______________Tematyka badawcza pracowni_______________
W Pracowni Elektrochemii prowadzone są badania fizykochemiczne materiałów nieorganicznych, organicznych, kompozytów otrzymywanych w postaci cienkich filmów, struktur różnego typu o rozmiarach od mikro do nanometrów.
Układy te otrzymujemy z polimerów przewodzących, półprzewodników, metali, soli nieorganicznych, samoorganizujacych się molekuł i układów biologicznych. Rodzaj badanego materiału zależy od właściwości i przewidywanych zastosowań. Prowadzone badania możemy podzielić na kilka grup:
Cienkie warstwy polimerowe
Badania mają na celu zoptymalizowanie warunków elektrosadzania różnego typu polimerów na podłożach przewodzących, określenie struktury molekularnej polimerów, określenie właściwości redoks polimerów i ich przydatności do kowalencyjnego wiązania enzymów. Badamy m.in. polimery: poli(1,8 – diaminokarbazol), polikwas (5- karboksyloindolowy), poli(o-fenylenodiamina), poli(2-alkoksyaniliny), a stosowane enzymy to tyrozynaza, lakkaza
Biomimetyczne warstwy molekularne na granicach fazowych
Otrzymujemy mono- i dwuwarstwy molekularne o znaczeniu biologicznym metodami samoorganizacji oraz techniką Langmuira-Blodgett. Nasze zainteresowania badawcze obejmują wbudowywanie biomolekuł w dwuwarstwy lipidowe (np. Na+, K+ ATP-aza, oksydaza cytochromowa) oraz badanie dynamiki chromoforów na powierzchni celem uzyskania informacji o uporządkowaniu badanych struktur. Badamy także reakcje molekuł kowalencyjnie związanych z powierzchnią (utlenianie i przemiany różnych centrów redoks, policyklicznych węglowodorów aromatycznych, oligomeryzacja monomerów), w celu utworzenia struktur jedno lub dwuwymiarowych w obszarze granicy faz (np. na powierzchni półprzewodnika lub metalu)
Nano i mikrostruktury różnego typu
Metodami chemicznymi i elektrochemicznymi otrzymujemy nano i mikro struktury z metali (Pd, Cd, Ag), półprzewodników ( CdS, CdSe, CdTe), struktury kompozytowe, polimery przewodzące ( polialkoksytiofeny) – zdyspergowane cząstki półprzewodników (CdS), nanorurki, nanodruty z polimerów przewodzących [poli(1,8 – diaminokarbazol), polikwas (5- karboksyloindolowy), poli (o- fenylenodiamina), polianizydyna] oraz mikrokapsułki z polipirolu. Badamy wpływ warunków syntezy na właściwości pod kątem zastosowań w elektrokatalizie, w fotoogniwach, w tworzeniu złącz molekularnych i układów wiążących enzymy. Otrzymujemy mikrostruktury polimerowe w formie kapsułek, wewnątrz których pułapkowane mogą być różnego typu molekuły, takie jak barwniki fluorescencyjne (piren, perylen), pary redoks (np. jony Fe3+), enzymy (lakaza), gazy (wodór, tlen, dwutlenek siarki) nanocząstki magnetyczne, sole nieorganiczne i środki grzybobójcze. Prowadzimy również badania procesów biomineralizacyjnych zachodzących w szkieletach organizmów żywych (współczesnych i kopalnych) na poziomie nanometrów, z punktu widzenia relacji pomiędzy ich budową w nano-, mikro- i makroskali Ponadto syntezujemy i badamy koloidalne nanocząstki magnetyczne (ferrofluidy) a także modyfikujemy ich właściwości powierzchniowe pod kątem wykorzystania tych cząstek jako nośników leków w tzw. celowym dawkowaniu leków
Równowagi fazowe
W Pracowni prowadzone są również prace nad statystycznym opisem, korelacją, krytyczną oceną danych eksperymentalnych i przewidywaniem równowag fazowych i wielkości pokrewnych w dwu i wieloskładnikowych mieszaninach. Oprócz badań statystycznych prowadzone są badania nad fizykochemiczną symulacją dynamiki układów chemicznych (dynamiczne układy rozdzielania substancji, symulacja reaktorów chemicznych, etc.).
__________________Metody badawcze____________________
W prowadzonych w Pracowni badaniach poza technikami elektrochemicznymi stosujemy
nowoczesne techniki mikroskopowe (SEM, TEM, AFM, STM), techniki spektroskopowe (Raman, FTIR, UV-Vis ex-situ, in-situ) oraz techniki synchrotronowe (XRF, XANES). Pracownia dysponuje współczesnym sprzętem do pomiarów fotoelektrochemicznych.
|
