Panel specjalizacyjny KATALIZA PRZEMYSŁOWA I ADSORBENTY. Zakład Technologii Chemicznej Wydział Chemii

Panel specjalizacyjny

KATALIZA PRZEMYSŁOWA I ADSORBENTY

Zakład Technologii Chemicznej

Wydział Chemii

Zespół Technologii Organicznej

Kierownik Zespołu:

Prof. dr hab. Piotr Kuśtrowski kontakt: pok. D3-19, tel. 12 686 2415

http://www.zto.chemia.uj.edu.pl

Zespół Chemicznych Technologii Środowiskowych

Kierownik Zespołu:

Prof. dr hab. Lucjan Chmielarz kontakt: pok. D3-21, tel. 12 686 2417

http://www.zchts.chemia.uj.edu.pl/

Panel specjalizacyjny

Kataliza przemysłowa i adsorbenty

Program panelu

Zajęcia laboratoryjne są realizowane w formie indywidualnych

miniprojektów badawczych.

Atrakcyjna tematyka badawcza

Rajdy integracyjne

Możliwość wyjazdów do partnerskich

jednostek

Możliwość kontynuacji kształcenia na studiach

doktoranckich

Uczestnictwo

w konferencjach naukowych Nowoczesna

aparatura Możliwość pracy

w projektach (dodatkowe stypendium)

atmosferaMiła

Współautorstwo publikacji

PODSTAWOWE ATUTY

PANELU

Podstawowe atuty panelu

Specyfika prac dyplomowych

• dehydrogenacja alkanów (synteza styrenu),

• kondensacja aldolowa (reakcja Knoevenagla),

• selektywne utlenianie węglowodorów i ich pochodnych.

• synteza pro-ekologicznych dodatków do paliw – eteru dimetylowego (EDM) i dietylowego (EDE),

• dopalanie sadzy i lotnych związków organicznych (VOC),

• selektywna redukcja tlenków azotu (NO_x) amoniakiem (NH₃-SCR),

• selektywne utlenianie amoniaku (NH₃-SCO),

• rozkład podtlenku azotu (N₂O),

• selektywne katalityczne utlenianie siarczków organicznych przez H2O2 do produktów stosownych przy produkcji leków,

Procesy katalityczne

• adsorpcja zanieczyszczeń anionowych,

• adsorpcja zanieczyszczeń kationowych,

• adsorpcja wybranych przedstawicieli

lotnych polarnych i niepolarnych związków organicznych (np. toluen, fenol, butan-2- on, n-heptan, propan-2-ol).

Procesy adsorpcyjne

Przykłady syntezy i modyfikacji materiałów katalitycznych/adsorbentów

Metoda jonowej wymiany templatu

Mezoporowate sito molekularne MCM-41

Syntetyczne mezoporowate nanomateriały krzemionkowe

Syntetyczne mezoporowate nanomateriały węglowe

Przykłady syntezy i modyfikacji materiałów

katalitycznych/adsorbentów

Wprowadzenie polimeru do porów krzemionki

Polimer

Karbonizacja

Wytrawianie matrycy krzemionkowej Modyfikacja

powierzchniowa repliki węglowej (np. utlenianie)

Przykłady syntezy i modyfikacji materiałów katalitycznych/adsorbentów

Synteza i modyfikacja powierzchniowa replik węglowych na bazie twardych

szablonów strukturotwórczych

Zeolity syntetyczne i naturalne

Przykłady syntezy i modyfikacji materiałów katalitycznych/adsorbentów

Idea połączenia właściwości zeolitów z materiałami mezoporowatymi

Przykłady stosowanych technik modyfikacji zeolitów w celu wytworzenia mezoporów

Metoda bez użycia szablonu mezoporów

Delaminacja / podpieranie zeolitów warstwowych

Demetalacja

Desilikacja / dealuminacja

Przykłady syntezy i modyfikacji materiałów

katalitycznych/adsorbentów

Warstwowe zeolity z rodziny MWW

Przykłady syntezy i modyfikacji materiałów

katalitycznych/adsorbentów

Przykłady syntezy i modyfikacji materiałów katalitycznych/adsorbentów

Glinokrzemiany warstwowe i hydrotalkity

Metody podpórkowania naturalnych glinokrzemianów warstwowych (preparatyka materiałów typu PCH i PILC)

Przykłady syntezy i modyfikacji materiałów

katalitycznych/adsorbentów

Struktury typu „yolk-shell”

Struktury typu „core-shell”

Szczepienie polimerów

na mezoporowatych materiałach krzemionkowych

Przykłady syntezy i modyfikacji materiałów katalitycznych/adsorbentów

Sferyczny templat polimerowy

Templat polimerowy zmodyfikowany jonami

metalu przejściowego

Materiał typu

„yolk-shell”

Wprowadzanie jonów metalu

Wprowadzenie prekursora tlenkowego

adsorpcja zanieczyszczeń z fazy ciekłej w rdzeniu węglowym

kontrolowana desorpcja zanieczyszczeń do powierzchni i fotokatalityczne utlenienie związków organicznych w fazie wodnej przy użyciu energii słonecznej

Fotokatalityczne utlenianie lotnych związków organicznych na katalizatorach typu „core-shell”

Przykładowe procesy adsorpcyjne/katalityczne

Katalityczne odwodornienie alkanów

Przykład: utleniająca dehydrogenacja etylobenzenu do styrenu

Przykładowe procesy adsorpcyjne/katalityczne

+ 1/2 O ₂

+ H ₂ O

Adsorpcyjno-katalityczna eliminacja związków organicznych z gazów

Wysoko-powierzchniowy adsorbent węglowy

Aktywny katalizator

nośnikowy na bazie tlenków metali przejściowych (Cu,

Co, Mn, Ce) lub metali szlachetnych (Pd, Pt)

Przykładowe procesy adsorpcyjne/katalityczne

Utlenianie lotnych związków organicznych na katalizatorach wytwarzanych techniką druku 3D

Przykładowe procesy adsorpcyjne/katalityczne

Niskotemperaturowe utlenianie związków organicznych tlenem atmosferycznym na kompozytowych ​organo-katalizatorach ​

Proste związki organiczne pochodzenia petrochemicznego,

pochodzenia naturalnego bądź odzyskane z odpadów

Przykładowe procesy adsorpcyjne/katalityczne

Przykładowe procesy adsorpcyjne/katalityczne

Katalityczna redukcja tlenku azotu

4NO + 4NH₃ + O₂ = 4N₂ + 6H₂O Cu-MCM-41

Fe-MCM-41 Dotacja Cu

Dotacja Fe 10Fe-MCM-41

50Fe-MCM-41 100Fe-MCM-41

20Fe-MCM-41

25Cu-MCM-41 50Cu-MCM-41

Krzemionkowy żel syntezowy

Zeolit po desilikacji Metoda bez użycia szablonu mezoporów 2CH₃OH → CH₃OCH₃ + H₂O

Synteza eteru dimetylowego przy użyciu zeolitów mezoporowatych

Przykładowe procesy adsorpcyjne/katalityczne

Przykładowe procesy adsorpcyjne/katalityczne

Katalityczne utlenianie organicznych siarczków z użyciem H₂O₂

Przykładowe procesy adsorpcyjne/katalityczne

Aparatura badawcza

Spektrometr fotoelektronów (XPS)

Spektrometr podczerwieni (FT-IR), (przystawki ATR, DRIFT, TGA-IR)

Spektrometr emisyjny ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej (ICP-OES)

Spektrometr fluorescencyjny (EDXRF)

Aparatura badawcza

Proszkowy dyfraktometr rentgenowski (XRD)

Spektrometry UV-Vis-DR Analizator elementarny CHNSO

Analizatory termograwimetryczne (TG-DTA)

Aparatura badawcza

Sorptomaty ASAP (niskotemperaturowa sorpcja azotu)

Aparatura badawcza

Chromatograf HPLC

Analizator potencjału zeta Układy do temperaturowo-programowanych reakcji (TPR i TPO)

Aparatura badawcza

Układy do testów katalitycznych wykorzystujące chromatografy gazowe lub spektrometry masowe

w do analizy produktów reakcji

Przykładowe ścieżki kariery absolwentów panelu specjalizacyjnego

Kataliza Przemysłowa i Adsorbenty

Laboratoria analityczne i badawczo- rozwojowe w różnych firmach chemicznych, przedsiębiorstwa specjalizujące się w szeroko

pojętej produkcji wyrobów bazujących na wykorzystaniu chemikaliów

(np. Selvita, Synthos S.A, PGE Bełchatów)

Kadra kierownicza i zarządzająca w zakładach chemicznych

np. Zakłady Chemiczne SYNTHOS S.A, Zakłady Chemiczne SARZYNA S.A,

APPLY SØRCO-NORWAY

Prywatna działalość gospodarcza - małe firmy z branży chemicznej

Administracja Państwowa np. Ministerstwo Gospodarki, Inspektoraty Środowiska

Ścieżka kariery naukowej:

Doktoraty:

Wydział Chemii UJ, Instytut Katalizy PAN, Wydział Energetyki i Paliw AGH

Po doktoracie praca w:

ETH Zurich, RWTH Aachen, Uniwersytet Sztokholmski, na Wydziale Chemii UJ, AGH i in.

Międzynarodowa współpraca naukowa

University of Antwerp (Belgia)

Technical University of Ostrava (Czechy)

University of Chemistry and Technology, Prague (Czechy) Universitat Politecnica de Valencia (Hiszpania)

University of Alicante (Hiszpania) Sorbonne University (Francja)

Ecole des Mines de Saint-Etienne (Francja) University of Aachen (Niemcy)

Brandenburg University of Technology Cottbus-Senftenberg (Niemcy)

Stockholm University (Szwecja)

Krajowa współpraca naukowa

Politechnika Krakowska

Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni PAN

Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie Politechnika Warszawska

Politechnika Wrocławska

Politechnika Łódzka

Zespół Technologii Organicznej Kierownik Zespołu:

Prof. dr hab. Piotr Kuśtrowski

kontakt: pok. D3-19, tel. 12 686 2415 http://www.zto.chemia.uj.edu.pl

Zespół Chemicznych Technologii Środowiskowych

Kierownik Zespołu:

Prof. dr hab. Lucjan Chmielarz

kontakt: pok. D3-21, tel. 12 686 2417 http://www.zchts.chemia.uj.edu.pl

Kontakt

Śledź najnowsze wydarzenia

z Zakładu Technologii Chemicznej na naszym fanpage!!

ZTCh

https://www.facebook.com/ZTChUJ/