• Aktualności

    dr hab. Marta Eliza Płońska-Brzezińska zdobyła finansowanie w wysokości 2 003 280,00 zł w ramach konkursu OPUS

    21.05.2020 08:19
    Autor: Administrator UMB

    Dofinansowanie dotyczy projektu pt. „Elektrokatalizatory węglowe z defektami strukturalnymi: otrzymywanie, charakterystyka i badanie zależności struktura-aktywność katalityczna”.

    Projekt pt. „Elektrokatalizatory węglowe z defektami strukturalnymi: otrzymywanie, charakterystyka i badanie zależności struktura-aktywność katalityczna”  wpisuje się świetnie w tzw. ‘hot topic’ w badaniach naukowych prowadzonych na świecie. Po pierwsze projekt dotyczy otrzymywania materiałów w nanoskali (słynna nanotechnologia) oraz materiałów o ściśle zaprojektowanych właściwościach katalitycznych. Katalizatory obniżają tzw. energię aktywacji, która musi zostać włożona, aby zapoczątkować określony proces. Zastosowanie katalizatorów pozwala nie tylko na zwiększenie wydajności danych procesów, ale również przyczynia się znacznie do obniżenia kosztów produkcji i użytkowania.

    Określenie „nanoskala” jest zazwyczaj stosowane w odniesieniu do wielkości w zakresie od 1 do 100 nm. Nanostruktury węglowe są w tej grupie jedną z najpowszechniej występujących struktur. Wśród wielu odmian alotropowych węgla poza najbardziej znanymi – diamentem, grafitem czy grafenem możemy wyróżnić wielowarstwowe fulereny, które często nazywane są „nanocebulkami węglowymi”. Ich nazwa pochodzi od struktury sferycznej cebuli i budowy wielowarstwowej opartej na grafenie, przypominającej włożoną jedna w drugą rosyjską lalkę „Matrioszka”. Właściwości fizyczne oraz chemiczne tych nanostruktur są ściśle związane z ich wielkością (średnicą). Obecnie jest to nanostruktura węglowa uznawana na świecie jako jedna z najbardziej fascynujących struktur w nano-skali.

    Głównym celem tego projektu jest zastosowanie metody ogrzewania mikrofalami w tworzeniu nanocebulek węglowych, które w konsekwencji mogą mieć wysoką aktywność katalityczną w kluczowych reakcjach procesów elektrochemicznych i biologicznych. W projekcie zaplanowano poszukiwanie wydajnego katalizatora do oznaczania tlenu cząsteczkowego. Do tej pory najczęściej stosowano metaliczne katalizatory (np. nanocząstki platyny) w tych reakcjach. Charakteryzują się one jednak słabą trwałością w obecności tlenu, są drogie i mało powszechne, stąd ich praktyczne zastosowanie chociażby na skalę przemysłową jest ciągle bardzo ograniczone.

    Obecnie rozwijana jest nowa generacja katalizatorów, gdzie materiały węglowe są idealnymi kandydatami dla tych rozwiązań. Wykazują one między innymi bardzo wysoką aktywność katalityczną wobec reakcji oznaczania tlenu z jednoczesną wysoką trwałością w powietrzu i w wodzie. Połączenie właściwości katalitycznych ze skalą ‘nano’ stwarza również wiele nowych możliwości w medycynie. Nanostruktury węglowe są idealnymi kandydatami do zastosowań medycznych in vivo, np. do pomiaru saturacji krwi tlenem, czy nawet stężenia tlenu w komórkach.

    Powrót