgotności

gazów reakcyjnych. Badania te wykazały, że istnieje optymalna zawartość

wilgoci w gazach reakcyjnych sprzyjająca procesowi utleniania NO do NO2.

Ponadto przeprowadzono analizy ATR online pozwalające zidentyfikować grupy

powierzchniowe powstające na powierzchni fotokatalizatorów w trakcie procesu

naświetlanie.

Słowa kluczowe: fotokataliza, tlenki azotu, zanieczyszczenie powietrza

24

Wytwarzanie cienkich warstw katalitycznych metodą nakładania plazmowego oraz ich zastosowanie w procesie dopalania lotnych węglowodorów

Ryszard Kapica

1, Joanna Łojewska

2, Andrzej Kołodziej

3,

Jacek Tyczkowski1

1Katedra Inżynierii Molekularnej, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska,

Politechnika Łódzka 2Zespół Kinetyki Reakcji Heterogenicznych, Wydział Chemii, Uniwersytet Jagielloński

3Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, Gliwice


Lotne węglowodory należące do grupy lotnych związków organicznych (LZO)

stanowią duże zagrożenie dla środowiska, a w szczególności dla zdrowia ludzi.

Dlatego też prowadzone są intensywne prace związane z opracowaniem

odpowiednich metod ich utylizacji. Jednym z najbardziej obiecujących kierunków

rozwoju jest proces dopalania katalitycznego. Problem, jaki się pojawia, to małe

stężenia LZO w dużych strumieniach gazu. Rozwiązaniem są katalizatory

osadzane na podłożach strukturalnych zapewniających bardzo dobre

współczynniki transportu ciepła i masy. Jednak i tutaj pojawia się problem

związany z nanoszeniem katalizatora na powierzchnię nośnika bez zmiany jego

ściśle zdefiniowanej geometrii. Rozwiązaniem tego problemu jest depozycja

plazmowa bardzo cienkich warstw z par prekursorów metaloorganicznych.

Wykonano szereg katalizatorów w postaci tlenków kobaltu oraz tlenku

kobaltu domieszkowanego miedzią z wykorzystaniem prekursorów takich, jak

bis(acetyloacetonian) miedzi II (Cu(acac)2) oraz dikarbonylocyklopentadienyl

kobaltu I (CpCo(CO)2). Badania strukturalne przeprowadzone z wykorzystaniem

spektroskopii Ramana, XPS, mikroskopii elektronowej SEM oraz TEM

wytworzonych katalizatorów dostarczyły informacji o wielkości ziaren, składzie

oraz strukturze chemicznej uzyskiwanych warstw.

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie wyników testów katalitycznych

prowadzonych w reaktorze bezgradientowym Micro-Berty firmy AutoClave

Engineers w modelowej reakcji dopalania n-heksanu. Udowodniono, że tlenki

kobaltu, a w szczególności spinel kobaltowy Co3O4, są bardzo dobrymi

katalizatorami charakteryzującymi się niskimi energiami aktywacji.

Domieszkowanie takich struktur za pomocą miedzi prowadzi do dalszego

obniżenia energii aktywacji oraz temperatury inicjacji procesu.

Słowa kluczowe: plazmowa depozycja, nanokatalizatory, tlenki kobaltu, dopalanie katalityczne LZO

25

Wytwarzanie nanokatalizatorów metodą depozycji plazmowej i badania ich aktywności w reakcji

metanizacji CO2

Piotr Tracz, Wiktor Redzynia, Hanna Kierzkowska-Pawlak, Jacek Tyczkowski


Jedną z najbardziej obiecujących chemicznych metod konwersji odpadowego

CO2 jest jego katalityczne uwodornienie do metanu. Nowe rozwiązania

w zakresie wytwarzania i zastosowania niekonwencjonalnych materiałów

katalitycznych, umożliwiających wydajne prowadzenie reakcji metanizacji CO2

w niskich temperaturach stwarzają realne możliwości dla zastosowań tego

procesu w skali przemysłowej.

Katalizatory w formie nanostrukturalnej charakteryzują się lepszą

aktywnością, stabilnością oraz wyższą selektywnością niż katalizatory klasyczne.

Szczególne miejsce wśród nich zajmują nanokatalizatory wytwarzane metodą

nakładania plazmowego cienkich warstw z par związków metaloorganicznych.

Technika ta daje niezwykle szerokie możliwości kontrolowania składu i struktury

wytwarzanych materiałów cienkowarstwowych. Ma to szczególne znaczenie

w przypadku poszukiwania nowych materiałów nanokatalitycznych.

Celem prowadzonych badań było wytworzenie cienkich warstw

nanokatalizatorów techniką depozycji plazmowej w oparciu o tlenki metali

przejściowych (Co, Ru, Fe) na powierzchnie ustrukturyzowanych nośników

metalowych (wire gauzes). Ten typ nośnika wymaga skutecznej i precyzyjnej

metody nanoszenia substancji katalitycznej w postaci bardzo cienkich warstw,

aby zapewnić zachowanie oryginalnej geometrii wypełnienia. Następnie zbadano

aktywność katalityczną otrzymanych układów w reakcji metanizacji CO2. Proces

uwodornienia prowadzony był w bezgradientowym reaktorze przepływowym

w zakresie temperatur od 150 do 500°C pod ciśnieniem atmosferycznym.

Reagenty doprowadzano do reaktora stosunku molowym 4:1 (H2:CO2).

Podstawą do oceny zdolności i aktywności katalitycznej badanych warstw

nanokatalizatorów było określenie stopnia konwersji CO2, selektywności

wytwarzania metanu i szybkości reakcji w zależności od parametrów procesu.

Testy kinetyczne wykazały wysoką aktywność katalityczną nanokatalizatorów

na bazie tlenków kobaltu i rutenu. Stopniowy spadek ich aktywności podczas

pomiarów wynika z redukcji formy tlenkowej substancji aktywnej do postaci

metalicznej. Powtórna kalcynacja pozwoliła na przywrócenie pierwotnych

właściwości katalitycznych.

Słowa kluczowe: metanizacja CO2; nanokatalizatory; depozycja plazmowa

26

Nanomateriały dla źródeł i akumulatorów energii

27

Kondensatory elektrochemiczne

Grzegorz Lota

Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska e-mail: [email protected]

Zapotrzebowanie rynku na systemy energii o dużej wydajności, a także

kończące się zasoby paliw kopalnych doprowadziły do szybkiego rozwoju takich

źródeł energii jak akumulatory litowo-jonowe, ogniwa fotowoltaiczne czy

kondensatory elektrochemiczne.

Kondensatory elektrochemiczne (superkondensatory) to atrakcyjne źródła

energii elektrycznej charakteryzujące się szczególnie wysoką gęstością mocy

i doskonałą pracą cykliczną. Działanie ich polega na magazynowaniu energii

w wyniku ładowania podwójnej warstwy elektrycznej na granicy faz

elektroda/elektrolit. Dlatego też materiały węglowe są najczęściej używanym

materiałem elektrodowym do budowy kondensatora elektrochemicznego.

Charakteryzują się dobrze rozwiniętą powierzchnią właściwą, dobrym

przewodnictwem, dającą się kontrolować porowatością, różnymi formami

występowania, hydrofilowo/hydrofobowym charakterem oraz różnorodnym

składem i zawartością grup funkcyjnych [1,2].

Pomimo wysokiej ceny ograniczającej aplikacyjność kondensatorów bardzo

szybko wkraczają na rynek. Zasada działania kondensatora polega na

wspomaganiu pracy innych źródeł energii, wrażliwych na obciążenia dużymi

wartościami prądu (ogniwa litowo-jonowe, akumulatory kwasowo-ołowiowe,

ogniwa paliwowe i inne). Pełnią w ten sposób funkcję ochronną przed

uszkodzeniem ogniwa. Z uwagi na niską wartość gęstości energii rzadko są

wykorzystywane jako samodzielne źródło energii elektrycznej, natomiast

z powodzeniem mogą zabezpieczać akumulatory przed niekorzystnym wpływem

obciążeń szczytowych. Wzrost zainteresowania kondensatorami związany jest

z unormowaniami prawnymi w zakresie ochrony środowiska i koniecznością

ograniczenia zużycia nieodnawialnych źródeł energii oraz emisji szkodliwych

gazów.


przyznanych na podstawie decyzji numer DEC-2013/10/E/ST5/00719.

Słowa kluczowe: kondensator elektrochemiczny, węgiel aktywny,

pseudopojemność

Bibliografia:

1. B. E. Conway, Electrochemical Supercapacitors - Scientific Fundamentals and Technological Applications, Kluwer Academic, New York, 1999

2. F. Béguin, E. Frackowiak (Ed.), Supercapacitors: Materials, Systems and

Applications. Wiley-VCH, Weinheim, 2013

28

Wpływ modyfikacji materiałów węglowych na pojemność kondensatorów elektrochemicznych

Łukasz Kolanowski

1, Jacek Tyczkowski

2, Grzegorz Lota

1

1Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika

Poznańska 2Katedra Inżynierii Molekularnej, Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska,


Kondensatory elektrochemiczne są urządzeniami służącymi do

magazynowania energii w wyniku ładowania podwójnej warstwy elektrycznej na

granicy faz elektroda/elektrolit.. Z uwagi na wysokie przewodnictwo do budowy

elektrod wykorzystywane są najczęściej materiały węglowe o dużej powierzchni

właściwej.

Prowadzone są nieustannie prace badawcze mające na celu modyfikację

materiałów węglowych pod kątem ich zastosowania w kondensatorach

elektrochemicznych. Jednym z ważniejszych kierunków tych badań jest

wytworzenie na powierzchni węgli dodatkowych grup funkcyjnych zawierających

heteroatomy. W wyniku zachodzących dodatkowych reakcji redoks na granicy

faz elektroda/elektrolit z udziałem wspomnianych grup funkcyjnych następuje

wzrost pojemności układu (tzw. efekt pseudopojemnościowy). Jedną z metod

jest modyfikacja plazmą, opisana w literaturze [1-3].

Metoda modyfikacji niskotemperaturową plazmą jodową zmienia parametry

fizykochemiczne materiałów węglowych. Badania elektrochemiczne wykazały

wzrost pojemności kondensatora elektrochemicznego pracującego na bazie

materiału modyfikowanego [3].


przyznanych na podstawie decyzji numer DEC-2013/10/E/ST5/00719.

Słowa kluczowe: superkondensatory, efekt pseudopojemnościowy, niskotemperaturowa plazma

Bibliografia: 1. G. Lota, J. Tyczkowski, R. Kapica, K. Lota, E. Frackowiak, Carbon materials modified

by plasma treatment as electrodes for supercapacitors, J. Power Sources, 195, (2010), 7535-7539

2. G. Lota, K. Lota, R. Kapica, J. Tyczkowski, K. Fic, E. Frackowiak, Influence of Plasma Treatment on Hydrogen Electrosorption Capacity by Carbon Electrodes, Int. J. Electrochem. Sci., 10, (2015), 4860-4872

3. G. Lota, J. Tyczkowski, P. Makowski, J. Balcerzak, K. Lota, I. Acznik, D. Pęziak-Kowalska, Ł. Kolanowski, The modified activated carbon treated with a low-temperature iodine plasma used as electrode material for electrochemical capacitors, Mater. Lett., 175, (2016), 96-100

29

Elektrokatalizatory o budowie przestrzennej (3D)

Łukasz Jóźwiak, Jacek Balcerzak, Jacek Tyczkowski


Istotą działania elektrokatalizatora jest przyspieszenie wymiany ładunków

w reakcjach redukcji–utleniania. Interesujące nas zjawiska przebiegają na

powierzchni elektrokatalizatora. Im większa jest powierzchnia wymiany ładunku

tym większe gęstości prądu można otrzymać. Jednak nawet w przypadku

znacznego rozwinięcia powierzchni, warunkiem sprawnego działania samego

systemu pozostaje dobre jego przewodnictwo elektronowe oraz zapewnienie

odpowiedniego transportu masy do jego powierzchni.

Naturalną odpowiedzią na powyższe założenia są elektrokatalizatory

osadzone na strukturalnym przestrzennym i sztywnym nośniku będącym

jednocześnie dobrym przewodnikiem elektronowym posiadającym nanoporowatą

strukturę. Jedną zaś z koncepcji wykonania takiego układu jest kodepozycja

plazmowa z mieszaniny prekursorów właściwego katalizatora oraz nośnika

strukturalnego.

Utworzona plazmowo struktura katalizatora przestrzennego powinna

charakteryzować się mniejszą średnicą porów i większym rozproszeniem ziaren

katalizatora w stosunku do elektrokatalizatorów dystrybuowanych np. poprzez

mechaniczne osadzanie zawiesin. Większe rozproszenie na powierzchni

przewodzących porów prowadzi do lepszego wykorzystania elektrokatalizatora

i daje możliwości minimalizacji jego masy z utrzymaniem liczby przenoszonego

ładunku w czasie.

W prezentacji omówione będą podstawowe założenia molekularnej

konstrukcji elektrokatalizatorów typu 3D oraz przedstawione zostaną wstępne

wyniki dotyczące wytwarzania i struktury układu otrzymanego w wyniku

depozycji plazmowej z mieszaniny akrylonitrylu i dikarbonylocyklopentadienyl-

kobaltu I.



Słowa kluczowe: inżynieria molekularna, elektrokataliza, katalizatory 3D, kodepozycja plazmowa

30

Zastosowanie wyładowania z barierą dielektryczną do wytwarzania wodoru z bioetanolu

Bogdan Ulejczyk

1, Magdalena Zbrowska

1, Dorota Bala

1,

Łukasz Nogal2, Michał Młotek

1, Krzysztof Krawczyk

1

1Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska

2Wydział Elektryczny, Politechnika Warszawska


Wodór jest uważany za paliwo przyszłości. Jego źródłem może być

bioetanol, wytwarzany z biomasy. Dotychczas nie została opracowana skuteczna

i opłacalna metoda przetwarzania bioetanolu w wodór.

W niniejszej pracy zaprezentowane są wyniki otrzymywania wodoru

z mieszaniny bioetanolu i wody w reaktorze wyładowania z barierą dielektryczną

zasilanym prądem impulsowym. Produktami reakcji bioetanolu z wodą były: H2,

CH4, CO, CO2, C2H4 i C2H6 (Rys. 1). Produkcja wodoru i efektywność

energetyczna jego otrzymywania wzrastały wraz ze wzrostem natężenia

przepływu substratów (Rys. 1 i 2). W trakcie procesu obserwowano także wzrost

strumieni pozostałych produktów. Selektywność przemiany bioetanolu w H2

wynosiła 48,7-51,7%.

Rys. 1. Strumienie produktów.

Stosunek molowy C2H5OH/H2O=1.

Moc wyładowania 3,9 W

Rys. 2. Efektywność energetyczna

otrzymywania wodoru.

Stosunek molowy C2H5OH/H2O=1.

Moc wyładowania 3,9 W

Praca została sfinansowana przez Politechnikę Warszawską

Słowa kluczowe: wodór, bioetanol, plazma, wyładowanie barierowe

31

Nanostrukturalne elektrody elektrochemiczne z amorficznych szkliw germanowęglowych

wytwarzane w plazmie niskotemperaturowej

Jan Sielski, Piotr Kazimierski, Artur Kubiczek, Jacek Tyczkowski


Warstwy amorficznych uwodornionych szkliw germanowęglowych

(a-GexCy:H) wytwarzane w plazmie niskotemperaturowej w zależności od

parametrów procesu mogą wykazywać własności amorficznych izolatorów (a-I),

bądź też amorficznych półprzewodników (a-S). Warstwy wytwarzane w obszarze

przejściowym charakteryzują się strukturą nano-ziaren półprzewodnika

zawieszonych w matrycy izolatora. Ziarna półprzewodnika po przekroczeniu

progu perkolacji tworzą trójwymiarową półprzewodzącą elektrycznie sieć

zbudowaną z nanofilamentów. Powierzchnia takich materiałów pokryta jest

ciasno upakowanymi nano-wyspami półprzewodnika (zakończenia

nanofilamentów) rozdzielonymi obszarami izolatora.

Celem pracy było jednoczesne zobrazowanie topografii powierzchni

i przewodnictwa elektrycznego takich warstw. Badania te wykonano za pomocą

mikroskopu sił atomowych (AFM) Nanoscope III d firmy Veeco wyposażonego

w przystawkę Extended Tuna (zakupioną do tych badań). Warstwy do badań

wytwarzano w niskotemperaturowej plazmie RF (13,56 MHz). Badany materiał

w postaci cienkiej warstwy, grubości około 200 nm, naniesionej na złotą

elektrodę skanowano przy różnych wartościach napięcia pomiędzy tą elektrodą

a igłą AFM. Skład pierwiastkowy wytworzonych materiałów, oznaczony techniką

EDX, wykazał zawartość 60% atomów węgla oraz 40% atomów germanu.

Przeprowadzone badania AFM potwierdziły rozmieszczenie przewodzącej

fazy, na powierzchni materiału, w postaci izolowanych nano-wysp. Wykazano, że

skanowanie powierzchni z potencjałem przyłożonym do elektrody pod warstwą,

prowadzi do reakcji redox, zachodzących na powierzchni nano-wysp.

Przyłożenie potencjału ujemnego do złotej elektrody powodowało zamykanie

kanałów przewodzących wskutek zjawiska redukcji, proces ten był jednak

odwracalny. W przypadku skanowania z potencjałem dodatnim powierzchnia jest

nieodwracalnie utleniana, w wyniku czego widoczne jest w obrazie topografii

uniesienie tego obszaru o około 1 nm.



Słowa kluczowe: uwudornione warstwy germanowęglowe, nanostruktura,

reakcje redox

32

Kataliza plazmowa

33

Procesy katalityczne i skojarzone plazmowe-katalityczne w procesach chemicznych

Krzysztof Krawczyk, Bogdan Ulejczyk, Michał Młotek

Wydział Chemiczny, Politechnika Warszawska e-mail: [email protected]

Mimo licznych rozwiązań technicznych i zakazu stosowania niektórych

rozpuszczalników, emisja szkodliwych gazów do atmosfery w procesach

przemysłowych jest nadal duża. Dotyczy to szczególnie lotnych związków

organicznych (VOC), podtlenku azotu i metanu.

Najważniejszym problemem w procesach rozkładu szkodliwych

zanieczyszczeń jest ich niskie stężenie w oczyszczanych gazach, dlatego w celu

uniknięcia nadmiernego zużycia energii, proces ich rozkładu powinien być

prowadzony w niskich temperaturach. Warunki takie łatwo można uzyskać

w niektórych wyładowaniach elektrycznych np. w nierównowagowej plazmie

wyładowania ślizgowego. Wyładowanie to może być z powodzeniem

zastosowane do rozkładu szczególnie trwałych zanieczyszczeń występujących

w gazach przemysłowych. Procesy plazmowego oczyszczania gazów mogą być

prowadzone dla wysokich natężeń przepływu gazu zawierającego różne

początkowe stężenia usuwanej substancji.

Badania rozkładu trwałych związków chemicznych w plazmie nierówno-

wagowej wyładowania ślizgowego prowadzono w reaktorach laboratoryjnych

i w wielkolaboratoryjnych.

W plazmie nierównowagowej wyładowania ślizgowego zachodzi częściowe

utlenianie N2O do NO, który może być następnie wykorzystany do produkcji

kwasu azotowego. Obserwowano również korzystny wpływ rozwiązania

polegającego na skojarzeniu plazmy wyładowania ślizgowego z działaniem

katalizatorów na przebieg procesu rozkładu podtlenku azotu, lotnych związków

organicznych, przemianę metanu w wyższe węglowodory oraz rozkład smół

zawartych w gazie po pirolizie biomasy.

Opracowano metodę otrzymywania aktywnego i trwałego katalizatora

kobaltowego (bez promotorów lub z domieszkami z grupy lantanowców), który

pozwala w znaczny sposób zmniejszyć emisję podtlenku azotu w procesie

utleniania amoniaku. Katalizator ten może być stosowany zarówno jako

samodzielne złoże lub w układzie dwustopniowym z siatkami platynowo-

rodowymi.

Praca została sfinansowana przez NCBiR, nr umowy PBS2/A1/10/2013.

Słowa kluczowe: toluen, podtlenek azotu, metan, wyładowanie ślizgowe, katalizatory

34

Synergistyczne oddziaływanie między plazmą i katalizatorem

Longin Chruściński


Niskotemperaturowa plazma zastosowana w reaktorach plazmowych

z katalizatorem powoduje modyfikację katalizatorów stosowanych

w heterogenicznej katalizie gazów, jak konwersja CO2, reforming węglowodorów,

dopalanie gazów VOC. Prace [1-4] wykazały, że plazma oddziaływująca

z katalizatorem powoduje wystąpienie dodatkowych efektów zwiększających

wydajność procesów, jak zwiększenie selektywności i szybkości reakcji.

Zjawisko to określone zostało terminem synergia. Są to dodatkowe efekty

występujące tylko w przypadku połączenia działania plazmy z katalizatorem.

Suma efektów jest większa niż w przypadku katalizy bez plazmy i plazmy bez

katalizatora. Synergizm plazmowej katalizy jest złożonym zjawiskiem, które

wynika ze złożoności procesów oddziaływań plazma - katalizator. Oddziaływania

te można podzielić na dwie grupy. W pierwszych, zarówno plazma, jak

i katalizator, niezależnie wpływają na powierzchnię, na której zachodzą procesy.

Składniki plazmy (jony, elektrony, fotony) zmieniają powierzchnię katalizatora.

Katalizator także wpływa na powierzchnię reakcji obniżając próg aktywacji dla

pewnych reakcji. Drugi rodzaj oddziaływań wynika z pewnej współzależności

między plazmą a katalizatorem. Plazma wpływa na właściwości katalizatora,

katalizator na właściwości plazmy. Plazma może modyfikować funkcje pracy

i morfologię katalizatora, zmieniając działanie katalizatora. Właściwości

katalizatora, takie jak stała dielektryczna i jego morfologia, wpływają z kolei na

właściwości plazmy blisko powierzchni, jak dystrybucja pola elektrycznego

i energia elektronów.

Słowa kluczowe: synergia, plazma, kataliza

Bibliografia: 1. E. C. Neyts, K. Ostrikov, M. K. Sunkara, Plasma Catalysis: Synergistic Effects at the

Nanoscale, Chemical Review, 115, (2015), 13408-13446. 2. J. Van Durme, J. Dewulf, C. Leys, H. Van Langenhove, Combining non-thermal

plasma with heterogeneous catlysis in wate gas treatment: A review, Applied Catalysis B: Enviroment, 78, (2008), 324-333.

3. A. M. Vandenbroucke, R. Morent, N. De Geyter, C. Leys, Non-thermal plasmas for non-catalytic VOC abatement, Journalof Hazardous Materials, 195, (2011), 30-54.

4. H. L. Chen, H. M. Lee, S. H. Chen, M. B. Chang, S. J. Yu, S. N. Li, Removal of Volatile organic Compounds by Single-Stage and Two-Stage Plasma Catalysis Systems: A Review of the Performance Enhancement Mechanisms, Current Status, and Suitable Applications, Environment Science and Technology, 43, (2009), 2216

35

Nie pędzlem a plazmą, czyli różne aspekty

zastosowania plazmy

36

Nepalskie peregrynacje, czyli plazma w cieniu Himalajów

Andrzej Huczko

Pracownia Fizykochemii Nanomateriałów, Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski e-mail: [email protected]

W pierwszej części prezentacji przedstawiony zostanie krótko zakres prac

badawczych grupy plazmowej prowadzonej przez prof. Deepaka Subedi

w School of Science, Kathmandu University (KU), Nepal. Prace te dotyczą

głównie badań nad plazmą nierównowagową generowaną pod ciśnieniem

atmosferycznym (DBD), a także jej ewentualnych zastosowań. Następnie

przedstawione zostaną badania własne prowadzone we współpracy ze

studentami i badaczami z KU, dotyczące syntezy wybranych nanomateriałów

(głównie nanowęgli) przy wykorzystaniu techniki syntezy spaleniowej. Choć nie

wykorzystuje ona wyładowań elektrycznych, to ma z plazmą wiele wspólnego:

realizowane reakcje chemiczne przebiegają w warunkach odbiegających od

równowagowych, zaś ich temperatury sięgają kilku tysięcy K, a więc są zbliżone

do plazmy termicznej. A w końcowej części prezentacji... pokazany będzie

dzisiejszy Nepal – jego ludzie, przyroda i problemy.

Słowa kluczowe: plazma DBD, synteza spaleniowa, nanowęgle, Nepal

37

Mały reaktor, wielkie możliwości – o syntezie spaleniowej nanomateriałów

Agnieszka Dąbrowska

Pracownia Fizykochemii Nanomateriałów, Wydział Chemii, Uniwersytet Warszawski e-mail: [email protected]

Samorozprzestrzeniająca się synteza wysokotemperaturowa SSW (ang.

SHS; Self-propagating High-temperature Synthesis) [1] jest egzotermicznym,

samopodtrzymującym się procesem typu redox, który może być wykorzystany do

produkcji nowych nanomateriałów (rys. 1). Po zainicjowaniu reakcja przebiega

szybko (od ułamków do kilku sekund) i często w warunkach nierównowagowych

co pozwala na syntezę szeregu produktów o strukturach niemożliwych do

otrzymania innymi metodami. Dobrym przykładem są nanowłókna węglika

krzemu (NWSiC) oraz rozwarstwione materiały grafenopochodne [2]. Mimo

swoich liczych zalet SSW ma kilka poważnych ograniczeń utrudniających jej

zastosowanie na skalę przemysłową, m.in. podatność na zmianę warunków

początkowych oraz niedostateczną znajomość mechanizmu zachodzących

procesów i wynikające stąd trudnośc przy optymalizacji. W celu przezwyciężenia

tych niedogodności prowadzi się badania parametryczne oraz rozwija metody

diagnostyki in situ. Syntezowane nanomaterialy mogą zostać wykorzystane m.in.

jako napełniacze nanokompozytów.

Rys. 1. Reaktory wykorzystywane do syntezy spaleniowej wraz z przykładowymi

produktami i nanokompozytami z napełniaczem NWSiC.

Słowa kluczowe: synteza spaleniowa, nanomateriały, nanokompozyty

Bibliografia:

1. A. Huczko, M. Szala, A. Dąbrowska, Synteza spaleniowa materiałów

nanostrukturalnych, WUW, Warszawa 2011

2. A. Huczko, A. Dąbrowska, M. Kurcz, Grafen. Synteza. Właściwości. Zastosowania,

WUW, Warszawa 2016, w druku

38

Potencjalne zastosowania plazmy w inżynierii środowiska

Sławomir M. Kuberski


Jako zjonizowany gaz cząsteczki plazmy łatwo wchodzą w reakcje z różnymi

substancjami chemicznymi, co pozwala na rozkład związków toksycznych,

modyfikacje struktur polimerowych, niszczenie bakterii i grzybów.. Wolne rodniki,

tlen atomowy oraz inne cząsteczki czy jony wykazują inaktywacyjne właściwości

w stosunku do wielu mikroorganizmów. Pod wpływem plazmy pomiędzy tlenem,

azotem i parą wodną zachodzą reakcje, w których powstają substancje o silnym

działaniu destrukcyjnym i dekontaminującym.

Wśród zastosowań środowiskowych najbardziej zaawansowaną jest

technologia obróbki wody pitnej, w której szkodliwy dla środowiska chlor był

zastępowany ozonem wytwarzanym w wyładowaniach barierowych. Obecnie na

świecie pracuje ponad 3000 instalacji ozonowania wody pitnej,

Inne środowiskowe zastosowania ozonu generowanego w wyładowaniach

barierowych w powietrzu bądź tlenie obejmują: sterylizację powietrza, wody,

gleby, powierzchni i opakowań; usuwanie tlenków azotu (NOx), ditlenek siarki

(SO2), metali ciężkich i lotnych związków organicznych (VOCs) powstających

w procesie malowania, lakierowania, spalania odpadów szpitalnych i innych

procesach chemicznych; recykling i usuwanie zanieczyszczeń, szczególnie

w procesach utylizacji niektórych grup odpadów; rozkład i spalanie odpadów

organicznych, lotnych i stałych spalin z silników. Dodatkową zaletą jest to, że

zostają również usunięte inne zanieczyszczenia, takie jak lotne związki

organiczne, dioksyny, zanieczyszczenia kwaśne (HCl, HF, SO3).

Ciekawą perspektywę stanowi zastosowanie plazmy do oczyszczania

ścieków. Tak jak w przypadku oczyszczania wody pitnej, główne znaczenie zdaje

się mieć efektywne generowanie ozonu. Niestety nie jest to takie łatwe. Co

prawda udaje się rozłożyć szereg związków, które nie ulegają biodegradacji

w aktywnym złożu oczyszczalni ścieków, ale nadal wśród produktów procesu

obecne są aldehydy, kwasy karboksylowe, estry kwasów karboksylowych oraz

inne związki karbonylowe (ketony, chinony).

Słowa kluczowe: detoksykacja odpadów niebezpiecznych i zanieczyszczeń

powietrza, efektywne generowanie ozonu, dekontaminacja ścieków

39

Charakterystyka i zastosowanie puchu modyfikowanego z zastosowaniem plazmy niskotemperaturowej

w odzieży alpinistycznej

Bartosz Małachowski, Adam Małachowski

Pracownia Sprzętu Alpinistycznego Małachowski e-mail: [email protected]

Od lat odzież puchowa i śpiwory stanowią fundamentalne wyposażenie

alpinistyczne. Zapewnienie ciepła podczas aktywności fizycznej w warunkach

klimatu zimnego przez odzież i śpiwory jest możliwe dzięki zastosowaniu

wypełnień puchowych zoptymalizowanych pod względem gramatury

wypełnienia. Eksploatacja w warunkach klimatu zimnego w zmiennych

warunkach atmosferycznych sprawiają, że wypełnienie puchowe ulega

zawilgoceniu. Powoduje to obniżenie parametrów termoizolacyjnych

i właściwości użytkowych.

Puch poddany obróbce plazmowej charakteryzuje się większą

hydrofobowością, co w znacznym stopniu poprawia właściwości użytkowe

i termoizolacyjne w klimacie zimnym.

W prezentacji przedstawiony będzie postęp we wdrażaniu technologii obróbki

plazmowej puchu oraz wyniki testowania tak zmodyfikowanego materiału.

Badania zostały sfinansowane ze środków Narodowego Centrum Badań

i Rozwoju w ramach projektu numer: PBS1/B9/16/2012.

Słowa kluczowe: nanotechnologia, puch naturalny, obróbka plazmowa,

hydrofobowość, termoizolacyjność

40

Spis autorów:

Bala Dorota 30

Balcerzak Jacek 13, 21, 29

Chlebda Damian 18, 19, 20

Chruściński Longin 34

Chrzan Magda 18, 19, 20

Dąbrowska Agnieszka 37

Gajewska Magdalena 10

Głowacka Anna 9, 10

Grzesiak Barbara 10

Huczko Andrzej 36

Jaruga Izabella 13

Jodłowski Przemysław 17, 18, 19, 20

Jóźwiak Łukasz 29

Kapica Ryszard 13, 24

Kasza Magdalena 19

Kazimierski Piotr 31

Kierzkowska-Pawlak Hanna 25

Knapik Arkadiusz 17

Kolanowski Łukasz 28

Kołodziej Andrzej 17, 24

Krawczyk Krzysztof 15, 30, 33

Krawczyk-Kłys Iwona 13

Kuberski Sławomir 38

Kubiczek Artur 31

Łojewska Joanna 17, 18, 19, 20, 24

Lota Grzegorz 27, 28

Makowski Maciej 14

Małachowski Adam 39

Małachowski Bartosz 39

Markiewicz Justyna 9, 11, 13

Młotek Michał 15, 30, 33

Nazimek Dobiesław 22

Nogal Łukasz 30

Piwowarczyk Ewelina 18, 19, 20

Redzynia Wiktor 25

Sielski Jan 14, 31

Skalska Kinga 23

Tracz Piotr 25

Tyczkowska-Sieroń Ewa 9, 10

Tyczkowski Jacek 9, 13, 14, 24, 25, 28, 29, 31

Ulejczyk Bogdan 15, 30, 33

Zbrowska Magdalena 30

Documents

Post CMOS Devices Based on Semiconductor Nanowires · Katedra Energetyki i Pojazdów, Wydział Inżynierii Produkcji, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie 13.00 Kinga Skalska „Wykorzystanie