o przyznanie środków finansowych na działalność statutową na rok 2014

Transkrypt

1 WNIOSEK Strona 1 z 104 o przyznanie środków finansowych na działalność statutową na rok 2014 A. DANE WNIOSKODAWCY Nazwa i adres jednostki naukowej: Instytut Chemii Fizycznej PAN, ul. M. Kasprzaka 44/52, Warszawa, mazowieckie Kierownik jednostki naukowej: prof. dr hab. Robert Hołyst, Dyrektor Dane kontaktowe: tel.: (22) , fax: (22) , (22) , ichf@ichf.edu.pl, WWW: NIP: , REGON: Nazwa banku, nr rachunku: BPH SA Jednostka ubiega się o: oczekiwana dotacja przyznanie dotacji na utrzymanie potencjału badawczego TAK przyznanie dotacji na finansowanie kosztów związanych z restrukturyzacją przyznanie dotacji na finansowanie kosztów związanych z utrzymaniem specjalnego urządzenia badawczego przyznanie dotacji na finansowanie działalności polegającej na prowadzeniu badań naukowych lub prac rozwojowych oraz zadań z nimi związanych, służących rozwojowi młodych naukowców oraz uczestników studiów doktoranckich przyznanie dotacji na działalność związaną z utrzymaniem i poszerzaniem naukowych baz danych (z wyłączeniem Wirtualnej Biblioteki Nauki) NIE NIE TAK TAK ,00 1. konsorcjum HORIOZON katalog Bibliotek naukowych PAN - z dostepem online ,00 przyznanie dotacji na działalność związaną z utrzymaniem i poszerzaniem Wirtualnej Biblioteki Nauki NIE Wniosek zawiera: Raport z wykorzystania środków przyznanych na utrzymanie potencjału badawczego (w tym na restrukturyzację) TAK 1) Zmiany wymienionej ustawy zostały ogłoszone w Dz. U. z 2006 r. Nr 46, poz. 328, Nr 104, poz. 708 i 711, Nr 144, poz i Nr 227, poz. 1658, z 2007 r. Nr 80, poz. 542, Nr 120, poz. 818, Nr 176, poz i 1240 i Nr 180, poz. 1280, z 2008 r. Nr 70, poz. 416, z 2009 r. Nr 68, poz. 584, Nr 157, poz. 1241, Nr 161, poz i Nr 202, poz oraz z 2010 r. Nr 57, poz. 359, Nr 75, poz. 471, Nr 96, poz. 620 i Nr 127, poz. 857 i Nr 182, poz oraz z 2011 r. Nr 45, poz. 235, Nr 84, poz. 455, Nr 112, poz. 654 i Nr 185, poz

2 Strona 2 z 104 Raport z wykorzystania środków przyznanych na utrzymanie specjalnego urządzenia badawczego: Raport z wykorzystania środków przyznanych na finansowanie działalności polegającej na prowadzeniu badań naukowych lub prac rozwojowych oraz zadań z nimi związanych, służących rozwojowi młodych naukowców oraz uczestników studiów doktoranckich Raport z wykorzystania środków przyznanych na utrzymanie i poszerzanie naukowych baz danych (z wyłączeniem Wirtualnej Biblioteki Naukowej) Raport z wykorzystania środków przyznanych na utrzymanie i poszerzanie Wirtualnej Biblioteki Nauki NIE TAK NIE NIE

3 Strona 3 z 104 B. DOTACJA NA UTRZYMANIE POTENCJAŁU BADAWCZEGO I. Czy jednostka ubiega sie o przyznanie dotacji na utrzymanie potencjału badawczego: TAK 1. Liczba osób, w przeliczeniu na pełny wymiar czasu pracy, zatrudnionych w jednostce naukowej przy prowadzeniu badań naukowych lub prac rozwojowych na podstawie stosunku pracy, ustalona na podstawie corocznie składanych przez pracowników pisemnych oświadczeń o wyrażeniu zgody na zaliczenie do tej liczby: 1) w przypadku uczelni będących pracownikami, o których mowa w art. 108 pkt 1 i 3 ustawy z dnia 27 lipca 2005 r. Prawo o szkolnictwie wyższym (Dz. U. Nr 164, poz. 1365, z późn. zm. 1) ) oraz pracownikami naukowo-technicznymi i inżynieryjno-technicznymi, zatrudnionymi w celu wykonywania prac pomocniczych w badaniach naukowych oraz prac usługowo-badawczych; 2) w przypadku jednostek naukowych Polskiej Akademii Nauk będących pracownikami, o których mowa w art. 87 pkt 1, 2 i 4 ustawy z dnia 30 kwietnia 2010 r. o Polskiej Akademii Nauk (Dz. U. Nr 96, poz. 619 oraz z 2011 r. Nr 84, poz. 455); 3) w przypadku instytutów badawczych będących pracownikami, o których mowa w art. 39 ust. 1 pkt 1 3 ustawy z dnia 30 kwietnia 2010 r. o instytutach badawczych (Dz. U. Nr 96, poz. 618 oraz z 2011 r. Nr 112, poz. 654 i Nr 185, poz. 1092); 4) w przypadku pozostałych jednostek naukowych będących pracownikami zatrudnionymi na stanowiskach związanych z prowadzeniem badań naukowych lub prac rozwojowych. (Uwaga: w przypadku zatrudnienia na podstawie stosunku pracy w więcej niż jednej jednostce naukowej, pracownik może złożyć oświadczenie tylko w jednej, wybranej przez siebie jednostce. Zatrudnienie podaje się według stanu na dzień złożenia wniosku.) Ogółem 196,84, w tym w każdej z grup dziedzin nauki i sztuki: 2) Nauki chemiczne 156,93 5) Nauki fizyczne 24,50 16) Nauki techniczne 15,41 (Uwaga: Należy podać liczbę pracowników w każdej z dziedzin nauki i sztuki, zgodnie z komunikatem ogłaszanym w Biuletynie Informacji Publicznej na stronie podmiotowej Ministra. Suma podanych liczb nie może być wyższa niż podana liczba ogółem.) 2. Wykaz planowanych do realizacji zadań badawczych, ujętych w planie zadaniowym jednostki, w tym: 1) kontynuowanych

4 Raman shift (cm -1 ) Strona 4 z 104 Wykaz planowanych kontynuowanych zadań badawczych Instytutu Chemii Fizycznej PAN na 2014 rok Indukowane ciśnieniem syntezy i procesy fizykochemiczne Phase II Phase III Phase I Pressure (GPa) Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest poznanie możliwości występowania przejść Motta w zakresie megabarowym w przypadku związków molekularnych bogatych w wodór np. własności NaNH 2 B 2 H 6. Związana z tym modyfikacja aparatury pozwoli na wejście do czołówki światowej w badaniach pod tak wysokimi ciśnieniami. Szczególny nacisk będzie położony na badania dynamiki sieci (spektroskopia ramanowska) oraz badania struktury krystalicznej (synchrotronowa dyfrakcja promieni rentgenowskich, dyfrakcja neutronowa). Kolejnym celem będzie określenie wpływu ciśnienia hydrostatycznego na własności transportowe (pomiary przewodnictwa elektrycznego) związków na bazie żelaza. Prowadzone będą też próby identyfikacji nowych, stabilnych (oraz meta-stabilnych) związków zawierających chemicznie związane atomy gazów szlachetnych metodami chemii kwantowej oraz ich charakterystyka fizykochemiczna. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Poznanie nowych form związków molekularnych bogatych w wodór istniejących pod wysokimi ciśnieniami. Korelacja wpływu ciśnienia hydrostatycznego na właściwości transportowe związków żelaza. Znalezienie nowych związków zawierających chemicznie związane atomy gazów szlachetnych trwałych pod wysokimi ciśnieniami. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych i prac doktorskich.

5 Strona 5 z 104 Warstwy molekularne Cross-linker C 60 -amide functional monomer 2 ATP template 1 C 60 -uracil functional monomer 4 C 60 -carboxy functional monomer 3 Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest zaprojektowanie i wytworzenie nowych polimerów rozpoznających molekularnie: nowych pochodnych monomerów bis(2,2 -bitienylo)metanu, podstawionych zasadami nukleinowymi komplementarnymi do zasad oznaczanych oligonukleotydów. Zastosowane zostaną również oligomery peptydowych kwasów nukleinowych. Kolejnym celem będzie opracowanie i wytworzenie kompozytów z nanomateriałów węglowych o wysoce rozwiniętej powierzchni, takich jak nanorurki węglowe, grafem i ich mieszaniny oraz polimery przewodzące. Zostaną także opracowane i wykonane chemoczujniki do selektywnego oznaczania wybranych biomarkerów chorób nerek oparte na polimerach wdrukowane molekularnie (pochodnych bis(2,2 -bitienylo)metanu) osadzonych na przetwornikach za pomocą elektropolimeryzacji. Detekcja będzie prowadzona za pomocą impedymetrii, mikrograwimetrii piezoelektrycznej i spektroskopii rezonansu plazmonów powierzchniowych. Będą także kontynuowane badania nad chemoczujnikiem z polimerową warstwą porfirynową do rozpoznawania, wykrywania i oznaczania nikotyny, jej metabolitu kotyniny i analogu miosminy w roztworze opartego na polimerach wdrukowane molekularnie. Zostanie podjęta próba wykorzystania detekcji impedymetrycznej w tym urządzeniu. Wreszcie podejmiemy próbę wytworzenia reduktywnego elektropolimeryzowania pochodnych C 60 jako monomerów funkcyjnych do wytwarzania warstwy selektywnie rozpoznającej adenozyno-5'-trifosforan (ATP). Planowane efekty naukowe i praktyczne: Wytworzenie nowych form polimerów rozpoznających molekularnie na bazie tiofenu lub fullerenu. Poznanie mechanizmów ich oddziaływań z szeroką gamą analitów. W przyszłości ta wiedza i wytworzone elementy mogą posłużyć do konstrukcji czujników. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych i publikacji naukowych i prac doktorskich.

6 Strona 6 z 104 Krystalochemia związków inkluzyjnych Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest zaprojektowanie i otrzymanie kompleksów molekularnych kaliksarenów i ich pochodnych (gospodarz), zarówno rozpuszczalnymi jak i nierozpuszczalnymi w roztworach wodnych, ze związkami o znaczeniu biologicznym, w tym leki i feromony (gość). Kontynuowane będą też badania strukturalne kompleksów inkluzyjnych i ko-kryształów kukurbituryli ze związkami o znaczeniu biologicznym, w tym lekami. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na warunki krystalizacji kompleksów, poznanie ich struktury krystalicznej i molekularnej oraz oddziaływań gość-gospodarz. Prowadzone będzie też badania przemian fazowych w ciele stałym kryształ-do-kryształu związanych z utratą rozpuszczalnika, zdolności samoorganizacji i badania strukturalne amfifilowych kaliksarenów oraz badania strukturalne związków heterocyklicznych typu tioazyn o potencjalnym działaniu biologicznym i zastosowaniu medycznym. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Rozszerzenie wiedzy na temat tworzenia iwłaściwosci fizykochemicznych kompleksów molekularnych, w szczególności kalikasarenów i ich pochodnych oraz kukurbituryli. W przyszłości ta wiedza może posłużyć do konstrukcji układów transportujących leki w organizmie. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych i publikacji naukowych i prac doktorskich.

7 Strona 7 z 104 Nanoinżynieria powierzchni do chemo- i bioczujników Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest rozszerzenie gamy podłoży opartych na submikronowych metalicznych strukturach. Będą to metaliczne podłoża elektrogenerowane na granicy trzech faz pokrytych cienkimi warstwami grafenu i ich kompozytami, elektrogenerowane warstwy polikrzemianów nanoszone na podłoża z nanocząstkami metali szlachetnych tj. Au, Ag i ich stopów, także warstwy polikrzemianowe zawierające odciski wirusów. Zabezpieczenie cienkimi warstwami kompozytów na bazie grafenu pozwoli na zapewnienie odporności mechanicznych nanostruktur oraz stabilne wprowadzenie grup funkcyjnych na powierzchnię. Powyższe warstwy będą wykorzystane do detekcji wirusów metodami: miejscowego powierzchniowego resonansu plazmonowego (LSPR) i/oraz powierzchniowo wzmocnionej spektroskopii Ramana (SERS). Wytwarzane warstwy nanomateriałów będą też modyfikowane z wykorzystaniem reakcji typu click. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Wytworzenie nowych warstw mogących stanowić atrakcyjne podłoża do do detekcji metodami LSPR i SERS. Lepsze zrozumienie mechanizmu osadzania metalicznych i polilrzemianowych nanopateriałów na powierzchniach przewodzących. Ta wiedza może posłużyć do konstrukcji czujników np. czujnika do szybkiego i bezznacznikowego rozpoznawania wirusów wykorzystującego elektrowdrukowywaną molekularnie cienką warstwę zol-żelową. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych i publikacji naukowych, zgłoszeń patentowych i prac doktorskich.

8 Intensity Strona 8 z 104 Zachowania fazowe i dynamika w roztworach polimerów K 298 K 1 0, / deg Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest poznanie zachowania polimerów dendrytycznych ze zmodyfikowanymi grupami końcowymi na granicy faz woda/powietrze (filmy Langmuira) i podłożach stałych (filmy Langmuira- Blodgett). Struktura ich monowarstw będzie analizowana metodą mikroskopii kąta Brewstera (BAM) w funkcji temperatury. Planowane jest też przenoszenie tych monowarstw na podłoża stałe (np. kwarc, krzem, mika). Struktury przeniesinych filmów molekularnych będą analizowane metodami odbicia promieniowania rentgenowskiego (XRR) oraz mikroskopii sił atomowych (AFM). Scharakteryzowane zostaną także zachowania fazowe polimerów dendrytycznych w układach z różnymi rozpuszczalnikami (w tym w nadkrytycznym dwutlenku węgla). Szczególna uwaga zostanie zwrócona na wpływ zmian struktury wnętrza hiperrozgałęzionych poliestrów i polieterów na te zachowania czemu będzie służyć rozszerzenie gamy badanych polimerów o oligomery kwasu mlekowego. Planowana jest także kontynuacja badań nad wykorzystaniem cieczy jonowych jako rozpuszczalników polimerów, w szczególności charakteryzacja kompozytów oraz roztworów celulozy, nanorurek i surfaktantów w cieczach jonowych metodami spektroskopii Ramana, spektroskopii impedancyjnej i spektroskopii małokątowego rozpraszania promieniowania rentgenowskiego (SAXS). Planowane efekty naukowe i praktyczne: Rozszerzenie wiedzy na temat polimerów dendrytycznych a w szczególności ich zachowań na granicach faz i zachowań fazowych w nadkrytycznym CO 2. Dotyczy to szczególnie wpływu grup terminalnych na te zachowania. Poznanie możliwości wykorzystania cieczy jonowych jako rozpuszczalników polimerów co może prowadzić do ich praktycznego wykorzystania. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych, zgłoszeń patentowych i prac doktorskich.

9 Strona 9 z 104 NMR ciała stalego dynamika molekularna i dynamika wiązania wodorowego Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest wykorzystanie metody wzmacniania sygnału NMR poprzez przeniesienie polaryzacji od para-wodoru, PHIP (ang. Para Hydrogen Induced Polarization) do modyfikacji układów biologicznie czynnych w celu aktywacji ich własności hiperpolaryzacyjnych. W tym celu, hiperpolaryzacyjnie aktywne fragmenty molekularne zawierające wiązania podwójne lub potrójne, które ulegają reakcji addycji para-wodoru, zostaną przyłączone do małych i aktywnych biologicznie peptydów posiadających własność selektywnego kompleksowania wybranych większych biomolekuł. Zamierzamy przeprowadzić badania tautomerii protonowej w tych układach z użyciem techniki CP/MAS w możliwie szerokim zakresie temperatur. Po przeprowadzeniu koniecznych modyfikacji peptydów, wykonamy testy ich aktywności hipepolaryzacyjnej, gdyż po modyfikacji może ona ulec nawet dramatycznej zmianie w porównaniu do aktywności początkowej fragmentu hiperpolaryzacyjnego. Przeprowadzone zostaną także.badania tautomerii prototropowej w pochodnych 3,6-pirydazynodionu w ciele stałym. W trimerze utworzonym w sieci krystalicznej potencjalnie możliwe jest przeniesienie protonów zarówno w mostkach O...H...O jak i N...H...N. Zamierzamy przeprowadzić badania tautomerii protonowej w tych układach z użyciem techniki CP/MAS w możliwie szerokim zakresie temperatur a także zbadamy efekty izotopowe.. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Opracowanie metody wzmacniania wykorzystująca para wodór do wzmacniania sygnału czasteczek aktywnych biologicznie. W wersji zmodyfikowanej w sposób umożliwiający PHIP takie peptydy mogły by zatem być wykorzystane jako wysoce selektywne kontrasty w tomografii magnetycznego rezonansu jądrowego (MRI). Rozszerzenie wiedzy o tautomerii prototropowej. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych i publikacji naukowych.

10 Strona 10 z 104 Kompleksy koordynacyjne i materiały funkcjonalne Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest synteza i charakteryzacji zdefiniowanych nieorganiczno-organicznych prekursorów metaloorganicznych oraz ich transformacje w kierunku materiałów funkcyjonalych. W szczególności będą kontynuowane badania nad otrzymywaniem i funkcjonalizacją nanocząstek ZnO. Zostaną zoptymalizowae metody otrzymywania dobrze zdefiniowanych nanocząstek ZnO o różnej morfologii, zostanie rozszerzona gama ligandów stabilizujących a także zostaną wprowadzone układy bimetaliczne w celu poprawienia właściwości luminescencyjnych oraz stabilności kropek kwantowych. Ponadto w badaniach zostaną zastosowane sfunkcjonalizowane ligandy lub polimery biodegradowalne zakończone reaktywnymi grupami funkcyjnymi, w celu otrzymania biokoniugatów z aktywnymi czasteczkami takimi jak leki, czy proteiny. Prowadzone będą również dalsze badania nad projektowaniem i syntezą dobrze zdefiniowanych prekursorów materiałów luminescencyjnych opartych na pochodnych 8-hydroksychinoliny i innych ligandach wykazujących w połączeniu z metalami właściwości luminescencyjne. Kolejnym zadaniem będzie projektowanie i synteza molekularnych magnetyków. Badania będą obejmowały zarówno studia teoretyczne nad zjawiskami magnetycznymi na poziomie molekularnym jak i zagadnienia związane z syntezą, pomiarami własności magnetycznych oraz korelacją właściwości magnetycznych i budową wysokospinowych kompleksów manganu i kobaltu. Prowadzone będą też prace prowadzące do wykorzystania dokładnego potencjału wymiennego oraz termodynamicznego rozszerzenia spinowej teorii funkcjonałów gęstości w metodach obliczeniowych chemii kwantowej dla struktur otwarto powłokowych z dużą liczbą niesparowanych elektronów, zagadnienia związane z wpływem temperatury na własności magnetyczne oraz badaniem stosowalności indeksów reaktywności związanych ze zmianą ładunku na jądrze atomowym. w transmutacjach typu C-C do B-N oraz reakcjami deprotonacji. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Opracowanie metod syntezy kropek kwantowych o dużej fotostabilności i wysokiej wydajności kwantowej, które mogą mieć szerokie zastosowanie jako znaczniki leków czy biosensory w testach medycznych. Opracowanie podejścia do syntezy nowych materiałów molekularnych magnetyków, które pozwolą otrzymywać produkty o bardziej przewidywalnej budowie i właściwościach magnetycznych. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych i rozpraw doktorskich.

11 Strona 11 z 104 Fizykochemia miękkiej materii Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest zrozumienie procesów transportu w układach biologicznych czym zajmuje się biologistyka. Szczególna uwaga zostanie skoncentrowana na zależności lepkości od skali długości, mobilności białek i ich oddziaływaniach w żywych komórkach. Zagadnieniami szczegółowymi będą: analiza lepkości w nanoskali w układach polielektrolitów w tym DNA, analiza lepkości w miękkiej materii scharakteryzowanej kilkoma skalami długości, analiza stałych trwałości kompleksów ligand-białko i białko-dna, analiza reakcji biochemicznych (cięcie DNA przez enzymy) w zatłoczonym sztucznie środowisku. oraz pomiary mobilności w żywych komórkach. Do pomiarów mobilności białek oraz barwników we wnętrzu żywych komórek zostaną wykorzystane bakterie E.coli. Dzięki naszej hodowli będziemy w stanie wyznaczyć nie tylko mobilność, ale również jej przestrzenną niejednorodność (w obszarze zajętym przez DNA (około 20% komórki, cytoplazmie bez DNA oraz w pobliżu membrany. Zostaną również rozpoczęte pomiary ruchliwości w komórkach skóry. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Zrozumienie procesów transportu w układach biologicznych i ich implikacji dla oddziaływań pomiędzy cząsteczkami białek. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych i rozpraw doktorskich.

12 Strona 12 z 104 Mikroprzepływy i płyny złożone Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest opracowaniem platformy technologicznej umożliwiającej projektowanie i konstruowanie zautomatyzowanych układów mikroprzepływowych prowadzących reakcje chemiczne i biochemiczne wewnątrz mikro-kropelek. Będą prowadzone prace nad dalszą integracją stworzonych dotychczas modułów w zintegrowane i zautomatyzowane układy mikroprzepływowe służące badaniom biochemicznym, mikrobiologicznym, dla przykładu, stworzenie układów do badań procesów pozyskiwania lekooporności przez mikroorganizmy poddane działaniu zmiennego w czasie stresu chemicznego, czy do przesiewowych poszukiwań komórek syntezujących przeciwciała. Będą też kontynuowane badania nad tworzeniem nowych materiałów za pomocą technik mikroprzepływowych, w tym emulsji wielokrotnych oraz rusztowań komórkowych a także tworzenie układów mikroprzepływowych integrujących czujniki biochemiczne, np. wagę kwarcową. Podjęta też zostanie próba stworzenia pasywnych układów mikroprzepływowych, zdolnych do precyzyjnego wykonania operacji na mikroobjętościach płynów bez precyzyjnej kontroli przepływu w trakcie wykonywania protokołu. Kontynuowane będą również badania o charakterze podstawowym, dotyczące charakterystyki transportu kropli w mikrokapilarach. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Wytworzenie nowych platform typu lab-on-chip o duzym stopniu automatyzacji o potencjalnym zastosowaniu w biologii i medycynie. Odpowiedź na fundamentalne pytania dotyczące transportu kropli w kapilarach Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych, zgłoszeń patentowych i rozpraw doktorskich.

13 Strona 13 z 104 Organizacja i synteza nanocząstek Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest opracowanie metod wytwarzania trójwymiarowych nanokompozytów przy wykorzystaniu zjawiska indukowanej separacji faz, które ma miejsce w układzie po dodaniu polimeru do roztworu zawierającego odpowiednio sfunkcjonalizowane nanocząstki i surfaktant. W tym celu prowadzaniu do fazy uporządkowanej, będącej liotropowym ciekłym kryształem będziemy wprowadzać złote nanopręty. Po usunięciu materiału organicznego metodą kalcynacji wysokotemperaturowej spodziewamy otrzymać porowate nano-materiały i wykorzystać je jako katalizatory. Zamierzamy kontynuować również prace mające na celu wprowadzenie do uporządkowanych faz złotych nanocząstek pokrytych tiolem zawierającym grupy silanolowe. Tak otrzymana faza ciekłokrystaliczna może być zestalona chemicznie za pomocą hydrolizy tetraetyloortokrzemianu, która po usunięciu materiału organicznego, posłuży do fabrykacji nanokompozytów katalitycznych. Planujemy także badania mające na celu fabrykację trójwymiarowego nanokompozytu posiadającego właściwości bakteriobójcze wykorzystując nową metodę pokrywania powierzchni pewnych rodzajów hydrofilowych materiałówza pomocą odpowiednio sfunkcjonalizowanych nanocząstek złota. Będziemy także kontynuowali prace nas dwuwymiarowymi nanokompozytami do konstrukcji urządzeń opto-elektronicznych z błon nanocząstek otrzymanych na powierzchni rozdziału faz woda-powietrze oraz woda-olej. Rozpoczęte zostaną badania nad fabrykacją mikro-rurek, będących kompozytami zbudowanymi na bazie boru zawierającymi nanoczastki złota. Rozwijane też będą nowe metody funkcjonalizacji nanocząstek. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Wytworzenie oryginalnymi nowych materiałów opartych na nanocząstkach o potencjalnym zastosowaniu w materiałach optoelektronicznych czy w ochronie zdrowia. Rozwinięcie nowych metod syntezy i funkcjonalizacji nanoczastek. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych, zgłoszeń patentowych i rozpraw doktorskich.

14 Strona 14 z 104 Fizykochemia układów złożonych Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest poznanie właściwości naładowanych cząstek przy zastosowaniu metod mechaniki statystycznej, zarówno analitycznych jak i numerycznych oraz symulacji komputerowych. Będą one dotyczyć cząstek koloidalnych w różnych rozpuszczalnikach, w tym w rozpuszczalnikach podlegających przejściom fazowym (termodynamiczna siła Casimira), cząstek o efektywnych specyficznych oddziaływaniach takich jak przyciąganie na krótkich odległościach i odpychanie na dalszych odległościach - na powierzchniach rozdziału faz lub na stałych podłożach, cząstek na zakrzywionych powierzchniach, w tym na powierzchni małych kropel tzw. koloidozomów, cząstek tworzących uporządkowane struktury w porach i ogólnie w ograniczonej geometrii, otoczonych sztywną lub elastyczną ścianą. Kontynuowane będą też badania nad budową mononokryształów utworzonych z periodycznych faz kubicznych. Będą one dotyczyć wewnętrznej struktury monokryształów w pobliżu warstwy powierzchniowej w monokryształach utworzonych z fazy kubicznej Fd3m. Badana będzie stabilność ścianek poprzez obliczenia energii tworzenia się ścianek w różnych kierunkach. Energie będą obliczane z minimalizacji odpowiedniego funkcjonału Landaua- Ginzburga. Wyniki badań teoretycznych będą konfrontowane z wynikami badań eksperymentalnych. Kontynuowane będą badania zjawisk charakterystycznych dla wieloskładnikowych membran biologicznych a konkretnie właściwości pęcherzyków w rozszerzonym modelu funkcjonału, w którym uwzględniona zostanie anizotropia wynikająca z kształtu makrocząsteczek znajdujących się w membranie lipidowej. Zostaną rozpoczęte badania własności sferycznych koloidozomów metodami symulacji komputerowych. Dotyczyć one będą struktury powierzchni koloidozomów w zależności od gęstości, oddziaływań i rozmiarów cząsteczek koloidalnych je tworzących. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Lepsze zrozumienie właściwości fizykochemicznych naładowanych cząstek koloidalnych co ma z kolei znaczenie dla zrozumienia układów biologicznych np. właściwości membran. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych i rozpraw doktorskich.

15 Strona 15 z 104 Struktura a właściwości katalityczne silnie zdyspergowanych metali na nośniku Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest wytworzenie i poznanie właściwości katalizatorów do wykorzystania w szerokiej gamie procesów chemicznych i elektrochemicznych. Dokonana zostanie synteza i charakteryzacja metodami fizykochemicznymi katalizatorów mono- i bimetalicznych zawierających nikiel, opartych na węglach aktywnych oraz zeolitach typu BEA. Zostaną one zastosowane w reakcji wodoroodchlorowania 1,2-dichloro i 1,1,2- trichloroetylenu etanu w fazie gazowej, a także w procesie katalitycznego oczyszczania wody. Zostaną zakończone badania wodoroodchlorowania tetrachlorometanu na nośnikowych katalizatorach bimetalicznych zawierających pallad (Pd-Au, Pd-Cu i Pd-Ag). Oczekuje się uzyskania efektów synergetycznych w przypadku dodawania metalu grupy IB do palladu. Ponadto będą prowadzone badania nad efektywnością katalizatorów zawierających pallad w niskotemperaturowej reakcji utleniania strumieni gazowych zawierających wodór. Kontynuowane będą też prace nad katalizatorami na bazie palladu i platyny do ogniwa ogniw paliwowych zasilanych kwasem mrówkowym lub wodorem zanieczyszczonym tlenkiem węgla (symulacja wodoru otrzymywanego z biomasy). Katalizatory dotowane metalami przejściowymi (Ru, Ir, Co) i tlenkami metali przejściowych (WO 3, ZrO 2, TiO 2 ) będą testowane na anodzie wymienionych ogniw w aspekcie ich aktywności i odporności na zatruwanie tlenkiem węgla. Katalizatory PdPt, PdCr, na nośnikach węglowych lub w formie czerni metali będą testowane na katodzie ogniwa na kwas mrówkowy. Najlepsze katalizatory zostaną scharakteryzowane i zastosowane w zbudowanej baterii 60 W PEMFCs (proton exchange membrane fuel cells). Planowane efekty naukowe i praktyczne: Lepsze zrozumienie wybranych procesów katalitycznych i elektrokatalitycznych. Konstrukcja nowych układów katalitycznych i ogniw paliwowych o potencjalnym zastosowaniu praktycznym. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych, zgłoszeń patentowych i rozpraw doktorskich.

16 Strona 16 z 104 Struktura i dynamika materiałów nanokrystalicznych Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest poznanie procesów samodyfuzji, struktury katalizatorów oraz rozkładu termicznego, chemicznego i mechanochemicznego nanokryształów metali i tlenków metali oraz rozwinięcie metod analizy struktury cienkich warstw/wielowarstw metodami dyfrakcji. Będą kontynuowane badania zależności struktury powierzchni nanokryształów metali od rodzaju otaczającego gazu pod ciśnieniem atmosferycznym na przykładzie nanokryształów irydu oraz niklu. Interpretacja zmian struktury będzie prowadzona z pomocą symulacji atomistycznych. Będą prowadzone badania kinetyki segregacji powierzchniowej w nanostopach oraz zjawiska indukowanej chemicznie segregacji powierzchniowej, które mogą zachodzić anomalnie szybko. W tych warunkach kontrola stanu powierzchni umożliwia w dużym stopniu kształtowanie profilu stężeniowego metali w krystalitach stopu. Rozpoczniemy też badania nad analizą zmian struktury kryształów molekularnych w fazie ich rozkładu. Proponowane podejście połączy dyfrakcyjną analizę polikrystaliczną z fourierowską analizą metodą radialnej funkcji dystrybucyjnej. Będą tez prowadzone obserwacje oraz interpretacja za pomocą symulacji atomistycznych, ewolucji temperaturowej wielowarstw W/Cu. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Lepsze zrozumienie zmian strukturalnych nanokryształów metali i tlenków metali. Pozwoli to m.in. na optymalizację wybranych katalizatorów z punktu widzenia ich trwałości w czasie przebiegu reakcji w fazie gazowej. Rozwiniecie metod analizy struktury cienkich warstw/wielowarstw metodami dyfrakcji. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych i rozpraw doktorskich.

17 Strona 17 z 104 Chemia środowiska -MS. konturowy profil całkowitego prądu jonowego LC/QQQ-MS Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest rozpoznanie mechanizmów przemian wybranych związków organicznych, zawierających funkcje tlenowe, np. związki epoksydowe o szkielecie izoprenu (C5), w środowisku naturalnym z wykorzystaniem laboratoryjnego układu do foto-symulacji w roztworach wodnych. W badaniach planowane są eksperymenty z udziałem katalitycznego generatora rodników siarczanowych. Dodatkowo, planowane jest opracowanie metod analitycznych śledzenia badanych przemian z wykorzystaniem tandemowej spektrometrii mas wyposażonej w źródła jonizacji typu API (jonizacja pod ciśnieniem atmosferycznym). W celu lepszego zrozumienia tworzenia wtórnych zanieczyszczeń powietrza (aerozoli atmosferycznych) planowane są również badania z wykorzystaniem komór symulacyjnych typu smog-chamber. Badane będzie tworzenie estrów siarczanowych kwas metakrylowego (MAA) oraz innych metabolitów tego kwasu metakrylowego o dużej masie cząsteczkowej w fazie wodnej w aspekcie powstawania wtórnych aerozoli atmosferycznych. Kolejnym zadaniem będzie opracowanie i walidacja metod analitycznych pozwalających na określenia składu chemicznego próbek wody deszczowej zebranej w przestrzeni miejskiej z wykorzystaniem zaawansowanych narzędzi spektrometrii mas. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na opracowanie mechanizmów tworzenia i przemian wtórnych zanieczyszczeń powietrza i wód opadowych, jak też potencjalnych sposobów ich usuwania zgodnie z kluczowymi dyrektywami Unii Europejskiej o ochronie biosfery. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych i publikacji naukowych.

18 Strona 18 z 104 Wodór elektrolityczny w procesach korozji oraz jego wytwarzanie i magazynowanie, jako nośnika energii Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest lepsze zrozumienie mechanizmu korozji wodorowej stali, mechanizmu jego wydzielania i innych zjawisk związanych z jego absorpcją w metalach. Za pomocą opracowanej wcześniej mikroelektrody antymonowej będą badane zmiany ph roztworu w mikrometrowych odległościach od powierzchni stali. W szczególności badany będzie wpływ azotu w stali na zmianę ph roztworu podczas korozji oraz w warunkach polaryzacji anodowej i katodowej. Określone zostaną także parametry reakcji wydzielania wodoru w stężonym gorącym ługu potasowym na powierzchniowo modyfikowanych katodach stali nierdzewnej i niklu. Przeprowadzone zostaną próby otrzymywania przesyconych roztworów węgla w sieci krystalicznej niklu z plazmy metanu i wodoru. Określony zostanie wpływ wprowadzonych dodatków węgla i azotu na właściwości elektrokatalityczne i trwałość katod. Prowadzone też będą badania procesów wnikania, transportu (dyfuzji) i pułapkowania wodoru (w tym tworzenie faz wodorkowych) stopów cyrkonu w warunkach silnego nawodorowania, a także badania zmian strukturalnych zachodzących pod wpływem wodoru na powierzchni oraz w obszarze przypowierzchniowym stopu. Prowadzone tez będą badania materiałów hybrydowych opartych na nanomateriałach węglowych. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na lepsze poznanie przyczyny unikalnych właściwości anodowych i trybologicznych stali nierdzewnych poddanych niskotemperaturowemu azotowaniu w plazmie azotu z wodorem. W przyszłości pozwolą na uzyskanie materiału z optymalnymi parametrami reakcji wydzielania wodoru i do poznania mechanizmu oddziaływania wprowadzonych pierwiastków stopowych. Uzyskane informacje będą miały znaczenie dla przyszłych prac nad możliwością zastąpienia materiału koszulek prętów paliwowych w reaktorach jądrowych mniej reaktywnym stopem lub stopem ze zmodyfikowaną powierzchnią. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych i zgłoszeń patentowych.

19 Strona 19 z 104 B + R Zielona chemia O O Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest realizacja projektów rozwojowych i aplikacyjnych na pograniczu badań naukowych i działalności gospodarczej z zakresu chemii związanej z ochroną środowiska oraz metod syntezy unikalnych odczynników i wzorców. W szczególności będą poszukiwane nowe składniki kompozycji feromonowej barczatki sosnówki. Prowadzona będzie ich identyfikacja, synteza chemiczna i opracowanie formy użytkowej dla potrzeb ochrony lasu. Kontynuowane będą poszukiwania, synteza i opracowanie form użytkowych feromonów i kairomonów użytecznych w zwalczaniu chrząszczy z gatunku smolików (Pissodes), wtórnych szkodników lasów iglastych. Prowadzone też będą poszukiwania syntetycznych repelentów odpowiadających wyizolowanym z moczu wilka. Poszukiwana będzie droga optymalizacji syntezy octanu (+)- (1R)-cis-2,2-dimethyl-3-izopropenylo-cyklobutanometanolu, feromonu płciowego wełnowca cytrusowego (Planococcus citri) szkodnika szeregu upraw szklarniowych i sadów. Prowadzona też będzie optymalizacja syntezy 7-chloro-4-metoksyazaindolu i 2-iodopirazyny, bloków budulcowych do syntezy nowego leku przeciw wirusowi HIV. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na opracowanie i optymalizację syntezy nowych środków ochrony lasów, nowych repelentów oraz unikalnych odczynników chemicznych.

20 Strona 20 z 104 Charakterystyka procesów fizykochemicznych zachodzących w obszarze kilku warstw atomowych Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest poznanie oddziaływań oraz skutków procesów fizykochemicznych zachodzących w warstwach subatomowych Zamierzamy kontynuować badania procesów oddziaływania tlenków metali, stosowanych jako nośniki katalizatorów, z nanocząstkami innych domieszkujących metali. Zakres tych badań będzie obejmował zmiany stanu elektronowego nośnika tlenkowego w układzie Au CeO 2 i interaktywnych form metalnośnik w zależności od składu i metod preparatyki. Dla poprawienia precyzji analizy ilościowej tego układu wyznaczony zostanie parametr transportu elektronów, tj. średnia droga swobodna przy zastosowaniu spektroskopii piku elastycznego oraz nowego, wielopozycyjnego, nośnika próbek umożliwiającego jednoczesną analizę badanego materiału z zastosowaniem czterech wzorców metalicznych. Będziemy kontynuować badania związane z wytwarzaniem i charakterystyką warstw tlenkowych TiO 2,, Al 2 O 3 i ZrO 2 o kontrolowanej wielkości nanoporów. Oczekujemy, że funkcjonalizacja powierzchni doprowadzi do poprawy ich biozgodności, właściwości bakteriobójczych oraz do wytworzenia aktywnych podłoży do badań typu adsorbat-adsorbent metodą spektroskopii SERS. Prowadzone będą również prace nad wytwarzaniem nowej generacji nanomateriałów metodami chemicznymi przewodników jonów tlenu opartych na CeO 2. Będą również kontynuowane badania półprzewodników z szeroką przerwą energetyczną. W tym celu planuje się uruchomienie nowego źródła promieniowania rentgenowskiego o energii 2042,4 ev, tj. anody cyrkonowej. Pozwoli to na usunięcie pików Augera nakładających się na główne linie fotoelektronów podczas badania GaN. Konieczne będzie także opracowanie nowego formalizmu analizy ilościowej dla tego źródła. Rozszerzony zostanie formalizm analityczny opisujący transport elektronów z zastosowaniem teorii Chandrasekhara. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na wytworzenie lepszych narzędzi spektroskopii fotoelektronów, optymalizację wybranych katalizatorów, wytworzenie nowych materiałów o właściwościach bakteriobójczych, podłoży SERS oraz nowych elektrolitów do tlenkowych ogniw paliwowych. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych i publikacji naukowych.

21 Strona 21 z 104 Badanie oddziaływań międzycząsteczkowych metodami spektroskopowymi i mikroskopią STM/AFM Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest poznanie korelacji pomiędzy właściwościami strukturalnymi, elektrochemicznymi i spektroelektrochemicznymi supramolekularnych agregatów złożonych związków elektroaktywnych oraz oddziaływań i skutków procesów fizykochemicznych Badania będą prowadzone metodą skaningowej mikroskopii tunelowej (STM). Badane będą nowe półprzewodniki o złożonej strukturze chemicznej i elektronowej: pochodne oligomerów tiofenu typu donor-akceptor-donor, w których w łańcuch pierścieni tiofenu wbudowywane są odpowiednie grupy akceptorowe (np. tiadiazol, tetrazyna). Szczególma uwaga zostanie zwrócona na efekt wprowadzenia dodatkowej grupy akceptora lub donora elektronów do bazowego półprzewodnika co umożliwia modyfikacje poziomów HOMO i LUMO cząsteczki i w konsekwencji dopasowanie jej właściwości elektronowych. Planowane jest także zastosowanie techniki spektroskopii tunelowej (STS) oraz lokalne pomiary przewodnictwa w celu uzyskania informacji o rozkładach gęstości elektronów powierzchniowych, potencjału powierzchniowego oraz przewodnictwa elektrycznego w uporządkowanych warstwach tych związków. To pozwoli na porównanie otrzymanych rezultatów z wartościami energii poziomami HOMO i LUMO cząsteczek wyznaczonymi metodami elektrochemicznymi i spektroelektrochemicznymi. Badana też będzie energetyka hydratacji zjonizownych form pochodnych uracylu metodą spektrometrii mas. Celem tych prac jest wyznaczenie energetyki oddziaływań cząsteczek wody w mikrohydratach zjonizowanych form pochodnych uracylu generowanych elektrosprajem z fazy ciekłej. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na lepsze zrozumienie natury oddziaływań w cienkich warstwach oligomerów polimerów przewodzących co może być przydatne w konstrukcji urządzeń elektroniki molekularnej. Pozwolą także na lepsze zrozumienie oddziaływań jonów metali oraz cząsteczek wody na zmiany konformacyjne biocząsteczek co ma znaczenie w projektowaniu leków. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych i publikacji naukowych.

22 Strona 22 z 104 Elektrody modyfikowane o potencjalnym zastosowaniu w czujnikach i ogniwach Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest konstrukcja nowych układów elektrochemicznych o potencjalnym zastosowaniu w czujnikach i ogniwach. Kontynuowane będą badania układów elektrokatalitycznych opartych na nanocząstkach z materiałów przewodzących, przede wszystkim złota a także węgla lub platyny. Obiektami badań będą nie tylko warstwy nanocząstek wytworzonych metodą warstwa po warstwie bez dodatkowej cząsteczki łącznika ale także nanocząstki w postaci zawiesin (badane metodami opartymi na wymuszonym przepływie) oraz warstwy nanocząstek typu Janusa pływające na granicy faz ciecz-powietrze. Może to pozwolić na określenie wpływu sposobu osadzenia nanocząstek na wydajność procesu elektrokatalitycznego. Kontynuowane będą badania procesów katalitycznych (reakcji redukcji tlenu i reakcji wydzielania wodoru) na granicy faz ciecz-ciecz z wykorzystaniem kompleksów molekularnych i nanocząstek metali. W szczególności poszukiwane będą warunki do elektrochemicznej regeneracji katalizatorów (kompleksów metali przejściowych) oraz rozwijane metody detekcji produktów tych reakcji, przede wszystkim detekcji lokalnej metodą skaningowej mikroskopii elektrochemicznej. Ta sama metoda będzie wykorzystana do osadzania na stałych powierzchniach wysepek metalicznych (złoto, platyna) katalizatorów, których właściwościami można sterować poprzez dobór parametrów elektroosadzania. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na lepsze zrozumienie mechanizmu reakcji katalitycznych prowadzonych elektrodach modyfikowanych nanoobiektami a także na granicy faz ciecz. Pozwolą także na opracowanie nowych metod otrzymywania katalizatorów oraz na opracowanie układów katalitycznych opartych na granicy faz ciecz-ciecz.. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, zgłoszeń patentowych, publikacji naukowych oraz rozpraw doktorskich.

23 Strona 23 z 104 Zjawiska złożone, procesy nierównowagowe i przetwarzanie informacji przy wykorzystaniu reakcji chemicznych Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest poznanie możliwości przetwarzania informacji przy wykorzystaniu medium chemicznego. Obiektem badań będzie układ kropli wypełnionych wodnym roztworem reagentów reakcji Biełousowa-Żabotyńskiego, otoczonych warstwą lipidową i umieszczonych w ciekłym węglowodorze. Informacja będzie kodowana poprzez obecność pobudzeń w wybranej kropli albo poprzez korelacje czasowo-przestrzenne pobudzeń w wielu kroplach. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na wykorzystanie czynników zewnętrznych (światło, pole elektryczne) do kontroli procesów przetwarzania informacji przez medium chemiczne. Kolejnym etapem badań w tym kierunku będzie próba wykorzystanie czynników zewnętrznych do takiej zmiany parametrów medium chemicznego, aby nauczyło się ono wykonywać określone operacje. Prowadzone będą także symulacje układów złożonych, w których występują reakcje chemiczne. Będą to symulacje makroskopowe przetwarzania informacji w układach reakcja-dyfuzja, mające na celu poznanie alternatywnych metod kodowania informacji, symulacje mezoskopowe wpływu fluktuacji na złożoną dynamikę układu termochemicznego z Newtonowską wymianą ciepła z termostatem z uwzględnieniem możliwości występowania rezonansu stochastycznego przy przejściu układu od reżimu pobudliwego do oscylacji, indukowanego przez fluktuacje temperatury otoczenia. Symulacje ewolucji czasowej zjawisk elektrochemicznych oparte o metodę automatów komórkowych dotyczyć będą zmian morfologii, struktura i funkcjonowanie warstw pasywnych w różnych warunkach, oraz nietypowe, dalekie od równowagi zachowanie się korodujących powierzchni w kontakcie z medium reaktywnym opartym na solach stopionych. Prowadzone też będą symulacje powstawania struktur przestrzennych Turinga w dalekich od równowagi układach chemicznych, o gęstości cieczy lub gęstych gazów. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na lepsze zrozumienie mechanizmu chemicznego przetwarzania informacji. Mogą mieć także przydatne do zrozumienia mechanizmów korozji np. korozji w solach stopionych, z którą mamy do czynienia w reaktorach jądrowych IV generacji. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych oraz rozpraw doktorskich.

24 Strona 24 z 104 Astrochemia laboratoryjna. Fotochemia, astrochemia i spektroskopia oscylacyjna i elektronowa cząsteczek z rodziny acetylenów Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest zrozumienie procesów chemicznych zachodzących w materii gwiezdnej poprzez doświadczenia prowadzone w warunkach laboratoryjnych. Dotychczasowe badania fotochemii i spektroskopii cyjanoacetylenu, cyjanodiacetylenu i dicyjanoacetylenu zostaną rozszerzone na rozszerzyć na ich pochodne metylowe: CH 3 C 3 N i CH 3 C 5 N, które zostały wykryte w przestrzeni międzygwiazdowej. Przeprowadzona zostanie synteza tych związków. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na wykorzystanie luminescencyjnej spektroskopii elektronowej do wykrywania produktów ich fotolizy w warunkach izolacji kriogenicznej, w zestalonym gazie obojętnym. Spektroskopia luminescencyjna jest bardzo czułą metodą detekcji, która być może, pozwoli odkryć nowe cząsteczki, będące produktami sprzęgania nienasyconych łańcuchów węglowo-azotowych potencjalnie interesujące dla astrochemii. Kontynuowane będą prace dotyczące wzajemnych fotochemicznych transformacji w grupie cząsteczek o stechiometrii C 4 H 3 N (oprócz CH 3 C 3 N są to m.in. cyjanek allenylu i cyjanek propargilu) oraz C 3 H 3 N (izomery cyjanku winylu). Pracom eksperymentalnym będą towarzyszyć prace teoretyczne. Będzie to opracowanie wydajnych metod poszukiwania izomerów o zadanej stechiometrii oparte na sposobach lokalizacji atomów wodoru wokół szkieletu złożonego z ciężkich atomów, takich jak węgiel, azot lub siarka poprzez implementację i porównane trzech algorytmów rozmieszczania atomów wodoru: stochastycznego, typu grid i chemicznego. Zostaną wykonane obliczenia struktury, reaktywności i stabilności cząsteczek cyjanku winylu oraz jego izomerów strukturalnych do identyfikacji związków o stechiometrii C 3 H 3 N izolowanych w zestalonych gazach obojętnych. interpretacji widm mikrofalowych oraz zrozumienia prawidłowości rządzących migracją wodoru wzdłuż łańcucha węglowo-azotowego. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na lepsze zrozumienie procesów przebiegających w materii międzygwiezdnej i interpretacji widm laboratoryjnych i radioastronomicznych. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych oraz rozpraw doktorskich.

25 Strona 25 z 104 Fotoelektronika organiczna: Jedno- i wielordzieniowe kompleksy lantanowców jako emitery do diagnostyki biomedycznej Fluorofory C 3 Emitery NIR Materiały Fn Ar F F O F B B O N N F N F B O F Polimery koordynacyjne N Ar Fn O _ Yb O 3 kompozytowe Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest synteza i poznanie właściwości fotofizycznych szerokiej gamy związków kompleksowych interesujących z punktu widzenia praktycznych. Będzie prowadzona próby synteza fluroforów donorowo-akceptorowych o symetrii C 3 : 1,3,5-triazyn i aromatycznych układów elektrodonorowych, polączonych atomami boru do zastosowań optoelektronicznych ze względu na spodziewane właściwości emisyjne w szerokim zakresie światła widzialnego i NIR, dwufotonowe wzbudzenie i znaczne przesunięcie Stokesa. Podjęte zostaną próby syntezy polimerów koordynacyjnych z udziałem jonów lantanowców z udziałem sztywnych ligandów wywodzących się z dibezwodników aromatycznych i jonów lantanowcowych, emitujących w zakresie widzialnym. Prowadzona też będzie synteza i badania fotofizyczne kompleksów lantanowcowych z Yb, Nd, Er, Pr. lantanowcowych - emiterów NIR z ligandami perfluorowanymi ligandów perfluorowanych i ich kompleksów Podjęta zostanie próba syntezy nieopisanych do tej pory izomerów strukturalnych porfiryny takich jak niepodstawiony korficen oraz analogów porficenu, w których jedną lub większą ilość podjednostek pirolowych zastąpiona pirydyną Będą też prowadzone badania fotofizyki nowo zsyntezowanych białych fluoroforów typu laktonów triarylometanowych z grupami hydrazydowymi, laktamowymi, tiolaktonowymi, badania spektroskopowe spirocyklicznych analogów CVL z jedną grupą elektrono-donorową w kontekście podwyższania wydajności kwantowej białej fluorescencji oraz badania relacji struktura fotofizyka w serii zsyntetyzowanych spirocyklicznych wielochromoforowych układów donorowoakceptorowych ze szczególnym uwzględnieniem strukturalnych uwarunkowań spiro-sprzężeń oraz ich wpływu na strukturę elektronową i dynamikę stanów wzbudzonych. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na lepsze zrozumienie relacji pomiędzy strukturą a fotofizyką związków kompleksowych i białych fluoroforów oraz poznanie właściwości niezsyntetyzowanych do tej pory izomerów porficenów. Może to mieć znaczenie praktyczne przy konstrukcji źródeł światła białego i innych zastosowaniach optoelektronicznych. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych, zgłoszeń patentowych oraz rozpraw doktorskich.

26 Strona 26 z 104 Ultraszybkie techniki laserowe: metody wytwarzania impulsów o dużych mocach szczytowych: pomiary kinetyczne o wysokiej zdolności rozdzielczej Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest poznanie ekstremalnie szybkich procesów fotofizycznych przy pomocy skonstruowanej wcześniej skonstruowanej i ulepszanej unikalnej aparatury takiej jak Femtosekundowy Spektrometr Fluorescencyjny (FSF), Femtosekundowy Spektrometr IR (FSIR) oraz Femtosekundowy Spektrometr Ramana (FSR). Prowadzone będą badania czasowo-rozdzielczej spektroskopii związków organicznych o szybkiej fotodynamice: badania dynamiki relaksacji wzbudzenia elektronowego w szeregu pochodnych porficenu oraz komercyjnie dostępnych pochodnych porfiryny z wykorzystaniem FSF, w celu poznania fotofizyki nieopisywanych jeszcze w literaturze konstytucyjnych izomerów porfiryny. Planowane są rutynowe pomiary widm czasoworozdzielczej absorpcji w zakresie średniej podczerwieni w aspekcie prac nad minimalizacją źródeł zakłóceń sygnału, zwiększenie dostępnej energii impulsów wzbudzających oraz zmniejszenie czasu martwego detektora podczerwieni, co pozwolina skrócenie czasu pomiaru oraz poprawienie czułości układu. Planowane jest też uzyskanie wysokiej rozdzielczości widm oscylacyjnych cząsteczek z femtosekundową rozdzielczością czasową na przyrządzie FSR. Kontynuowane będą prace nad optycznym wzmacniaczem parametrycznym bazującym na technice wzmacniania krótkich impulsów ze świergotem (ang. Chirped Pulse Amplification): zakończona zostanie budowa źródła promieniowania rentgenowskiego Kα. Układ składa się z komory próżniowej, tarczy oraz układu ogniskowania promieniowania laserowego i rentgenowskiego. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania pozwolą na lepsze zrozumienie wybranych, ekstremalnie szybkich procesów fotofizycznych. Zostanie prztestowana i ulepszona aparatura do ich pomiaru, szczególnie optyczny wzmacniacz parametryczny. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych, zgłoszeń patentowych oraz rozpraw doktorskich.

27 Strona 27 z 104 Fotofizyka i spektroskopia układów fotoaktywnych. Struktura, spektroskopia i fotofizyka układów wiązaniami wodorowymi. Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest zrozumienie zjawisk zachodzących we wzbudzonych elektronowo cząsteczkach. Obiektami badań będą związki organiczne: (i) izomery porfiryn zarówno strukturalne, jak i tzw. rozszerzone ; (ii) cząsteczki tworzące wewnątrz- lub międzycząsteczkowe wiązania wodorowe. Wiązanie wodorowe spełni rolę czynnika odpowiedzialnego za reaktywność (procesy tautomeryzacji), a z drugiej strony będzie elementem strukturalnym umożliwiającym wiązanie z innymi molekułami, czy też z odpowiednio przygotowanymi powierzchniami. Powyższe cząsteczki badane będą metodami spektroskopii elektronowej i oscylacyjnej (stacjonarnymi i czasowo-rozdzielczymi) oraz technikami mikroskopowymi, zarówno w fazach skondensowanych, jak i w reżimie izolowanych molekuł. Eksperymentom towarzyszyć będą symulacje teoretyczne. Szczegółowe plany obejmują (i) opis wielowymiarowego potencjału dla ruchu dwóch protonów, z uwzględnieniem tunelowania; (ii) zbadanie spektroskopii i fotofizyki nowych izomerycznych porfiryn; (iii) porównanie widm fluorescencji i Ramana dla pojedynczych, tych samych chromoforów; (iv) syntezę nowych izomerów porfiryn; (v) opracowanie procedur pozwalających na umieszczanie chromoforów w dobrze zdefiniowanym otoczeniu. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania przyczynią się do lepszego zrozumienia fotofizyki i reaktywności molekuł izolowanych oraz umieszczonych w sąsiedztwie aktywnych powierzchni. Pozwolą także na modyfikowanie zachowania molekuł w pożądany sposób (np. wzmocnienie lub osłabienie własności emisyjnych, zmiany fotostabilności - zarówno jej zwiększenie, jak i zmniejszenie, zmiana koloru emitowanego światła. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych oraz rozpraw doktorskich.

28 Strona 28 z 104 Konwersja energii w procesach przeniesienia ładunku Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest lepsze zrozumienie wpływu 5x10 10 rozpuszczalnika na kinetykę procesów wygaszania stanów wzbudzonych 3 *MLCT na drodze przeniesienia energii. Motywacją jest nieadekwatność 5x10 9 dotychczas przyjętego opisu tej klasy procesów: brak zgodności wyników eksperymentu z przewidywaniami teoretycznymi. Otrzymane przez nas 5x10 8 wyniki prowadzonych dotychczas badań wpływu rozpuszczalnika sugerują, że jednym z możliwych ograniczeń jest sam charakter procesów zachodzących z 5x10 7 udziałem wzbudzonych stanów 5x10 7 5x10 8 5x10 9 5x10 10 trypletowych. W dwucząsteczkowych k procesach tego typu oprócz ogólnie Q (calc) /M s obowiązującej zasady zachowania spinu można oczekiwać też efektów wynikających z zasady zachowania magnetycznej liczby kwantowej. Ta hipoteza robocza wymaga dalszego przetestowania, przy czym zwłaszcza wykonanie pomiarów wpływu temperatury na kinetykę procesu wygaszania może doprowadzić do decydującego jej potwierdzenia. Ze względu na charakter zachodzących procesów można oczekiwać braku istotnego wpływu temperatury na drodze innej niż proste zmiany lepkości medium reakcji, zwłaszcza w przypadku izoenergetycznego procesu wygaszania. W tym szczególnym przypadku oczekiwane wartości stałych szybkości k Q powinny wynosić k dif /6 niezależnie od temperatury pomiary. I dlatego przeprowadzone zostaną badania procesów wygaszania zachodzących z udziałem stanów wzbudzonych molekuł takich jak Ir(ppy) 3 oraz Ru(bpy) 2+ 3 w kilku wybranych rozpuszczalnikach organicznych (np. acetonitryl, N,N-dimetyloformamid) w możliwie szerokim zakresie temperatur. k Q (exp) /M s Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania powinny umożliwić finalne zweryfikowanie potrzeby uwzględniania reguły zachowania magnetycznej liczby kwantowej, co może mieć istotny wpływ na zrozumienie natury najprostszych procesów fizykochemicznych zachodzących z udziałem trypletowych stanów wzbudzonych, włączywszy w to istotne z praktycznego punktu widzenia reakcje przeniesienia elektronu. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych oraz rozpraw doktorskich.

29 Strona 29 z 104 Chemia biofizyczna: Dyfuzja i reakcje chemiczne w zatłoczonym środowisku Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest lepsze zrozumienie przejścia od nano- do makrolepkości w dyfuzji nanocząstek w zatłoczonym środowisku. Służą temu teoretyczne i doświadczalne badania efektu warstwy zubożonej polegającego na tym, że podczas dyfuzji obiektów w roztworach polimerów wokół dyfundującego obiektu wytwarza się warstwa o mniejszym stężeniu polimeru niż średnio w roztworze. W poprzednich latach opracowano teorię przejścia od dyfuzji nanoskopowej do makroskopowej w przy obecności warstwy zubożonej: dla dyfuzji próbnika w w roztworach sztywnych i monodyspersyjnych polimerów i zweryfikowano odpowiedni model metodą dynamicznego rozpraszania światła (DLS). W zwiazku z tym planowane jest wykonanie eksperymentów alternatywną metodą tj. metodą spektroskopii korelacji fluorescencji (FCS) z dyfuzją kulek fluorescencyjnych o promieniach pomiędzy 10 a 100 nm w roztworach glikolu polietylenowego i dekstranu. Zostaną też wykonane symulacje komputerowe eksperymentu FCS w celu porównania z wynikami doświadczalnymi i teorią. Będą też kontynuowane teoretyczne badanie warunków na dokładną regulację genów w 2-genowej kaskadzie z autoregulacją. Zostaną teoretycznie obliczone warunki dokładnej regulacji genów w kaskadzie z autoregulacją dla uproszczonego modelu, gdy geny są regulowane przez dwa oddzielne, nie skorelowane operatory, ale mające takie same funkcje transferu. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Planowane badania powinny umożliwić lepsze zrozumienie procesów transportu w układach biologicznych i procesów regulacji genów. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych oraz publikacji naukowych.

30 Strona 30 z 104 2) nowych

31 Strona 31 z 104 Wykaz planowanych nowych zadań badawczych Instytutu Chemii Fizycznej PAN na 2014 rok Procesy przeniesienia ładunku w układach hydrodynamicznych Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest lepsze poznanie reguł rządzących procesami przeniesienia ładunku w układach przepływowych, szczególnie w układach mikroprzepływowych gdzie są jeszcze praktycznie nie poznane. Badanymi procesami będą przeniesienie jonu przez granicę faz niemieszających się rozpuszczalników oraz przeniesienie elektronu na granicy faz elektroda. Badania będą prowadzone w układach mikroprzepływowych oraz na wirującej elektrodzie dyskowej. Badanymi przypadkami będą reakcje przeniesienia jonu generowane reakcją redoks (układy mikroprzepływe) i bioelektrokatalityczna redukcja tlenu (układy mikroprzepływowe wirujaca elektroda dyskowa) Planowane efekty naukowe i praktyczne: Lepsze zrozumienie procesów przeniesienia ładunku na granicy faz ciecz-ciecz i poznanie ich szczególnych cech w układach mikroprzepływowych. Lepsze zrozumienie efektów transportu w reakcjach bioelektrokatalitycznych i wyodrębnienie etapu limitującego szybkość reakcji w tych układach. Może to mieć znaczenie praktyczne w zastosowaniu układów mikroprzeplywowych w analizie chemicznej oraz jako źródeł energii (bioogniwa paliwowe) Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych i prac doktorskich.

32 Strona 32 z 104 Kataliza dla zrównoważonego przetwarzania energii i ochrony środowiska Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest synteza nowych nanostrukturalnych metalicznych fotokatalizatorów. Fotokatalizatory na bazie tlenku tytanu są przeznaczone do przekształcenia biomasy lignocelulozowej do związków o wysokiej wartości dodanej. Z kolei preparowane kompozyty bimetaliczne ( Pd +Au i Pd + Cu na TiO 2 ) są przeznaczone do fotodegradacji metanolu w fazie gazowej. Będą też syntezowane nowe hybrydowe mono- i bimetaliczne nośnikowe układów oparte na nowych materiałach węglowych preparowanych z biomasy Kolejnym celem będzie ustalenie korelacji pomiędzy właściwościami fizykochemicznymi fotokatalizatorów a ich aktywnością Będą one charakteryzowane różnymi technikami fizykochemicznymi (np. XPS, XRD, TEM) w celu w degradacji gazowego metanolu. Przeprowadzone zostaną także badania kinetyki degradacji związku modelowego (metanolu), jak i badania ich stabilności tych fotokatalizatorów w czasie reakcji. Planuje się też wykorzystanie ultradźwięków do wspomagania procesów fotokatalitycznych Planowane efekty naukowe i praktyczne: Lepsze zrozumienie procesów fotokatalitycznych a szczególnie korelacji pomiędzy ich parametrami fizykochemicznymi a aktywnością katalityczną. Szczególna uwaga zostanie zwrócona na rolę kwasowości nośnika na wydajność katalizy na materiałach półprzewodnikowych. Nowe katalizatory mogą mieć w przyszłości zastosowanie praktyczne do otrzymywania nowych substancji z odpadów organicznych z wykorzystaniem światła jako źródła energii. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych, publikacji naukowych i prac doktorskich.

33 Strona 33 z 104 Procesy przeniesienia ładunku w układach biologicznych i na granicy faz. Cel realizacji zadania: Celem realizacji zadania jest lepsze poznanie reguł rządzących procesami przeniesienia ładunku (protonu i elektronu) na granicy faz elektroda tlenkowa (lub nanocząstki tlenku metalu) powierzchniowo związany donor/mediator elektronów. Jako te ostatnie zostaną zastowowane związki o znaczeniu biologicznym: nici DNA, polimery o sekwencjach sprzężonych i zdelokalizowanych wiązań, enzymy o rozbudowanym łańcuchu kofaktorów oraz barwniki fluorescencyjne. Będą prowadzone symulacje tych procesów oraz obliczenia ab initio. Zostaną one wsparte badaniami elektrochemicznymi (potencjometria, woltametria). Dodatkowo będą prowadzone badania aktywnej roli ligandów w procesach przeniesienia ładunku w procesach enzymatycznych z udziałem oksydaz i oksygenaz oraz roli elektrostatycznych oddziaływań w szeregu istotnych biologicznie oraz istotnych w ochronie środowiska procesach redukcji i utleniania. Planowane efekty naukowe i praktyczne: Lepsze zrozumienie procesów przeniesienia ładunku w układach biologicznych oraz na granicach faz z udziałem powierzchni tlenkowych. Uzyskane wyniki zostaną opisane w formie doniesień konferencyjnych i publikacji naukowych.

34 Strona 34 z Informacja o terminie przeprowadzonego audytu zewnętrznego, o którym mowa w art. 34 ust. 1 pkt 1 ustawy z dnia 30 kwietnia 2010 r. o zasadach finansowania nauki (Dz. U. Nr 96, poz. 615 oraz 2011 r. Nr 84, poz. 445):

35 Strona 35 z 104 D. DOTACJA NA FINANSOWANIE DZIAŁALNOŚCI POLEGAJĄCEJ NA PROWADZENIU BADAŃ NAUKOWYCH LUB PRAC ROZWOJOWYCH ORAZ ZADAŃ Z NIMI ZWIĄZANYCH, SŁUŻĄCYCH ROZWOJOWI MŁODYCH NAUKOWCÓW ORAZ UCZESTNIKÓW STUDIÓW DOKTORANCKICH Czy jednostka ubiega się o przyznanie środków na działalność polegającą na prowadzeniu badań naukowych lub prac rozwojowych oraz zadań z nimi związanych, służących rozwojowi młodych naukowców oraz uczestników studiów doktoranckich: TAK 1. Wykaz planowanych do realizacji zadań badawczych (w tym tytuł rozprawy doktorskiej), ujętych w planie zadaniowym jednostki, w tym związanych z: 1) rozwojem naukowym młodych naukowców oraz uczestników studiów doktoranckich; Reakcje i procesy fizykochemiczne indukowane ciśnieniem Tytuł rozprawy doktorskiej: Wysokociśnieniowe badania rentgenowskie i rozpraszania Ramana wybranych związków o wysokiej zawartości wodoru Warstwy molekularne Tytuły rozpraw doktorskich: Makro- i mezoporowate warstwy przewodzących polimerów wdrukowanych molekularnie (MIPs) jako elementy rozpoznające selektywnych chemosensorów do wykrywania wybranych substancji o znaczeniu biologicznym Cienkie warstwy ustrukturowanej porfiryny kobaltu lub cynku i fulerenu [C60] do przetwarzania energii słonecznej, elektrokatalizy i rozpoznawania molekularnego Tranzystory polowe modyfikowane polimerami wdrukowanymi molekularne jako selektywne czujniki chemiczne Polimerowo-nanowęglowe materiały elektrodowe do urządzeń elektrochemicznych Krystalochemia związków inkluzyjnych Tytuły rozpraw doktorskich: Supramolekularna samoorganizacja kaliksarenów i ich kompleksów w ciele stałym: badania strukturalne Samoorganizacja wybranych amfifilowych kaliks[4]arenów i kaliks[6]arenów w ciele stałym - badania metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego na monokryształach Nanoinżynieria powierzchni do chemo- i bioczujników Tytuł rozprawy doktorskiej: Wykrywanie wirusów z wykorzystaniem zjawiska rezonansu plazmonów powierzchniowych Zachowania fazowe i dynamika w roztworach polimerów Tytuły rozpraw doktorskich: Zachowania fazowe i dynamika w roztworach polimerów dendrytycznych Zachowania fazowe i dynamika w roztworach polimerów i cieczy jonowych Kompleksy koordynacyjne i materiały funkcjonalne Tytuły rozpraw doktorskich: Materiały funkcjonalne z prekursorów cynkoorganicznych: otrzymywanie i badanie właściwości Transformacje zdefiniowanych prekursorów cynkoorganicznych w kierunku materiałów o pożądanych właściwościach Badanie aktywacji tlenu molekularnego ze związkami alkilowymi boru, glinu i galu Opracowanie efektywnych metod wytwarzania i funkcjonalizacji kropek kwantowych ZnO z wykorzystaniem prekursorów alkilocynkowych Funkcjonalizacja kropek kwantowych ZnO pod kątem zastosowań biologicznych i medycznych Projektowanie, synteza i charakteryzacja cynkoorganicznych prekursorów materiałów funkcjonalnych Opracowanie efektywnych metod wytwarzania nanomateriałów opartych na węglanach cynku Fizykochemia miękkiej materii Tytuły rozpraw doktorskich: Otrzymywanie powierzchni wzmacniających sygnały ramanowskie Analiza ruchu nanoobiektów w płynach złożonych

36 Strona 36 z 104 Analiza tworzenia kompleksów w materiałach biologicznych w wodzie i płynach złożonych Nano i makrolepkość w mieszaninach polimerów i surfaktantów Struktura płynów złożonych z analizy ruchu barwników fluorescencyjnych Kompleksy potrójne w chromatografii cieczowej Potrójne kompleksy cyklodekstryn w chromatografii gazowej struktura a selektywność Techniki mikroprzepływowe i samoorganizacja w płynach złożonych Tytuły rozpraw doktorskich: Zastosowanie technologii mikroprzepływów w bioanalityce Reologia kropli w układach mikroprzepływowych Wykorzystanie pól elektromagnetycznych w konstrukcji laboratoriów mikroprzepływowych Mikroprzepływowe metody tworzenia kropel i cząstek Opracowanie wysokowydajnych metod przesiewowych badań biochemicznych Opracowanie innowacyjnych metod badania procesów powstawania lekooporności w populacjach mikroorganizmów Synteza nanocząstek, tworzenie i charakteryzacja nanostruktur Tytuł rozprawy doktorskiej: Złote i srebrne nano- i mikro- cząstki: ich synteza, osadzanie i samoorganizacja w struktury 2D Synteza dwuwymiarowych nanokompozytów Fizykochemia układów złożonych Tytuł rozprawy doktorskiej: Symulacja komputerowa cząstek zadsorbowanych na powierzchni rozdziału faz Struktura a właściwości katalityczne silnie zdyspergowanych metali na nośniku Tytuły rozpraw doktorskich: Katalizatory na bazie palladu jako składniki kompozytów przeznaczonych do preparatyki elektrod ogniwa paliwowego na kwas mrówkowy Nowe katalizatory wodoroodchlorowania 1,2 - dichloroetanu i 1,1,2- trichloroetylenu do użytecznych i nietoksycznych produktów Nanomateriały katalityczne przeznaczone do elektroredukcji tlenu na katodzie niskotemperaturowego ogniwa paliwowego na kwas mrówkowy Synteza i charakteryzacja półprzewodnikowych nanohybrydowych materiałów naniesionych na materiały węglowe: nowatorskie nanokompozyty do (foto)katalitycznej waloryzacji odpadów organicznych i usuwania zanieczyszczeń ze środowiska (woda/powietrze) Nanomateriały katalityczne przeznaczone do elektroutleniania kwasu mrówkowego oraz wodoru na anodzie niskotemperaturowych ogniw paliwowych Badanie oddziaływań międzycząsteczkowych metodami spektroskopowymi i mikroskopią STM/AFM Tytuł rozprawy doktorskiej: Badanie samoorganizacji oligomerów wybranych alkilowych pochodnych tiofenu na powierzchni monokryształu grafitu metodą skaningowej mikroskopii tunelowej Elektrody modyfikowane o potencjalnym zastosowaniu w czujnikach i ogniwach Tytuły rozpraw doktorskich: Elektrody modyfikowane nanocząstkami Reakcje katalityczne na elektrodach modyfikowanych rozpuszczalnikami organicznymi Procesy elektrochemiczne w układach dwufazowych w mikroprzepływie Procesy elektrokatalityczne na elektrodach modyfikowanych nanocząstkami metali szlachetnych Astrochemia laboratoryjna: Fotochemia, astrochemia oraz spektroskopia oscylacyjna i elektronowa cząsteczek z rodziny cyjanoacetylenów Tytuł rozprawy doktorskiej: Spektroskopia i fotochemia cząsteczek o znaczeniu astrofizycznym Fotoelektronika Organiczna: Jedno- i wielordzeniowe kompleksy lantanowców jako emitery dla diagnostyki biomedycznej Tytuły rozpraw doktorskich: Badania fotofizyki i fotochemii wybranych spirocyklicznych układów donorowo-akceptorowych

37 Strona 37 z 104 Organiczne białe fluorofory: synteza, fotofizyka, fotochemia Fluorofory o topologii gwiaździstej zawierające krzem: synteza i fotofizyka Fluorofory topologii gwiaździstej zawierające bor: synteza i fotofizyka Ultraszybkie techniki laserowe: metody wytwarzania impulsów o dużych mocach szczytowych; pomiary kinetyczne o wysokiej czasowej zdolności rozdzielczej Tytuły rozpraw doktorskich: Dynamika przeniesienia ładunku w cząsteczkach organicznych badana metodami optycznej spektroskopii czasoworozdzielczej Układ do czasoworozdzielczej femtosekundowej spektroskopii absorpcji przejściowej w podczerwieni Fotofizyka i spektroskopia układów fotoaktywnych: struktura i reaktywność układów z wiązaniami wodorowymi Tytuły rozpraw doktorskich: Mechanizmy procesów tautomeryzacji Wzmocniona powierzchniowo spektroskopia Ramana i jej zastosowanie w analizie molekularnej i komórkowej Spektroskopia wybranych molekuł organicznych w środowisku niejednorodnym Spektroskopia i fotochemia izomerów porfiryn Otrzymywanie pochodnych porfirynoidów pod kątem ich wykorzystania w układach plazmonicznych Konwersja energii w procesach przeniesienia ładunku Tytuł rozprawy doktorskiej: Procesy przeniesienia elektronu zachodzące z udziałem stanów wzbudzonych MLCT. Kataliza dla zrównoważonego przetwarzania energii i ochrony środowiska Tytuł rozprawy doktorskiej: Synteza nanostrukturalnych metalicznych katalizatorów: ich charakterystyka i zastosowanie w oczyszczaniu wody i powietrza fotokatalitycznym 2) rozwojem specjalności naukowych w jednostce wnioskującej, w tym określenie, w jakich specjalnościach. Wszystkie zadania badawcze związane są z dziedziną nauk chemicznych w zakresie chemii. 2. Informacja o jednostce: 1) liczba młodych naukowców zatrudnionych w jednostce nie krócej niż 3 miesiące w okresie ostatnich 2 lat poprzedzających rok złożenia wniosku: Wyszczególnienie Liczba młodych naukowców zatrudnionych w jednostce nie krócej niż 3 miesiące: którzy uzyskali stopień naukowy w ostatnich 2 latach poprzedzających rok złożenia wniosku: ogółem w jednostce poza jednostką Ogółem: W tym w każdej z grup dziedzin nauki i sztuki (zgodnie z komunikatem ogłaszanym w Biuletynie Informacji Publicznej na stronie podmiotowej Ministra): 2) Nauki chemiczne

38 Strona 38 z 104 5) Nauki fizyczne ) Nauki techniczne (Uwaga: Każda zatrudniona osoba może być wykazana tylko raz w okresie 2 lat.) 2) liczba uczestników studiów doktoranckich prowadzonych przez jednostkę* w roku poprzedzającym rok złożenia wniosku oraz liczba młodych naukowców, którzy mają otwarty przewód doktorski, ale nie są uczestnikami studiów doktoranckich: Wyszczególnienie Liczba uczestników studiów doktoranckich prowadzonych przez jednostkę Liczba młodych naukowców, którzy mają otwarty przewód doktorski, ale nie są uczestnikami studiów doktoranckich Ogółem: 65 7 W tym w każdej z grup dziedzin nauki i sztuki (zgodnie z komunikatem ogłaszanym w Biuletynie Informacji Publicznej na stronie podmiotowej Ministra): 2) Nauki chemiczne 65 7 * Wypełnia wyłącznie jednostka uprawniona do prowadzenia studiów doktoranckich na podstawie odrębnych przepisów. 3) informacja o stopniach naukowych nadanych w jednostce młodym naukowcom w ostatnich 2 latach poprzedzających rok złożenia wniosku: a) liczba nadanych stopni naukowych doktora: Nadane stopnie naukowe: Wyszczególnienie ogółem (3+4) młodym naukowcom zatrudnionym w jednostce spoza jednostki Ogółem: W tym w każdej z grup dziedzin nauki i sztuki (zgodnie z komunikatem ogłaszanym w Biuletynie Informacji Publicznej na stronie podmiotowej Ministra): 2) Nauki chemiczne b) liczba nadanych stopni naukowych doktora habilitowanego:

39 Strona 39 z 104 Nadane stopnie naukowe: Wyszczególnienie ogółem (3+4) młodym naukowcom zatrudnionym w jednostce spoza jednostki Ogółem: W tym w każdej z grup dziedzin nauki i sztuki (zgodnie z komunikatem ogłaszanym w Biuletynie Informacji Publicznej na stronie podmiotowej Ministra):

40 Strona 40 z 104 E. DOTACJA NA DZIAŁALNOŚĆ ZWIĄZANĄ Z UTRZYMANIEM I POSZERZANIEM NAUKOWYCH BAZ DANYCH (nie dotyczy baz danych lub zasobów cyfrowych związanych z utrzymaniem i poszerzaniem Wirtualnej Biblioteki Nauki) Czy jednostka ubiega się o przyznanie środków na działalność związaną z utrzymaniem i poszerzeniem naukowych baz danych: TAK Wnioskowana kwota dotacji ,00 zł (słownie: pięćdziesiąt tysięcy złotych zł). Nazwa bazy: konsorcjum HORIOZON katalog Bibliotek naukowych PAN - z dostepem on-line Informacje o bazie: 1) tematyka bazy; - baza katalogowa książek i czasopism posiadanych przez Bibliotkę ICHF 2) rejestrowane dane; obejmuje rekordów - 3) zakres chronologiczny; od 1995 r. - dane kompletne wprowadzane na bieżąco, od 1955 do dane retrospektywnie wprowadzane sukcesywnie 4) opis zawartości bazy; opisy bibliograficzne książek i czasopism posiadanych przez Bibliotekę ICHF 5) liczba jednostek wchodzących w skład konsorcjum 24 instytucje. Cel utworzenia bazy: zapewnienie dostępu do danych bibliograficznych dotyczących zbiorów posiadanych przez Biblioteki naukowe PAN Zasady i warunki udostępniania bazy. dostęp jednoczesny dla nieograniczonej liczby użytkowników z dowolnego komputera w Polsce posiadającego dostęp internetowy Informacja o finansowaniu utrzymania naukowych baz danych z innych źródeł niż dotacja. płatność : 100 % przez ICHF PAN Informacja o planowanych rodzajach kosztów wraz z uzasadnieniem ich wysokości w części finansowanej z dotacji. w części finansowanej z dotacji ,00 zł. wysokość opłaty przypadającej na ICHF PAN (baza nie jest dofinansowana) W tym ,00 zł. koszt obsługi informatycznej systemu Horizon (opłata konsorcyjna pryzpadająca na każdego uczestnika) oraz ,00 zł. koszt wynagrodzenia pracowników za retrospektywne wprowadzanie opisów bibliograficznych katalogowanych pozycji (opis katalogowy oraz wprowadzanie zasobów książek i czasopism począwszy od najwcześniejszego, posiadanego przez Bibliotekę rocznika). Koszt wprowadzania nie obejmuje bieżących zasobów, które są wprowadzane w ramach obowiązków służbowych. Baza zapewnia dostęp do informacji bibliograficznych (+ przeszukiwanie tematyczne) poprzez elektroniczny dostęp do katalogu zbiorów Biblioteki ICHF. Obejmuje dane bieżące i retrospektywne. Służy również ewidencjonowaniu zbiorów, jest pomocna przy przeprowadzaniu skontrum księgozbioru. Jest częścią składową ogólnopolskiej sieci informacji o posiadanych zasobach. Katalog ICHF jest przeszukiwalny przez: - Warszawskie Porozumienie Bibliotek Naukowych (pod adresem : - Katalog Rozproszony Bibliotek Polskich KARO (pod adresem - Katalog NUKAT - Biblioteka ICHF współpracuje czynnie z Katalogiem Zbiorów Polskich Bibliotek Naukowych NUKAT, wprowadzając opisy bibliograficzne swoich książek i czasopism pod adresem : (wykaz instytucji współpracujących z NUKAT pod adresem) : - katalog EUROPEANA (katalog zasobów cyfrowych bibliotek europejskich) pod adresem: Od 2011 roku Biblioteka ICHF dołącza na bieżąco oraz retrospektywnie do opisów bibliograficznych teksty prac doktorskich pracowników ICHF ( w ramach projektu UE Repozytorium Cyfrowe Instytutów Naukowych. Baza poszerza warsztat naukowy użytkowników o nowoczesne narzędzie wyszukiwawcze (optymizują zużycie czasu i nakładu pracy, zwiększając efektywność prowadzenia prac badawczych).

41 Strona 41 z 104 G.RAPORTY Z WYKORZYSTANIA ŚRODKÓW PRZYZNANYCH W ROKU POPRZEDZAJĄCYM ROK ZŁOŻENIA WNIOSKU I. RAPORT Z WYKORZYSTANIA ŚRODKÓW PRZYZNANYCH NA UTRZYMANIE POTENCJAŁU BADAWCZEGO Syntetyczny opis zrealizowanych zadań badawczych objętych planem zadaniowo-finansowym z roku poprzedzającego rok złożenia wniosku, ze wskazaniem najważniejszych osiągnięć naukowych i zastosowań praktycznych oraz zadań z zakresu działalności upowszechniającej naukę. 1) Reakcje i procesy fizykochemiczne indukowane ciśnieniem Cel badania Celem badań było poznanie i zrozumienie mechanizmu reakcji i procesów fizykochemicznych prowadzonych pod wysokim ciśnieniem w szczególności poszukiwania indukowanych ciśnieniem przejść fazowych w materiałach bogatych w wodór i materiałach o potencjalnym zastosowaniu w praktyce. Opis realizowanych prac Badano wpływ ciśnienia na własności nadprzewodzące Rb0.8Fe1.6Se2.0 oraz na strukturę i inne własności azydku amonu. Wykonywano badania wysokociśnieniowe rozproszenia ramanowskiego w wodorku i deuterku miedzi. Badano zależność temperaturową modów Ramana w zakresie niskich temperatur, w obszarze stabilności tych związków. Wykonano wysokociśnieniowe badania deuterku aluminium pod kątem poszukiwań strukturalnego przejścia fazowego przy pomocy efektu Ramana w kowadełkach diamentowych. Takie przejście zaobserwowano przy ciśnieniu ok. 3GPa. Opis najważniejszych osiągnięć Wykonane zostały kompleksowe badania wysokociśnieniowe struktury krystalicznej, magnetyzacji oraz efektu Moessbauera (57Fe) próbek materiału na bazie FeSe interkalowanego rubidem o składzie chemicznym Rb0.8Fe1.6Se2.0 nadprzewodzącego poniżej Tc= 32.4 K. Pokazano, iż ten materiał gwałtownie traci własności nadprzewodzące przy ciśnieniu ok. 5 GPa (Rys. 1 A.). Udowodniono, że zanik nadprzewodnictwa ewidentnie ma związek ze zmianą uporządkowania magnetycznego, w odróżnieniu od wcześniejszych prac na temat efektu ciśnienia podobnych związków interkalowanych potasem związków sugerujących znaczący wpływ uporządkowania wakansji żelaza na własności nadprzewodzące. Strukturalne pomiary synchrotronowe wykazały stabilność nadstruktury związanej z uporządkowaniem wakansji do ciśnień rzędu 15.6 GPa. Natomiast przy ciśnieniu odpowiadającycm obszarze zaniku nadprzewodnictwa, w pomiarach efektu Moessbauera wykonanych w temperaturze pokojowej, zauważono przejście od wyjściowej fazy uporządkowanej antyferomagnetycznie do fazy paramagnetycznej. Wyniki pomiarów efektu Moessbauera wykonanych w zakresie temperatur do 4.2K pokazały, że wysokociśnieniowa faza paramagnetyczna porządkuję się magnetycznie poniżej 80 K. Prawdopodobnie nowo odkryta faza jest odpowiedzialna za nieodwracalne zmiany nadprzewodnictwa w badanym materiale. Najważniejsza publikacja: "Superconductivity and magnetism in Rb0.8Fe1.6Se2 under pressure" Ksenofontov, V., Medvedev, S.A., Schoop, L.M., Wortmann, G., Palasyuk, T., Tsurkan, V., Deisenhofer, J., Loidl, A., Felser, C. Physical Review B 85 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników Publikacje, wystąpienia konferencyjne, prace doktorskie 2) Warstwy molekularne Cel badania Celem badań było opracowanie i wykonanie nowego typu materiałów opartych na warstwach molekularnych o potencjalnym zastosowaniu w czujnikach i konwersji energii. W szczególności było to opracowanie i wykonanie, w technologii polimerowego wdrukowania molekularnego, piezomikrograwimetrycznych i impedymetrycznych czujników chemicznych do selektywnego oznaczania wybranych analitów o znaczeniu biologicznym oraz zastosowanie donorowoakceptorowych kompleksów ftalocyjaninowo-fulerenowych do budowy organicznych układów fotowoltaicznych. Opis realizowanych prac Opracowano i wykonano trzy nowe czujniki chemiczne do selektywnego oznaczania adrenaliny. W tym celu sprotonowaną adrenalinę skompleksowano monomerami funkcyjnymi: bis(2,2 -bitienylo)metanem z podstawnikiem benzo-(18-korona-6) 2 i 4-karboksyfenylem 3 w obecności tris(2,2 -bitiofen-5-yl)metanu 4 zastosowanego jako monomer sieciujący i poddano elektropolimeryzacji na elektrodzie lub rezonatorze kwarcowym. Sygnał chemicznego rozpoznawania przetworzono na sygnał analityczny za pomocą różniczkowej woltammetrii pulsowej, impedimetrii pojemnościowej lub mikrograwimetrii piezoelektrycznej. Oznaczanie przeprowadzono w warunkach nieprzepływowych oraz w warunkach wstrzykowej analizy przepływowej z wykrywalnością, odpowiednio, 2 nm, 0,5 μm i 1,5 μm. W ten sposób wykazano przydatność metody do oznaczeń w układach biologicznych w zakresie 50 nm. Czujniki wykazywały znaczną selektywność oznaczania względem typowych substancji przeszkadzających Przeprowadzono badania zmierzające do opracowania i wykonania, za pomocą techniki Langmuira-Blodget,

42 Strona 42 z 104 organicznego materiału fotowoltaicznego z zastosowaniem imidazolowej pochodnej fullerenu C60 jako donora elektronów i eterowej pochodnej ftalocyjaniny cynku jako akceptora. Na elektrodach FTO osadzono, za pomocą techniki LB, wielowarstwowe ustrukturowione organiczne materiały donorowo-akceptorowe oraz zbadano ich właściwości optyczne i elektrochemiczne. Opis najważniejszych osiągnięć Najważniejszym osiągnięcie było opracowanie i wykonanie piezomikrograwimetrycznego i impedimetrycznego czujnika chemicznego do selektywnego oznaczania adenozyno-5 -trifosforanu (ATP) z zastosowaniem polimeru MIP jako elementu rozpoznającego tego czujnika. W celu przygotowania MIP do selektywnego rozpoznawania ATP zastosowano pochodne, uracylową i metyloamidową 4, bis(2,2 -bitienylo)metanu oraz pochodną thiofen-3-ylową kwasu bornego jako monomery funkcyjne, jak również 3,3'-bis[2,2 -bis(2,2 -bitiofen-5-yl)]tianaften 5 jako monomer sieciujący. Monomery te, wraz z szablonem ATP, rozpuszczono w mieszaninie acetonitrylu, wody, propanolu i toluenu w celu skompleksowania ATP w roztworze. Z jednej strony mieszanina ta umożliwiła rozpuszczenie wszystkich ww. składników a z drugiej przeprowadzenie elektropolimeryzacji, w której monomery funkcyjne i sieciujące uległy elektropolimeryzacji a szablon ATP nie został elektroutleniony. Po osadzeniu warstwy MIP na dyskowej elektrodzie Pt lub elektrodzie Au rezonatora kwarcowego, szablon ATP wyekstrahowano. Chemiczne rozpoznawanie ATP przetworzono na sygnał analityczny za pomocą, odpowiednio, impedimetrii pojemnościowej lub mikrograwimetrii piezoelektrycznej w warunkach wstrzykowej analizy przepływowej (FIA). Przykładowo, na Rysunku 2 pokazano zmianę pojemności w czasie elektrycznej warstwy podwójnej elektrody Pt pokrytej warstwą MIP w trakcie zastrzykiwania roztworu ATP o różnym stężeniu. Wzrost pojemności elektrody po zastrzyku wywołany był zmianą przenikalności elektrycznej warstwy podwójnej w wyniku wiązania analitu w MIP. Występowanie pików na krzywej wskazuje, że to wiązanie ATP jest odwracalne. Wykrywalność ATP za pomocą chemoczujnika impedimetrycznego wynosiła 0,2 µm a piezomikrograwimetrycznego - 0,1 µm. Przygotowany MIP charakteryzuje się wysokim współczynnikiem wdrukowania (9,4) i wysoką selektywnością oznaczeń ATP względem typowych substancji przeszkadzających o zbliżonej budowie. Najważniejsza publikacja: "Electrochemically synthesized molecularly imprinted polymer of thiophene derivatives for flow-injection analysis determination of adenosine-5 '-triphosphate (ATP)" Huynh, T-P., Pietrzyk-Le, A., Bikram K. C. C, Noworyta, K. R., Sobczak, J. W., Sharma, P. S., D Souza, F., Kutner, W. Biosensors Bioelectronics 41 (2013) Wykorzystanie uzyskanych wyników Publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 3) Krystalochemia związków inkluzyjnych Cel badania Celem badania było poznanie struktury wybranych związków inkluzyjnych, a w szczególności otrzymanie kompleksów molekularnych tworzonych przez kaliksareny ze związkami o znaczeniu biologicznym i badanie oddziaływań gość gospodarz w takich kompleksach. Opis realizowanych prac Przeprowadzono krystalizację szeregu kompleksów metodą dyfuzyjną oraz metodą wytrącania kryształu na granicy faz. Struktury otrzymanych kryształów zostały zbadane metodami rentgenowskimi. Otrzymano 6 nowych kompleksów supramolekularnych kaliksarenów C4S, C6S i C8S z diaminami: 1,10-fenantroliną, 4,4 -bipyrydyną, 1,2-bis (4- pirydylo)-etanem i 1,3-bis (4-pirydylo)-propanem oraz z cząsteczkami różnych rozpuszczalników. Rozpuszczalne w wodzie para-sulfonowane[n]kaliksareny wykazują dużą zdolność do tworzenia kompleksów z cząsteczkami zawierającymi atomy azotu: 1,10-fenantrolina, 4,4 -bipyrydyna, 1,2-bis (4-pirydylo)-etan i 1,3-bis (4-pirydylo)-propan. Zarówno kompleksy egzo jak i endo są stabilizowane przez oddziaływania π π pomiędzy pierścieniami aromatycznymi cząsteczek gości, a pierścieniami szkieletu kaliksarenu. Zaobserwowano nieopisaną w literaturze konformację kaliksarenu C8S. Cząsteczki 1,3-bis (4-pirydylo)-propanu oraz C8S wzajemnie dopasowują się do siebie poprzez dopasowanie swoich konformacji. W otrzymanych strukturach wyróżniają się motywy strukturalne takie jak: warstwy, kolumny oraz kapsułki. W krysztale supramolekularnego kompleksu C8S z 1,2-bis (4-pirydylo)-etanem występuje trójwymiarowa sieć kanałów częściowo wypełnionych cząsteczkami wody. Prowadzone były badania nad wykorzystaniem kukurbiturili do kompleksowania neuroprzekaźników katecholaminowych, takich jak adrenalina, dopamina, oktopamina, a także leków monoaminowych, takich jak isoprenalina, synefryna, efedryna. Określono mechanizm kompleksowania, czyli oddziaływania pomiędzy gospodarzem a gościem, oraz czynniki odgrywające ważną role w tym procesie, takie jak wielkość luki makrocyklicznej cząsteczki gospodarza, ilość oraz położenie grup funkcyjnych w cząsteczce gościa, obecność dodatkowych kationów, oraz wpływ ph. Badano także zdolność samoorganizacji amfifilowych kaliksarenów oraz możliwosci ich wykorzystania w warstwach Langmuira-Blodget do kontrolowanego epitaksjalnego wzrostu kryształów innych związków. Wyznaczone zostały struktury krystaliczne dwóch izostrukturalnych kaliksarenów. Zauważono wpływ rodzaju podstawnika na obecność rozpuszczalnika w strukturze. Wyznaczono struktury trzech tioazyn o potencjalnym działaniu biologicznym i zastosowaniu medycznym.

43 Strona 43 z 104 Opis najważniejszych osiągnięć Samoorganizacja kukurbit[6]urilu z adrenaliną prowadzi do tworzenia się struktur o różnej stechiometrii oraz sposobie oddziaływania gościa z gospodarzem, w zależności od czasu procesu samoorganizacji oraz warunków krystalizacji. Jest to kompleks typu exo o stechiometrii 1:1, czyli protonowana amino grupa adrenaliny oddziałuje z jednym z obrzeży kukurbiturilu, ale grupa metylowa nie wchodzi do luki hydrofobowej zajętej przez trzy cząsteczki wody. Przekształca się on poprzez rozpuszczenie i ponowną krystalizację w stabilny kompleks. Natomiast nieprotonowana adrenalina tworzy kompleks w innej grupie przestrzennej i z inną siecią połączeń supramolekularnych. Z kolei, w przypadku zastosowania stężonego kwasu solnego, jako środowiska reakcji supramolekularnej, otrzymano kompleks inkluzyjny kukurbiturilu z dimerem adrenaliny. W silnie kwaśnym środowisku ma miejsce reakcja kondensacji pomiędzy dwiema cząsteczkami adrenaliny, i dimeryczny produkt tej reakcji jest kompleksowany przez kukurbituril. Wynika z tego, że supramolekularna reakcja pomiędzy gospodarzem kukurbit[6]urilem a gościem adrenaliną może być realizowana poprzez różne ścieżki i może prowadzić do różnorodnych struktur w ciele stałym w zależności od warunków i skali czasowej procesu. Badany układ pozwolił na wgląd w zjawisko dwuetapowej samo-organizacji kompleksów kukurbiturili typu gość-gospodarz. Uzyskanie bezpośredniej informacji strukturalnej o budowie kinetycznego intermediatu jest nieocenione z punktu widzenia mechanistycznego zrozumienia samo-organizacji oraz rozpoznawania molekularnego. Najważniejsza publikacja: "Solid-state supramolecular assemblies of tryptophan and tryptamine with cucurbit[6]uril" Danylyuk O., Fedin V. P. Cryst. Growth Des. 2012, 12, Wykorzystanie uzyskanych wyników Publikacje, wystąpienia konferencyjne, prace doktorskie 4) Nanoinżynieria powierzchni do chemo- i bioczujników Cel badania Celem badań było wytworzenie powierzchni modyfikowanych materiałami o potencjalnym zastosowaniu do chemo- i bioczujników. W szczególności dotyczyło to elektrosyntezy nanocząstek metalicznych i cienkich warstw polikrzemianowych do przygotowania podłoży do chemo- i bioczujników wykorzystujących miejscowy powierzchniowy resonans plazmonowy (LSPR) i/oraz powierzchniowo wzmocnioną spektroskopię Ramana (SERS). Opis realizowanych prac Prowadzono elektrosyntezę nanocząstek metali szlachetnych oraz cienkich warstw polikrzemianowych Nanocząstki srebra (AgNPs) otrzymano w reakcji elektroredukcji jonów srebra w obecności reduktora nietoksycznego dla środowiska: cytrynianu sodu czy glukozy. Połączenie metody elektrochemicznej woltamperometrii cyklicznej z chemiczną redukcji srebra pozwoliło na otrzymanie nanocząstek o średnicy od 40 do 90 nm. Ich średnica, gęstość oraz rozłożenie na powierzchni zależy od stężenia reduktora oraz parametrów elektrochemicznych. AgNPs wykazują dobrą adhezję (brak zmian po 10 minutach w łaźni ultradźwiękwej) oraz wzmocnienie SERS (od 104 do 108 dla s4- aminotiofenolu. Na takich podłożach możliwe jest oznaczanie substancji biologicznie aktywnych np. choliny o stężeniu M czy neuroprzekaźników (dopamina o stężeniu M, acetylocholina M, epinefryna M). Na podstawie zależności przesunięcia zlokalizowanego piku rezonansowego plazmonów powierzchniowych od współczynnika refrakcji otaczającego medium stwierdzono, że to podłoże jest czułe na zmianę stałej dielektrycznej i może być użyte do budowy czujnika. W podobny sposób otrzymano także nanocząstki złota (AuNPs) w reakcji elektroredukcji jonów złota w fazie wodnej w obecności reduktora. Także wykazano, że cytrynian sodu może być wykorzystany do elektroredukcji AuNPs. Rozmiar nanocząstek ich gęstość upakowania oraz współczynnik wzmocnienia zależą od stężenia reduktora oraz zastosowanych parametrów elektrochemicznych. Rozpoczęto badania nad elektroosadzaniem cienkich warstw polikrzemianowych. Przetestowano szereg składów zoli zawierających prekursory z różnymi grupami funkcyjnymi. Stwierdzono wpływ: ilości rozpuszczalnika organicznego, przewodności roztworu, stężenia katalizatora, czasu reakcji na grubość osadzanej warstwy. Opis najważniejszych osiągnięć Otrzymanie nanocząstek złota na granicy trzech faz oraz zaproponowanie mechanizmu tego procesu. Złącze trzech faz otrzymano poprzez zanurzenie elektrody dwóch niemieszających się ze sobą faz: organicznej zawierajacej organiczną sól złota i wodnego roztworu elektrolitu. Mikropasek nanocząstek złota otrzymano w wyniku reakcji elektroredukcji złota przy użyciu techniki plusowej. Określono, że wielkość otrzymywanych AuNPs nie zależy od sekwencji przykładanych potencjałów. Na rozmiar AuNPs ma wpływ odległość od granicy trzech faz a etapem limitującym proces jest przeniesienie jonu przez granicę faz woda-rozpuszczalnik organiczny. Dalsze badania wykazały, że elektroosadzanie AuNPs silnie zależy od składu fazy wodnej, tzn. właściwości hydrofobowo-hydrofilowych anionów elektrolitu. Zaobserwowano tworzenie się AuNPs w obecności hydrofobowych jonów PF6-, zaś ich brak w obecnosci hydrofilowych jony Cl-. Na tej podstawie zaproponowano mechanizm procesui: TOAAuCl4 (org) + 3ē(elektroda) Au0(s) + 4 Cl-(org) + TOA+(org) Cl-(org) + PF6-(aq) Cl-(aq) + PF6-(org) Otrzymane w ten sposób AuNPs wykazują właściwości elektrokatalityczne reakcji redukcji tlenu oraz wzmocnienie

44 Strona 44 z 104 sygnału SERS. Najważniejsza publikacja: Electrodeposition of well-adhered Au particles at a solid liquid liquid three-phase junction I. Kaminska, M. Jonsson-Niedziolka, A. Kaminska, M. Pisarek, R. Holyst, M. Opallo J. Niedziolka-Jonsson Journal of Physical Chemistry C 116 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystapienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe i prace doktorskie 5) Zachowania fazowe i dynamika w roztworach polimerów Cel badania Celem badań było określenie zachowań fazowych i ich dynamiki w roztworach polimerów. W szczególności chodziło o określenie wpływu budowy wnętrza polimeru i struktury grup końcowych a określenie możliwosci wykorzystania cieczy jonowych. Opis realizowanych prac Kontynuowano prace nad monowarstwami poliestrów z łańcuchami alifatycznymi jako grupami końcowymi. Chodziło tu o określenie wpływu długości łańcucha alifatycznego na właściwości filmów Langmuira i Langmuira-Blodgett tworzonych przez zmodyfikowane poliestry. Bazowy poliester o 32 hydroksylowych grupach końcowych zestryfikowano kwasami heptanowym, dodekanowym oraz oktadekanowym. Cząsteczki zmodyfikowanych poliestrów mają charakter amfifilowy i tworzą stabilne warstwy molekularne na granicy faz woda-powietrze oraz na podłożach stałych. Skracanie łańcucha alifatycznego wyraźnie zmienia właściwości warstw molekularnych tworzonych na granicy faz woda-powietrze. Polimer z łańcuchami o liczbie węgli 20 spontanicznie agreguje po naniesieniu na powierzchnię wody tworząc struktury mające charakter powierzchniowej fazy stałej, a ego agregaty bardzo nieznacznie zmieniają ciśnienie powierzchniowe. Przy stężeniu powierzchniowym około 2 mg/m2 następuje pokrycie powierzchni wody sztywną warstwą, ciśnienie powierzchniowe nieznacznie wzrasta, a cząsteczki polimeru dodawane w następnych porcjach układają się w kolejne warstwy. Zmiana długości grup końcowych wpływa znacząco na sposób tworzenia warstw molekularnych przez poliestry, co można zaobserwować poprzez zmianę charakteru zależności ciśnienia powierzchniowego od stężenia powierzchniowego. Poliestry z grupami końcowymi o liczbie węgli 12 i 7 tworzą płynne warstwy molekularne, w których cząsteczki rozkładają się równomiernie na powierzchni wody. Monowarstwy tworzone przez poliestry na powierzchni wody zostały przeniesione na powierzchnię krzemu metodą Langmuira Blodgett i zbadano ich strukturę technikami XRR i AFM. Badano możliwości zastosowań cieczy jonowych jako rozpuszczalników w obecnosci surfaktantóww technologii polimerów.przeprowadzono badania agregacji jonowego surfaktantu - SDS-u w dwóch hydrofilowych cieczach jonowych AMIMCl i EMIMDEP, które są mogą być stosowane w procesach wytwarzania nanokompozytów. W badaniach wykorzystano pomiary napięcia powierzchniowego, pomiary rozpuszczalności, spektroskopię 1H NMR oraz pomiary samodyfuzji metodą PFG NMR. Otrzymane wyniki pokazują jak złożonym procesem jest tworzenie agregatów związków powierzchniowo czynnych w cieczach jonowych. Pokazano, że mechanizm tworzenia miceli w cieczach jonowych znacznie różni się od tego, jaki obserwuje się w układach wodnych. Wykazano również, że obecność wody w cieczy jonowej oraz jej struktura ma decydujący wpływ na tworzenie agregatów przez jonowe surfaktanty. Opis najważniejszych osiągnięć Na podstawie badań rozpuszczalności polimerów hiperrozgałęzionych poliweglanów, ktorych hydroksylowe grupy końcowe zostały podstawione kwasem trójfluorooctowymw w nadkrytycznym dwutlenku węgla stwierdzono, ze polimer tentworzy typową lukę mieszalności z punktem krytycznym przy ułamku wagowym około Krzywa punktów zmętnienia osiąga maksimum przy ciśnieniu około 100 MPa przy ułamku wagowym polimeru około 0.1. Charakterystyczną cechą badanego układu jest słaba zależność krzywej punktów zmętnienia od temperatury. Badany hiperrozgałęziony poliwęglan ma znacznie niższe ciśnienia przejść fazowych niż jego liniowy analog. Otrzymane wyniki wskazują, że nadkrytyczny CO2 może być użyty procesach oczyszczania i frakcjonowania poliwęglanów. Dwutlenek węgla można również wykorzystać jako rozpuszczalnik ułatwiający wprowadzenie substancji aktywnej (np. leku) do wnętrza hiperrozgałęzionego poliwęglanu. Najważniejsza publikacja: "Aliphatic hyperbranched polycarbonates: synthesis, characterization, and solubility in supercritical carbon dioxide" Tryznowski M., Tomczyk K., Fras Z., Gregorowicz J., Rokicki G., Wawrzynśka E., Parzuchowski P. Macromolecules, 45 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników Publikacje, wystapienia konferencyjne, prace doktorskie 6) NMR ciała stałego - dynamika molekularna i dynamika wiązania wodorowego Cel badania Celem badania było określenie dynamiki molekularnej i dynamiki wiazania wodorowego w wybranych cząsteczkach organicznych z wykorzystaniem techniki NMR Opis realizowanych prac Rozpoczeto badania dynamiki przeniesienia protonu w porficynie w celu wytłumaczenia róznic obserwowanych w fazie ciekłej i stałej metodami relaksometrii NMR parametrów dynamiki protonów w mostkach N...H...N.. Wyznaczono

45 Strona 45 z 104 tensor dyfuzji rotacyjnej molekuły i zakońzono syntezę pochodnych znakowanych izotopem 15N. Badania strukturę i dynamikę cyklofanów. Zbadano wpływ silnie naprężonej struktury cyklofanów z małymi mostkami na widma NMR, UV-vis i MCD i wyznaczono parametry dynamiczne przemian konformacyjnych niektórych z nich. Określono ich kilka pierwszych stanów elektronowych. Dla serii cyklofanów z nienasyconym wiązaniem w mostkach oraz [4.2]- i [4.3]-paracyklofanów zmierzono oraz obliczono parametry widm NMR oraz wyznaczono parametry dynamiczne przemian konformacyjnych. Badano zjawisko fotochromizmu w β-tioksoketonach. Dzięki pomiarom zrealizowanym za pomocą spektrometru NMR sprzężonego z laserem argonowym wykryto i zidentyfikowano produkt przejściowy reakcji fotochemicznej zachodzącej w roztworze. Proces izomeryzacji okazał się być procesem odwracalnym dla roztworów odtlenionych oraz rozcieńczonych (c 2x10-3 M). Pokazano, ze w zależności od rozpuszczalnika reakcja izomeryzacji prowadzi do różnych produktów przejściowych lub nie zachodzi wcale. Przeprowadzone obliczenia teoretyczne dla możliwych tautomerów w stanie podstawowym oraz wzbudzonym (S1 i T1) dają pewne podstawy do stwierdzenia, że proces izomeryzacji inicjowany światłem przebiega poprzez stan tripletowy. Pełne zrozumienie badanego układu pozwoli na lepsze kontrolowanie przebiegu reakcji fotochemicznej. Opis najważniejszych osiągnięć Przeprowadzono obliczenia trwałości metodą SAPT dla dużej serii kompleksów zsyntetyzowanej ostatnio nanorurki C50H10 z cząsteczkami gości (H2, N2, CO, HCN, H2O, CO2, CS2, H2S, C2H2, NH3, CH4, CH3CN, CH3OH, CH3CCH, 2-butyn, halogenki metylu) oraz z gazami szlachetnymi. Stwierdzono, że wszystkie badane kompleksy powinny być stabilne w temperaturze zera bezwzględnego, ale efekty entropowe destabilizują większość z nich w temperaturze pokojowej. Oszacowanie temperatury, dla której energia swobodna Gibbsa, wynosi zero, pokazało, że ostatnio zaobserwowany kompleks CS2@C50H10 jest najtrwalszy w temperaturze pokojowej, natomiast kompleksy z gośćmi HCN i Xe powinny się rozpadać przy ca. 310 K, zaś kompleks z CO2 w temperaturze pokojowej (ca. 300 K). Symulacje metodą dynamiki molekularnej są zgodne i wykazały, że kompleks z CS2 jest trwały w temperaturze pokojowej, ale rozpada się przy ok. 350 K. Wartości energii stabilizacji kompleksu z CS2 obliczona metodą SAPT i oszacowana na podstawie symulacji dynamicznych są bardzo bliskie: 12.4 i 12.7 kcal/mol. Według obliczeń, najważniejszymi czynnikami odpowiedzialnymi za stabilność kompleksów są energia dyspersyjna i w mniejszym stopniu elektrostatyczna oraz indukcyjna, zaś energia wymienna je destabilizuje. Symulacje doprowadziły do wniosku, że użycie chloroformu jako rozpuszczalnika stabilizuje kompleks z CS2. Podobnego efektu stabilizacji oczekujemy w przypadku kompleksu z CO2, wydaje się więc, że nanorurki węglowe (np. w postaci tzw. szczotek) mogłyby być używane do przechowywania tego gazu odpowiedzialnego za efekt cieplarniany. Najważniejsza publikacja: "A Carbon Nanotube Container: Complexes of C50H10 with Small Molecules" Dodziuk H., Korona T., Lomba E., Bores C. J. Chem. Theor. Comput. 8 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników wystąpienia konferencyjne i publikacje 7) Termodynamika dla ekologii - procesy regulacyjne Cel badania Celem badania było otrzymanie i opracowanie danych niezbędnych do rozwiązywania zagadnień związanych z ochroną środowiska, pomocnych w opracowaniu nowych technologii przyjaznych środowisku naturalnemu oraz przydatnych do otrzymywania nowych materiałów i farmaceutyków. Opis realizowanych prac Opracowano metodę otrzymywania i zbadano własności fizykochemiczne kompleksów inkluzyjnych takich leków jak efedryna, cyklopentolat oraz (+)bromofeniiramina i (±)bromofeniramina z α- i β-cyklodekstryną. Stwierdzono, że duża cząsteczka (duża luka) β-cyklodekstryny tworzy ze wszystkimi badanymi lekami kompleksy o stechiometrii 1 : 1. W przypadku małej cząsteczki (mała luka) α-cyklodekstryny mamy do czynienia z odmienną sytuacją, duże cząsteczki (+bromofeniramina, ±bromofeniramina) tworzą z nią kompleksy o stechiometrii 2 : 1, a małe (cyclopentolate) o stechiometrii 1 : 2, Zbadano termodynamikę oddziaływań leków (efedryna, cyclopentolate oraz +brompheniramine i ±brompheniramine) oraz ich kompleksów inkluzyjnych z naturalnymi cyklodekstrynami ze stałym materiałem nanometrycznym jakim był manometryczny weglan wapnia. opracowano Określono sposób pokrywania (monowartswa, biwartswa, etc.) oraz warunki (temperatury) usuwania nałożonych warstw powierzchni nanometrycznego węglanu wapnia. Opracowano metody nanoszenia wyżej wymienionych leków oraz ich kompleksów inkluzyjnych z cyklodekstrynami na nanometryczny węglan wapnia stanowiące ich stały nośnik, Zbadano struktury (wielkość cząstek, ich rozkład, wielkość aglomeratów, itp.) i własności fizykochemiczne nanocząstek (węglan wapnia) pokrytych warstwami badanych leków oraz ich kompleksów inkluzyjnych z cyklodekstrynami, Zmierzono rozpuszczalność wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych ( antracen, 1,2-benzoantracen, benzo(e)acefantrylen, chryzen, fluoranten, fluoren, fenantren, pyren) w wodzie. Zmierzono współczynniki podziału tych weglowodorów pomiędzy wodą i 1-oktanol oraz współczynników aktywności

46 Strona 46 z 104 w nieskończonym rozcieńczeniu tych polutantów w roztworach wodnych, Opracowano matematyczny model opisu ciepła krystalizacji białek w obecności soli (NaCl, KCl, LiCl, MgCl2, MgSO4 ) i na jego podstawie zaproponowane metodę wyznaczania początku krystalizacji białka w zależności od obecnych w układzie anionów (Cl-, SO42-) i kationów (Na+, K+, Li+, Mg2+). Opracowana metodę tworzenia kompleksów inkluzyjnych kwasu m-aminobenzoesowego z α- i β-cyklodekstryną w roztworach zawierających sole (NaCl, KCl, MgCl2 CaCl2). Następnie, metodą miareczkowania spektrofotometrycznego, przeprowadzono badania trwałości tych kompleksów. Po raz pierwszy przeanalizowano wpływ wielkości luki naturalnych cyklodekstryn na proces tworzenia ich kompleksów inkluzyjnych z kwasem m- aminobenzoesowym w wodnych roztworach soli. Stwierdzono, że głębokość wnikania kwasu m-aminobenzoesowego do wnętrza α- i β-cyklodekstryny zależy od rodzaju i stężenia soli, ale zawsze objętość kompleksu w przypadku cyklodekstryny posiadającej większa lukę (β-cyklodekstryna) jest większa niż objętość kompleksu z cyklodekstryną o mniejszej luce (α-cyklodekstryna). Jest to spowodowane dominującym efektem oddziaływań hydrofobowej wnęki z karboksylową grupą i aromatycznym pierścieniem kwasu m-aminobenzoesowego. Opis najważniejszych osiągnięć Opracowano metodę otrzymywania i zbadano własności fizykochemiczne kompleksów inkluzyjnych wybranych leków z α- i β-cyklodekstryną. Stwierdzono, że stałe równowagi i entalpie tworzenia kompleksów zależą od rodzaju goscia (leku) i gospodarza (typu cyklodekstryny) i stechiometrii kompleksu Wyniki przeprowadzonych eksperymentów w pełni potwierdziły zasadność stosowania metody miareczkowania termokalorymetrycznego zarówno do analizy inkluzyjnych kompleksów leków z naturalnymi cyklodekstrynami jak i do bezpośredniego pomiaru ich własności termodynamicznych. Najważniejsza publikacja: Wszelaka-Rylik M. Gierycz P. Isothermal titration calorimetry (ITC) study of natural cyclodextrins inclusion compelexes with drugs J. Therm. Anal. Cal. 111 (2013): Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje i wystapienia konferencyjne 8) Struktura a selektywność inkluzyjnych kompleksów supramolekularnych Cel badania Celem badania było określenie związku pomiędzy strukturą a selektywnością inkluzyjnych kompleksów molekularnych. Opis realizowanych prac Zbadanie wpływu wodoru/deuteru na własności elektronowe związków międzymetalicznych R7Rh3 (R = Tb, Dy). W wyniku reakcji semimetalicznych związków Tb7Rh3 i Dy7Rh3 z deuterem pod wysokim ciśnieniem powstały deuterki Tb7Rh3D27 i Dy7Rh3D27 będące ferromagnetykami o metalicznych własnościach. Przejścia w stan ferromagnetyczny zachodzą odpowiednio w temperaturach TC = 62 K and 23.5 K. Metodą spektrometrii 57Fe Moessbauera zbadanowłasności magnetycznych odkrytych przez nas wcześniej wodorków na osnowie faz Lavesa AB2 (A=Y, Ho, Er; B=Fe, Mn). Wyznaczono widma Moessbauera dla YMnFeH5 (faza Fd3m) HoFe2H5 (faza ortorombowa typu YFe2H5) i YMn1.8Fe0.2H6 (faza kubiczna Fm-3m). Stwierdzono zanik własności ferromagnetycznych w wyniku odmiennych mechanizmów. Zbadano strukture i stabilność nowych wodorków wytworzonych na osnowie pseudobinarnych faz Lavesa pochodnych od ZrFe2 i ZeCo2. Wykonano syntezy wodorków dla szeregu pseudobinarnych faz Lavesa pochodnych od ZrFe2 i ZrCo2. Wykryto m.in. niezwykle silną absorpcję wodoru w stopie ZrCo1.8V0.2. Otrzymany wodorek odznaczał się przy tym dużą stabilnością. Opracowano hydrotermalną metodę osadzania nanocząstek TiO2 o sktrukturze anatazu na powierzchnię oczyszczonych i sfunkcjonalizowanych wielościennych nanorurek węglowych. Roztwór tytanianu tetraizopropylu z wcześniej przygotowanymi wielościennymi nanorurkami węglowymi umieściliśmy w ciśnieniowym reaktorze mikrofalowym, a następnie ogrzaliśmy mieszaninę reakcyjną do temperatury 473 K pod p = 55 barów w czasie 30 min. W wyniku tej reakcji otrzymaliśmy nanocząstki TiO2 o rozmiarze 4 8 nm, równomiernie osadzone na powierzchni MWCNTs. Ilość i wielkość nanocząstek regulowaliśmy przez zmianę stężenia roztworu prekursora w mieszaninie reakcyjnej. Otrzymane kompozyty funkcjonalne scharakteryzowano techniką TEM, SEM i XRD. Opis najważniejszych osiągnięć Oczyszczone i funkcjonalizowane w stężonym kwasie azotowym wielościenne nanorurki węglowe zostały poddane obróbce cieplnej w zakresie temperatur od temperatury pokojowej do 630 C zostały zbadane metodamii spektroskopii powierzchniowych i spektrometrii mas. Tą metoda określono ilość tlenowych grup funkcyjnych przyłączone są do utlenionych nanorurek, co jest kluczową informacją dla ich dalszej funkcjonalizacji. Najważniejsza publikacja: "Time dependent thermal treatment of oxidized MWCNTs studied by the electron and mass spectroscopy methods" L. Stobinski, B. Lesiak, J. Zemek, P. Jiricek, Applied Surface Science 258 (2012) , Wykorzystanie uzyskanych wyników Publikacje, wystąpienia konferencyjne, prace doktorskie

47 Strona 47 z 104 9) Kompleksy koordynacyjne i materiały funkcjonalne Cel badania Celem badania było otrzymanie zdefiniowanych prekursorów metaloorganicznych, opracowanie ich efektywnych transformacji w kierunku zaawansowanych materiałów funkcjonalnych oraz zrozumienie wlaściwości materiałów magnetycznych Opis realizowanych prac Otrzymywanie i funkcjonalizacja nanocząstek ZnO. Kontynuowano badania nad opracowaniem oryginalnych metod syntezy ZnO o różnej morfologii, w tym stabilnych kropek kwantowych z rdzeniem ZnO w zdefiniowanym otoczeniu sfunkcjonalizowanych ligandów i polimerów biodegradowalnych. Wieloetapowe prace były ukierunkowane na poszukiwaniu nowych prekursorów metaloorganicznych oraz badaniu jednostkowych etapów przemian dla zapewnienia kontroli nad złożonymi procesami otrzymywania nanostruktur o zaprojektowanej budowie. Opracowano m. in. efektywną metodę syntezy oksocynkowych karboksylanów i zbadano ich reaktywność w stosunku do wody i ligandów donorowych. Projektowanie i synteza molekularnych magnetyków. Rozwijano ostatnio wypracowane nowe podejście do syntezy molekularnych magnetyków, które pozwala otrzymywać produkty o bardziej przewidywalnej budowie i właściwościach magnetycznych. Opracowano syntezę niedostępnych komercyjnie bezwodnych karboksylanów Mn(II) i Co(II) oraz kompleksów alkoksylowych wybranych metali grup głównych. Następnie w kolejnym etapie prekursory te zostały wykorzystane w odpowiednio zaprojektowanych układach reakcyjnych do otrzymywania złożonych mono- i heterometalicznych kompleksów alkoksykarboksylanowych manganu i kobaltu. Konstruowanie mikroporowatych materiałów funkcjonalnych. Przeprowadzono szereg reakcji alkaloidów chinolinowych ze związkami typu CuIX (gdzie X = Cl, Br, I) w różnych stosunkach molowych reagentów i w różnych układach rozpuszczalników. W przypadku reakcji pomiędzy chininą (QN) i CuI prowadzonej w układzie acetonitryl/alkohol etylowy przy stosunku molowym reagentów 1:1 Otrzymano związek {[Cu4(μ3-I)4(QN)2][Cu3(μ3- I)2(μ2-I)(QN)2]2}n, który jest 1D homochiralnym polimerem koordynacyjnym. Bioinspirowane metody syntezy materiałów funkcjonalnych. Przeprowadzono badania nad projektowaniem i syntezą oryginalnych układów alkilo(hydroksy)cynkowych w różnym otoczeniu koordynacyjnym do wydajnej aktywacji CO2 oraz innych małych cząsteczek. Opis najważniejszych osiągnięć Pokazano jak szybko elektron może poruszać się wewnątrz małych cząsteczek tlenków metali będących składnikami rdzy. Uwodnione tlenki metali nie są dobrymi przewodnikami elektrycznymi. Wykazują one bardzo wysoki opór wewnętrzny, a pomimo to elektrony pozostają w nich mobilne. Ich ruchliwość jest związana z formowaniem małych polaronów, to znaczy, lokalnych polaryzacyjno-wibracyjnych deformacji sieci krystalicznej, które propagowane są wraz z elektronem przeskakującym pomiędzy sąsiednimi jonami żelaza. Jest to przewodnictwo o istotnej temperaturowej zależności, które jest kluczowe dla cyklu żelaza w środowisku. Badania wydają się szczególnie istotne, ze względu na powszechność przekazywania elektronów do minerałów tlenów żelaza (szczególnie w warunkach beztlenowych), co można wykorzystać w biodegradacji zanieczyszczeń. Typowo redukcja żelaza (III) do żelaza (II) inicjuje rozpuszczenie minerału, jednak molekularny obraz tego procesu jest bardziej złożony i wiele badań sugeruje, że różnice w energetyce/potencjałach redoks poszczególnych, wyeksponowanych ścian krystalicznych minerału mogą generować cykl nierownowagowego rozpuszczania/osadzania, jak również mikro-transport jonów sprzężony z pojawieniem się gradientu potencjału elektrycznego pomiędzy różnymi ścianami minerału, co może inicjować pompowanie elektronów z bakterii do tlenków. Najważniejsza publikacja: Electron Small Polarons and Their Mobility in Iron (Oxyhydr)oxide Nanoparticles J. E. Katz, X. Zhang, K. Attenkofer, K. W. Chapman, C. Frandsen, P. Zarzycki, K. M.Rosso, R. W. Falcone, G. A. Waychunas, B. Gilbert, Science, 337 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe i prace doktorskie 10) Fizykochemia miękkiej materii Cel badania Celem badania jest zrozumienie licznych zagadnień dotyczących miękkiej materii a w szczególności czynników wpływajacych na biologistykę, ruchliwość białek komórkach oraz transport w roztworach polimerów. Opis realizowanych prac Wykorzystano nową metody opartej na teorii Taylora do wyznaczania współczynników dyfuzji różnego typu substancji w długich, cienkich, zwiniętych kapilarach. Wyprowadzono nowy wzór pozwalający na dokładne wyznaczenie (1-2%) współczynnika dyspersji substancji o różnych rozmiarach np. (soli, barwników, leków, aminokwasów, białek). Udoskonalenie techniki polega na dużych prędkościach przepływu fazy nośnej i tym samym skróceniu czasu analizy z 40 do 3 min. Poprzez symulację analizy dyspersji Taylora: zweryfikowano negatywnie hipotezę o wpływie poszerzenia końcowej części kapilary na dużą zmianę szerokości piku zweryfikowano pozytywnie hipotezę o wpływie przyklejania się cząsteczek do ścian celki pomiarowej na pojawienie się ogona piku. Stworzono model analityczny tego zjawiska.

48 Strona 48 z 104 Badano teoretyczne i doświadczalne efektu depletion layer w roztworach miękkich i polidyspersyjnych polimerów: opracowano teorię opisującą ruch nanoczastek w obecności warstwy zubożonej. Badanie teoretyczne wpływu wycieku transkrypcyjnego na ekspresję genu z autoregulacją. Wykryto, że zjawisko niekontrolowanej transkrypcji z genu (wyciek transkrypcyjny) może mieć konstruktywną i ewolucyjnie uzasadnioną rolę w regulacji genów, gdyż może przeciwdziałać efektom stochastycznym prowadzącym do niedokładnej regulacji. Opis samoorganizacji nanocząstek w układzie Langmuira-Blodgett. Opracowano dwie nowe metody tworzenia uporządkowanych, dwuwymiarowych struktur nanocząstek. Wyznaczenie energii aktywacji dyfuzji obiektów nanoskopowych w roztworach polimerów i połączenie jej z opracowaną wcześniej ogólną formułą skalującą lepkość w płynach złożonych. Zaprojektowano i przygotowano zestaw pomiarowy metodą spektroskopii korelacji fluorescencji w szerokim zakresie temperatury i przy dokładnej jej kontroli. Przeprowadzono pomiary współczynników dyfuzji różnych próbników w roztworach glikolu polietylenowego. Wstęp do eksperymentalnych badań nano lepkości cytoplazmy komórek E. coli in vivo w zależności od rozmiaru dyfundującej cząstki i temperatury. Przeprowadzono badania nanolepkości lizatów komórkowych komórek Escherichia coli (szczep BL21) oraz struktury przestrzennej nukleoidu bakteryjnego (Escherichia coli)- głównego czynnika zatłaczającego środowisko komórkowe bakterii. Opis samoorganizacji częściowo fluorowanych bolaamfifili w cienkich filmach. Opisano odwracalne tworzenie uporządkowanych multiwarstw w układzie LB. Otrzymanie powierzchni pokrytej nanodrutami o zadanej długości kontrolowanych odstępach. Otrzymano przy pomocy technik LB i CVD powierzchnie wykorzystujace jak rusztowania wzmacniające mechanicznie złote mikrokwiatki i wykorzystano w SERS ze względu na współczynnik wzmocnienia ok. 107 oraz współczynnik korelacji bliski 0.9. Siły Casimira w roztworach. Wypracowany został efektywny model do opisu struktury, zjawisk agregacji i zachowań fazowych cząstek koloidalnych w mieszaninie dwóch cieczy znajdujących sie blisko punktu krytycznego rozmieszania. Opis najważniejszych osiągnięć Opracowanie zależności lepkości zależnej od skali dla cytoplazmy komórek bakterii Escherichia coli. Zebrano dane literaturowe dotyczące dyfuzji w komórkach E. coli i opracowano zależność lepkości zależnej od skali dla w/w bakterii. Następnie korzystając z wyznaczonej krzywej referencyjnej lepkości opracowano zestawienie współczynników dyfuzji wszystkich białek z proteomu bakterii E. coli oraz wszystkich znanych kompleksów tych białek (6600 rekordów). Jest to pierwsza na świecie taka baza danych. Przy okazji zaproponowano nową nazwę działu chemii zajmującej się ilościowym opisem mobilności i szybkości reakcji biochemicznych we wnętrzu żywych komórek BIOLOGISTYKA Najważniejsza publikacja: Biologistics diffusion coefficients for complete proteome of Escherichia coli T.Kalwarczyk, M.Tabka i R.Hołyst, Bioinformatics 28 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystapienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 11) Techniki mikroprzepływowe i samoorganizacja w płynach złożonych Cel badania Celem badania było opracowanie platform technologicznych umożliwiających projektowanie i konstruowanie zautomatyzowanych układów mikroprzepływowych do reakcji chemicznych i biochemicznych wewnątrz kropelek Opis realizowanych prac Rozwinięto sposoby chemicznej modyfikacji kanałów mikroprzepływowych wykonanych z poliwęglanu. Zwiększenie hydrofilowości przez zastosowanie roztworu cyny(ii). Te układy zastosowano do generowania emulsji olej w wodzie i woda w oleju oraz do urządzeń typu "flow focusing". Skonstruowano układ mikroprzepływowy do generowania kropli z gradientem stężenia substancji. Skonstruowano zintegrowany układ mikroprzepływowy do generowania bibliotek nanokropli. Skonstruowano nowy typ mikroprzepływowego generatora mikrokropli wykorzystującego nową geometrię generatora a nie szybkość przepływu cieczy. Opis najważniejszych osiągnięć Ukończenie prac nad zautomatyzowanym układem mikroprzepływowym umożliwiającym prowadzenie długotrwałych hodowli mikroorganizmów w miniaturowych kropelkowych chemostatach. Jest to pierwsza realizacja urządzenia przesiewowego umożliwiającego hodowlę mikroorganizmów w mikrokropelkach. Dzięki zastosowaniu wcześniej wypracowanych technik, układ eksperymentalny jest stosunkowo prosty i łatwy do wytworzenia jednocześnie umożliwia prowadzenie długotrwałych hodowli, monitorowania dynamiki populacji oraz zmianę środowiska chemicznego każdego z mikrochemostatów w czasie i w sposób niezależny od pozostałych. Opracowanie powinno być interesujące dla środowisk mikrobiologicznych, biotechnologicznych oraz mikroprzepływowych z potencjalnymi zastosowaniami w badaniach nad lekoopornością oraz genetyczną modyfikacją mikroorganizmów. Najważniejsza publikacja: "Automated generation of libraries of nl droplets" Kaminski TS, Jakiela S, Czekalska MA, Postek W, Garstecki P

49 Strona 49 z 104 Lab on a Chip 12 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 12) Synteza nanocząstek, tworzenie i charakteryzacja nanostruktur Cel badania Celem badania było projektowanie i synteza nanocząstek, tworzenie z nich nanostruktur oraz poznanie reguł rządzących tym procesem oraz ich charakteryzacja. Opis realizowanych prac Kontynuowano badania dotyczące samoorganizacji odpowiednio sfunkcjonalizowanych nanoczastek w celu otrzymywania dwu- i trójwymiarowych nanokompozytów: Fabrykacja 2D nanokompozytów na powierzchni rozdziału faz typu woda-olej za użyciem NP złota funkcjonalizowanymi butanoaminotiolem ligandem modelowym z grupą aminową oraz tiolową, typu amfoterycznej struktury. Przeniesiono sfunkcjonalizowane NP na powierzchnie rozdziału faz metodą typu bottom up i bottom down. W obu przypadkach monowarstwę można chemicznie usieciować. Kontynuowano również badania własności NP złota zaadsorbowanych na podłożu krzemowym (fabrykacja platform SERS). Badano wpływu plazmy tlenowej w czasie usuwania warstwy organicznej z NP na ich morfologię NP. Kontynuowano prace związane z fabrykacją 3D nanokompozytów (porowaty materiał katalityczny). Zsyntezowano i scharakteryzowano nanorurki SiO2. Zostały one użyte do tworzenia nanokompozytów metodą PIPS (polymer induced phase separation) jako czynnik stabilizujący. Zbadano strukturę utworzonej fazy ciekłokrystalicznej bezpośrednio po jej sporządzeniu oraz zmiany tej struktury w czasie metodą rentgenografii wąsko-kątowej (SAXS). Podjęto również kolejne próby utrwalenia NP złota rozproszonych w fazie surfaktantowej o strukturze heksagonalnej. Otrzymany materiał nanostrukturalny przejawia dobre właściwości katalityczne względem reakcji redukcji p-nitrofenolu do p-aminofenolu. Kontynuowane były również badania dotyczące kontrolowanej agregacji NP złota otrzymanych metodą Martina (redukcja kwasu aurikowego borowodorkiem sodu). W szczególności skupiono się na pomiarach związanych ze zmianami ph. Wykonano również próby przeprowadzenia NP złota z fazy wodnej do różnych rozpuszczalników organicznych. Do próbek dodawano także substancji mających na celu ułatwienie przejścia NP pomiędzy fazami. Badano samoorganizację NP w obecności surfaktantów. Zbadano proces tworzenia kompleksów nanocząstkasurfaktant. Badania dotyczyły wodnych roztworów hydrofilowych kropek kwantowych CdSe stabilizowanych grupami karboksylowymi oraz niejonowego surfaktantu. Opis najważniejszych osiągnięć Dzięki zastosowaniu ligandu dodatnio naładowanego hydrofilowego (TMA) oraz ligandu hydrofobowego (UDT) otrzymano amfifilowe NP, posiadające strukturę typu Janus. Zaprojektowano układ dwufazowy, w którym takie amfifilowe NP całkowicie spontanicznie migrują z fazy organicznej na granicę rozdziału faz woda-olej. Dzięki stabilizacji będącej rezultatem odpychania elektrostatycznego posiadają one zdolność do samoorganizacji w bardzo gęsto upakowane heksagonalnie monowarstwy. Czynnikiem wyzwalającym proces samoorganizacji w układzie jest naniesienie warstwy wody na fazę organiczną, w której początkowo znajdują się nanoczastki. Należy podkreślić, że po raz pierwszy otrzymano metodą samoorganizacji bardzo duże (rzędu mm2) powierzchnie monowarstw wolne od defektów. Pokazano, że struktura typu Janus tworzy się kiedy NP docierają na granicę rozdziału faz woda/olej. Pokazano również, że ładunek powierzchniowy takiej monowarstwy jest zachowany nawet po przeniesieniu jej metodą Langmuir-Blodgett na podłoże stałe. Opracowano także nową metodę funkcjonalizacji NP złota ligandami tiolowymi bez użycia tioli. W metodzie tej zamiast tioli stosuje się ksantany, które w reakcji z koloidem złota adsorbują się do powierzchni NP za pomocą wiązania kowalencyjnego. W przeciwieństwie do tioli, ksantany są odporne na działanie powietrza, a ich synteza wymaga co najmniej jednego kroku mniej niż przygotowanie odpowiednich tioli. Najważniejsza publikacja: "Thiolate-Protected Nanoparticles via Organic Xanthates: Mechanism and Implications" V. Sashuk, ACS Nano,6 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 13) Fizykochemia układów złożonych Cel badania Clem badań było opracowanie opisu membran biologicznych i właściwości naładowanych cząstek przy zastosowaniu metod mechaniki statystycznej. Opis realizowanych prac Badanie separacji składników w membranach wieloskładnikowych związanych ze zmianą geometrii. Zbadano zjawisko mieszania i segregacji składników w dwuskładnikowej membranie spowodowane przez zmianę jej kształty. Zbadano jak anizotropia składników w membranie wieloskładnikowej wpływa na tworzenie się cylindrycznych wypustek. Zbadano tworzenie się cienkich tubularnych połacznień między pęcherzykami lipidowymi. Badania struktury i właściwości kubosomów. Zbadano strukturę ścian kubosomów i monokryształów faz kubicznych

50 Strona 50 z 104 dla kierunków [100], [110], [111], dla fazy diamentowej i kubicznej prostej. Zbadano jak utworzenie ścianki wpływa na strukturę fazy kubicznej w pobliżu tej ściany. Stwierdzono, że w przeciwieństwie do płynów prostych fluktuacje prowadzą do wzrostu temperatury przy której występuje mechaniczna niestabilność płynu zawierającego naładowane cząstki, o ile przyciągania cząstek na krótkich odległościach dominują. Otrzymano przybliżone wyrażenie na efektywne oddziaływania między selektywnymi, naładowanymi ścianami ograniczającymi mieszaninę wody i substancji organicznej blisko punktu krytycznego mieszalności. Otrzymano dobrą ilościową zgodność z wynikami wcześniejszych eksperymentów [ Nature, 451, 172 (2008)] dla dużego zakresu odległości między ścianami, Opis najważniejszych osiągnięć Badanie układów zawierających cząstki tworzące spontanicznie klastery lub warstwy. Zbadano zjawisko segregacji i mieszania składników pod wpływem zmiany geometrii układu. Badano pęcherzyki lipidowe wieloskładnikowe, gdzie składniki różniły się spontaniczną krzywizną. Różnice w budowie składników powodowały, że jeden ze składników charakteryzujący się większą spontaniczną krzywizna zajmował miejsca, w których membrana była bardziej zakrzywiona. Dzięki temu na membranie powstawały obszary o różnych koncentracjach składników. Kształt pęcherzyka lipidowego był zmieniany przez zmianę objętości lub rozciąganie. Takie deformacje powodowały separację składników lub mieszanie w zależności od objętości pęcherzyka. Opisany mechanizm separacji składników pod wpływem zmiany kształtu może być wykorzystywany w układach biologicznych, na przykład do aktywacji białek, wtedy gdy ich aktywność zależy od lokalnego stężenia białka. Najważniejsza publikacja: "Separation of components in lipid membranes induced by shape transformation" Gozdz, W., Bobrovska, N., Ciach, A. Journal of Chemical Physics 137 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, prace doktorskie 14) Badanie zjawisk nieliniowej dynamiki chemicznej Cel badania Celem badania było stworzenie opisu wybranych zjawisk nieliniowej dynamiki chemicznej. Opis realizowanych prac Poszukiwano nowych struktur w nieliniowych układach reakcja-dyfuzja. W opracowanym wcześniej modelu układu opartego na dwóch sprzężonych reakcjach enzymatycznych, z których jedna jest inhibitowana nadmiarem substratu i produktu, znalazłem nieznane dotychczas struktury zarówno w reżimie pobudliwym, jak i bistabilnym. Jednym z najbardziej zaskakujących wyników było odkrycie stacjonarnej periodycznej struktury przedstawionej na poniżej. Struktura ta pojawia się, bowiem w reżimie bistabilnym, co jest nieznane w dotychczasowej literaturze. Tworzy się ona bowiem inaczej niż dotychczas znane struktury za biegnącym impulsem, ale za niemonotonicznym frontem biegnącym. Prowadzono badania efektów fluktuacji w dalekim od równowagi termodynamicznej układzie termochemicznym z wymianą ciepła z termostatem. Zbadano wpływ wewnętrznych fluktuacji na dynamikę układu po subkrytycznej bifurkacji Hopfa. Szczegółowo określono wpływ fluktuacji na ewolucję bistabilnego układu termochemicznego z niskotemperaturowym stabilnym ogniskiem, otoczonym przez stabilny cykl graniczny powstający po subkrytycznej bifurkacji Hopfa. Używając równania master zawierającego opis procesu wymiany energii z otoczeniem, zbadano przejścia układu pomiędzy obszarami przyciągania tych dwóch atraktorów. Obliczono funkcje rozkładu czasów pierwszego przejścia z cyklu granicznego do ogniska w zależności od liczby cząstek w układzie i wielkości ciepłą reakcji. Stwierdzono wielopikowy kształt rozkładów, wynikający z ekscentrycznego położenia cykli względem ogniska. W badaniach dynamiki nierównowagowych układów chemicznych metodą symulacji DSMC na poziomie mikroskopowym, obejmującym ruch pojedynczych cząstek uzyskano ewolucję prowadzącą od układu jednorodnego do formowania struktur Turinga w układzie reakcja-dyfuzja. Pomimo że teoria i doświadczenia dotyczące tych struktur są znane od wielu lat, wcześniejsze próby symulacji mikroskopowych napotykały na podstawową trudność wynikającą z warunku różnych skal szybkości dyfuzji aktywatora/inhibitora, dwóch kluczowych składników w układzie Turinga. Przedstawiono sposób pozwalający na spełnienie tego warunku. stwierdzono, że zaburzenie rozkładu prędkości cząstek może prowadzić do jakościowych zmian charakterystyki dynamiki nierównowagowego układu chemicznego. Opis najważniejszych osiągnięć Najwazniejsza publikacja "Particle dynamics simulations of Turing patterns" Dziekan P, Lemarchand A, Nowakowski B Journal of Chemical Physics 137 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne 15) Struktura a właściwości katalityczne silnie zdyspergowanych metali na nośniku Cel badania Celem badania było poznanie i zrozumienie związków pomiędzy strukturą a właściwościami katalitycznymi silnie zdyspergowanych metali na nośniku wykorzystane do projektowania i otrzymywania nowych katalizatorów.

51 Strona 51 z 104 Opis realizowanych prac Badania katalizatorów opartych na palladzie w reakcji wodoroodchlorowania tetrachlorometanu. Celem było przygotowanie katalizatorów mono- i bimetalicznych opartych na palladzie (Pd/nośnik i Pd-Au/nośnik), ich charakteryzacja fizykochemiczna oraz zbadanie właściwości katalitycznych w reakcji wodoroodchlorowania CCl4. Stwierdzono, że w pewnych przypadkach układy bimetaliczne Pd-Au/nośnik były dobrze zhomogenizowane, co ma wpływ na uzyskane właściwości katalityczne. Złoto poprawia znacząco właściwości katalizatorów palladowych, ale tylko wtedy, kiedy jest dobrze wymieszane z palladem (efekty synergetyczne przejawiające się wzrostem aktywności, selektywności i stabilności). Badania nowych katalizatorów do katalitycznego wodoroodchlorowania 1,2-dichloroetanu oraz 1,1,2-trichloroetylenu. Celem było znalezienie skutecznego katalizatora wodoroodchlorowania 1,2-dichloroetanu i trichloroetylenu. Badano właściwości katalityczne materiałów zawierających nikiel wbudowany w sieć strukturalną zeolitu beta oraz materiałów niklowych osadzonych na węglach aktywnych. Wykonano syntezę katalizatorów niklowych o różnym składzie wagowym fazy metalicznej na bazie węgli aktywnych oraz zeolitu typu beta. Otrzymane katalizatory poddano charakteryzacji metodami fizykochemicznymi, a także użyto w reakcjach wodoroodchlorowania związków chloroorganicznych w fazie gazowej. Badania nowych układów fotokatalitycznych. Przeprowadzono syntezę nowych nanofotokatalizatorów dzięki zastosowaniu sono- i sonofotoredukcyjnej metody naniesienia Pt i Pd na powierzchnię najlepszych katalizatorów poprzednio preparowanych (zeolit USY i SiO2 modyfikowane solami Ti, Fe i Cr) i stosowanych w reakcji selektywnego fotoutleniania glukozy. Ta metoda okazała przydatna w preparowaniu nowych nanometrycznych mono- i bimetalicznych układów fotokatalitycznych które cechują się ciekawymi właściwościami fizykochemicznymi i które sprawdzają się bardzo dobrze w pierwszych testach fotokatalitycznych selektywnego utleniania glukozy. Została przeprowadzona charakteryzacja najlepszych fotokatalizatorów. Preparatyka układów Pd oraz Pd-Au osadzonych na wielościennych nanorurkach węglowych (MWCNTs) i innych nośnikach węglowych, jako katalizatorów w procesie elektroutleniania kwasu mrówkowego w niskotemperaturowych ogniwach paliwowych. Charakteryzacja fizykochemiczna zsyntezowanych układów i ich testowanie w opracowanym ogniwie na kwas mrówkowy na anodzie i katodzie. Celem badań było opracowanie nowych aktywnych i stabilnych katalizatorów na bazie palladu do elektroutleniania kwasu mrówkowego w niskotemperaturowych ogniwach paliwowych umożliwiających stosowanie kwasu mrówkowego zawierającego zanieczyszczenia posiadające grupę - CH3, takie jak kwas octowy, mrówczan metylu czy metanol. Znane dotychczas katalizatory na bazie palladu ulegają szybkiej dezaktywacji produktami elektroutleniania tych zanieczyszczeń. W ramach prowadzonych badań opracowano nowy katalizator, zawierający pallad i ruten osadzony na nośniku węglowym, w którym ruten występuje w postaci metalicznej nie tworząc stopu z palladem. Katalizator ten sam się aktywuje poprzez samorzutne oscylacje napięcia ogniwa niewymagające doprowadzania energii z układu zewnętrznego. Opracowane katalizatory, dla których napięcie ogniwa ulegało oscylacjom, były odporne na dezaktywację i już po 6 godzinach miały wyższą gęstość mocy od katalizatorów porównawczych, dla których napięcie ogniwa nie ulegało oscylacjom. Opis najważniejszych osiągnięć Zaproponowano selektywne utlenianie alkoholi jako test aktywności fotokatalitycznej. W tym celu zsyntezowano 25 fotokatalizatorów opartych na TiO2. Przeprowadzono selektywne fotoutlenianie 2-butenolu do 2-butenalu (nie opisane w literaturze) oraz 2-propanolu do acetonu. Najważniejsza publikacja: Selective photooxidation of alcohols as test reaction for photocatalytic activity, F.J. López-Tenllado, A. Marinas, F.J. Urbano, J.C. Colmenares, M.C. Hidalgo, J.M. Marinas, J.M. Moreno. Applied Catalysis B: Environmental 128 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 16) Struktura nanokryształów i jej dynamika wyzwalana reakcją chemiczną na powierzchni Cel badania Celem badania było określenie struktury nanokryształów, przede wszystkim o właściwościach katalitycznych, i jej dynamiki wyzwalanej reakcją chemiczną na powierzchni Opis realizowanych prac Metodą dyfrakcji rtg. in-situ zmierzono i zinterpretowano modelowo proces segregacji powierzchniowej nanocząstek czerni PdAg. Zmierzono szybkość dyfuzji poszczególnych metali w temp. 320C monitorując odwracalny proces segregacji Ag (w He) oraz proces segregacji Pd w atmosferze bogatej w CO. Jest to powolny proces trwający 340 godz. dla nanokryształów o rozmiarach ok. 25 nm. Zaobserwowano proces szybkiej (kilka rzędów wielkości szybszej niż w materiałach litych) dyfuzji Ag w atmosferze H2 (w warunkach tworzenia wodorku Pd). Metodą dyfrakcji rtg. in-situ zaobserwowano i zmierzono kinetykę lawinowego wzrostu krystalitów Pt w atmosferze NO w kilku temperaturach. Przeprowadzono pomiary termo-programowanego uwodornienia CO oraz destruktów węglowych i termoprogramowanej reakcji dysproporcjonowania CO na katalizatorze niklowym promotowanym potasem. Podsumowano badania wpływu potasu na przebieg reakcji uwodornienia CO na katalizatorze Ni. Udowodniono, że potas będący

52 Strona 52 z 104 klasycznym promotorem stosowanym w tej reakcji, w małym stężeniu nie ma wpływu na szybkość dysproporcjonowania CO, natomiast w większym stężeniu (6 mol %) spowalnia tę reakcję. Są to wyniki przeczące dotychczas uznanym opiniom o roli potasu w tej reakcji. Pokazano, że potas na powierzchni Ni wiąże się w trakcie uwodornienia CO w złożone i trudne do uwodornienia związki powierzchniowe. Przygotowano do druku rozdział w monografii Nanoalloys: From Fundamentals to Emergent Applications, (Ed. F.Calvo, Elsevier Science Limited) Chapter 5: Thermodynamical properties of nanoalloys. Opis najważniejszych osiągnięć Zmierzono powtarzalną kinetykę segregacji powierzchniowej nanocząstek czerni Pd0.7Ag0.3 oraz zaobserwowano zjawisko gwałtownej (krótszej niż kilka minut) segregacji Ag w atmosferze wodoru (w warunkach tworzenia wodorku Pd). Opracowano metodę kontroli profilu stężeniowego i stanu powierzchni stopu do badań katalitycznych. Rys. Cykl ewolucji mierzonej stałej sieci stopu Pd0.7Ag0.3 w trakcie kontrolowanego procesu segregacji. Udowodniono, że potas będący klasycznym promotorem stosowanym w reakcji uwodornienia CO, w małym stężeniu nie ma wpływu na szybkość dysproporcjonowania CO, natomiast w większym stężeniu (6 mol %) spowalnia tę reakcję. Pokazano, że potas na powierzchni Ni wiąże się w trakcie uwodornienia CO w złożone i trudne do uwodornienia związki powierzchniowe. Najważniejsza publikacja: "The effect of potassium on Ni/Al2O3 catalyst in relation to CO/H2 reaction" Znak L., Zieliński J. Applied CatalysisA: General, (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne 17) Chemia środowiska Cel badania Celem badania było rozpoznanie szlaków transformacji chemicznych wybranych związków organicznych oraz identyfikacja zwiazków oddziaływujących na wybrane szkodniki lasów. Opis realizowanych prac Prowadzono badania mające na celu opracowanie mechanizmu tworzenia organosiarkowych pochodnych metakroleiny (MAC), ketonu metylowo-winylowego (MVK) oraz kwasu metakrylowego (MAA), stanowiących istotną grupę markerów tworzenia wtórnych aerozoli atmosferycznych. Wykonane prace objęły identyfikację i charakteryzację produktów reakcji MAC, MVK i MAA z aniono-rodnikami siarczanowymi w roztworze wodnym, zbadanie szczegółowej kinetyki tych reakcji oraz weryfikację otrzymanych danych w świetle obliczeń teoretycznych. Kontynuowano badania zmierzające go charakteryzacji molekularnej nieznanego markera wtórnych aerozoli tworzących się nad obszarami leśnymi o przewadze drzewostanu iglastego. Pomiary terenowe wykazały, że związek chemiczny o masie cząsteczkowej 188, występuje w próbkach naturalnego aerozolu w znaczących stężeniach, przy czym jego struktura pozostaje nieznana. Zaprojektowano najbardziej prawdopodobne struktury tego związku i wykonano wstępne próby syntezy w oparciu o fotochemiczną reakcję cykloaddycji [2+2] kwasu metakrylowego z Angelica laktonem w warunkach ciekłych. W oparciu o pomiary za pomocą tandemowej spektrometrii mas zidentyfikowano tworzenie właściwego produktu. Opis najważniejszych osiągnięć Zidentyfikowano m.in. terpeny, utlenione terpeny, seskwiterpeny oraz diterpeny spośród których longifolen i (+) pimaral mogą pełnic rolę potencjalnych atraktorów żerdzianki sosnówki. Najważniejsza publikacja: "Identification of volatiles from Pinus silvestris attractive for Monochamus galloprovincialis using a SPME-GC/MS platform" Szmigielski R., Cieslak M., Rudziński K.J., Maciejewska B. Environmental Science and Pollution Research 19 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, prace doktorskie 18) Wodór elektrolityczny w procesach korozji oraz jego wytwarzanie i magazynowanie jako nośnika energii Cel badania Celem badania było opracowanie efektywnych sposobów magazynowania wodoru, jak również dalsze poznanie jego niszczącego oddziaływania na stosowane materiały. Opis realizowanych prac Absorpcja wodoru przez nikiel podczas długotrwałej katodowej polaryzacji. Długotrwała katodowa polaryzacja niklu modyfikuje jego powierzchnię i tym samym wpływa na intensywność wnikania wodoru oraz jego dystrybucję wewnątrz metalu. W celu ilościowej oceny tych efektów, wykonano pomiary szybkości przenikania wodoru przez próbkimembrany niklowe ładowane z jednej strony wodorem wydzielanym katodowo z roztworu NaOH, a następnie, po przerwaniu ładowania, pomiary szybkości desorpcji wodoru z obydwu stron membran. Na podstawie analizy krzywych szybkości przenikania wodoru określono współczynnik dyfuzji (D = cm2/s) i stężenie tzw. wodoru dyfuzyjnego, który można utożsamić z wodorem rozpuszczonym w sieci krystalicznej (faza alfa).

53 Strona 53 z 104 Te wielkości pozwoliły następnie zanalizować krzywe szybkości desorpcji wodoru i na tej podstawie określić ilość tzw. wodoru pułapkowanego, który odpowiada wodorowi w postaci wodorku niklu (faza beta). Okazało się, że ilość wodoru w postaci wodorku stanowiła około 91% całkowitej ilości zaabsorbowanego wodoru. Co więcej, aż około 98% wodoru pułapkowanego desorbuje z membrany jej stroną wejściową (uprzednio ładowaną wodorem). To wskazuje, iż tworzenie wodorku niklu miało miejsce jedynie w płytkim (około 5 um), silnie zmodyfikowanym, podpowierzchniowym obszarze niklu. Obserwowane oddziaływanie wodoru z niklem jest diametralnie różne od oddziaływania z żelazem. Badano także funkcjonalizowane materiały nanowęglowe w aspekcie ich zastosowania w reakcji elektroutleniania kwasu mrówkowego. MWCNT dekorowane ZrO2 oraz Pd wykazały wyższa stabilność katalityczną niż te dekorowane Pd. Można to wytłumaczyć tworzeniem się związku intermetalicznego poprzez wiązanie Pd-O-Zr co zapobiega zatruwaniu katalizatora tlenkiem węgla. Silany jako inhibitory korozji. Zbadano nanowarstwy winylotrójetoksysilanu na powierzchni żelaza w napowietrzonych wodnych elektrolitach. Metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej stwierdzono znaczące polepszenie własności ochronnych warstw w wyniku oddziaływania wilgoci. Zmiany te powiązano z powstawaniem związków, które zidentyfikowano analizą XPS i FTIR. Wykazano, że obok własności poprawiających adhezję powłok organicznych, silany są inhibitorami korozji. Opis najważniejszych osiągnięć Zaprojektowano i skonstruowano łatwą w stosowaniu mikroelektrodę antymonową do oznaczania zmian ph w odległości od około 0.05 do około 0.2 mm od powierzchni metalu (stopu) badanego metodami elektrochemicznymi. Elektrodę stanowi grubościenna rurka szklana wypełniona antymonem i wyciągnięta do postaci cienkiej kapilary. Odległość właściwej elektrody antymonowej od powierzchni jest określona (regulowana) średnicą i kątem nachylenia kapilary. Przed pomiarem ph, mikroelektroda, jak każda elektroda antymonowa wymaga kalibracji. Może być również użyta bez kalibracji - zmiany jej potencjału są związane ze zmianami ph elektrolitu w wąskiej szczelinie pomiędzy badaną powierzchnią a wierzchołkiem kapilary. Mikroelektroda stanowi wygodne narzędzie do badania reakcji elektrodowych zachodzących na powierzchni metalu z udziałem jonów H+ względnie OH-, charakterystycznych dla korozji metali i stopów w roztworach wodnych. Wykorzystano ją w badaniach elektrochemicznych stali nierdzewnej 316L w zakwaszonych roztworach siarczanowo-chlorkowych. Obserwowano lokalne obniżenie ph przy wzroście prądu anodowego (aktywne roztwarzanie, stan transpasywny, wydzielanie tlenu) i jego wzrost podczas polaryzacji katodowej. Na tej podstawie zidentyfikowano zachodzące procesy. Najważniejsza publikacja: "Hydrogen entry and absorption in ZrO2 coated iron studied by electrochemical permeation and desorption techniques" Voloshchuk I., Zakroczymski T. International Journal of Hydrogen Energy 37 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe 19) Charakterystyka procesów fizykochemicznych zachodzących w obszarze kilku warstw atomowych przy powierzchni ciał stałych Cel badania Celem badania było opracowanie charakterystyki procesów fizykochemicznych zachodzących w obszarze kilku warstw atomowych przy powierzchni ciał stałych i metodyki służącej badaniu tych zjawisk przy pomocy spektroskopii elektronowych. Opis realizowanych prac Opracowano trzy pakiety programowe realizujące obliczenia związane z typowymi zastosowaniami analitycznymi spektroskopii elektronowych: pakiet ThD do obliczania grubości warstw na powierzchni w zakresie pojedynczych nanometrów na postawie intensywności sygnałów XPS mierzonych dla warstwy i podłoża; pakiet MULTILINE do obliczeń składu powierzchni na podstawie intensywności dowolnej liczby linii fotoelektronów; pakiet oznaczony akronimem IMFP_EPES realizujujący obliczenia związane z wyznaczaniem średniej drogi swobodnej elektronów w ciałach stałych na podstawie doświadczalnie wyznaczanego prawdopodobieństwa elastycznego rozpraszania elektronów na powierzchni. Wyznaczono średnią drogę swobodnej elektronów w CeO2 za pomocą metody spektroskopii piku elastycznego EPES. Wyznaczono parametr transportu elektronów, charakterystyczny dla stechiometrycznego tlenku CeO2 bez uwzględnienia efektów powierzchniowych. Otrzymano bardzo dobrą zgodność parametru wyznaczonego względem niklu lub złota w badanym zakresie energii z parametrem obliczonym zwzoru predykcyjnego TPP-2M. Opracowano analityczny model transportu fotoelektronów w materii skondensowanej o dokładności porównywalnej z dokładnością symulacji Monte Carlo opartym na funkcii Chandrasekhara. Zaproponowano nowy algorytm obliczania tej funkcji o dużej dokładności i dużą szybkością działania.algorytm wykorzystano do obliczania intensywności sygnału XPS z uwzględnieniem elastycznego rozpraszania fotoelektronów na atomach w przypowierzchniowych warstwach atomowych oraz obliczanie intensywności sygnału XPS emitowanego przez ultracienkie warstwy na powierzchni. Kontynuowano prace teoretycznym opisem wstecznego rozpraszania elektronów na powierzchniach ciał stałych. Opracowano program Monte Carlo umożliwiający obliczenie prądu elektronów wstecznie rozproszonych w

54 Strona 54 z 104 skaningowej mikroskopii elektronowej, a także prądu elektronów wtórnych. Wykonano symulacje dla układu wielowarstwowego Ni/C/Ni/C/Ni/C/Si poddanego procedurze profilowania wgłębnego. Uzyskano bardzo dobrą zgodność. Opracowany model teoretyczny ułatwił interpretację kontrastu obserwowanego w obrazach SEM. Opracowano i wytworzono metodami chemicznymi i elektrochemicznymi warstwy fosforanowo-wapniowe na Ti dla celów biomedycznych, które charakteryzowały się ściśle określoną mikrostrukturą (kontrolowaną porowatością), składem chemicznym i fazowym. Do tego celu użyto prostych metod chemicznych oraz elektrochemicznych. Wykazano, że powłoki biomimetyczne otrzymane z sztucznych roztworów fizjologicznych na porowatym dwutlenku tytanu odznaczają się lepszą biozgodnością niż czysty Ti. Opis najważniejszych osiągnięć Ukazał się rozdział poświęcony zagadnieniom standardyzacji spektroskopii elektronowych. Zastosowania spektroskopii elektronowych do ilościowego opisu obszaru powierzchniowego ciał stałych (skład pierwiastkowy, stężenie danego pierwiastka o określonej wartościowości, grubość warstwy w obszarze nanometrów, struktura układów wielowarstwowych, określenie głębokości analizy) wymaga znajomości pewnych parametrów charakteryzujących transport elektronów w materii. Spełniają one rolę standardów, a ich znajomość ułatwia i przyspiesza obliczenia związane z analizą ilościową. Zaproponowane definicje stały się obowiązującym standardem zalecanym przez międzynarodowe organizacje a wszystkie wymienione parametry są dostępne w bazach danych rozprowadzanych przez NIST. W monografii opisano typowe zastosowania najważniejszych parametrów standardowych, a także wskazano na rekomendowane źródła tych parametrów. Spośród siedmiu baz danych rekomendowanych przez NIST Standard Reference Databases: Surface Data cztery zostały przygotowane w Instytucie Chemii Fizycznej PAN. Problematyka ta została po raz pierwszy podsumowana w obszernym opracowaniu monograficznym. Najważniejsza publikacja: Spectroscopic Databases and Standarization for Auger-Electron Spectroscopy and X-Ray Photoelectron Spectroscopy A. Jabłoński, C.J. Powellin Surface and Interface Science, Wiley 2012, str 215 Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, pakiety programowe 20) B + R Zielona chemia Cel badania Celem badania była realizacja projektów rozwojowych i aplikacyjnych na pograniczu badań naukowych i działalności gospodarczej z zakresu chemii związanej z ochroną środowiska oraz metod syntezy unikalnych odczynników i wzorców. Opis realizowanych prac Opracowano optymalnej metody syntezy 3-Z,6-Z,9-Z-Nonadeka-1,3,6,9-tetraenu, feromonu płciowego Piędzika przedzimka (Operophtera brumata) szkodnika drzew owocowych. Opracowanie metody syntezy w skali półtechnicznej 4-Amino-1,2,2,6,6-pentametylo-piperydyny, nowego amfifilowego modyfikatora nośników chromatograficznych. Prowadzono prace nad opracowaniem skutecznego atraktantu dla muszki owocówki (Drosophila melanogaster). Opis najważniejszych osiągnięć Roszerzono gamę oferowanych feromonów o feromon płciowy przedzimka. Wykorzystanie uzyskanych wyników Otrzymane wyniki zostaną wykorzystane w produkcji feromonów, kaeromonów i unikalnych odczynników chemicznych. 21) Badanie oddziaływań międzycząsteczkowych metodami spektroskopowymi i mikroskopią STM/AFM Cel badania Celem badań było poznanie oddziaływań cząsteczkowych na powierzchni w wykorzystaniem mikroskopii AFM/STM oraz metodą spektrometrii mas. Opis realizowanych prac Prowadzono badania STM organizacji nadcząsteczkowej półprzewodników organicznych mających potencjalne zastosowanie w elektronice molekularnej: oligomerów tiofenu z grupami elektronowo akceptorowymi (tetrazyna, tiadiazol). Odpowiednie wprowadzenie grupy akceptorowej do oligomeru tiofenu (o przewodnictwie dziurowym (typu p)) powoduje zmianę przewodnictwa całej pochodnej na elektronowe (typ n) lub zachowanie ambipolarne. Przeprowadzono optymalizację preparatyki monowarstw i ich badania mikroskopowe w odniesieniu do kilku pochodnych różniących się pozycją podstawników alkilowych oraz typem wprowadzonej grupy akceptorowej. Zakończono kompleksowe badania właściwości optycznych warstw europu i rozpoczęto skorelowane pomiary zmian właściwości właściwości optycznych i elektrycznych cienkich warstw ceru. Zainteresowanie tym metalem związane jest z faktem, iż w przeciwieństwie do poprzednio badanych metali (europ, terb i gadolin), generacji wodorku ceru nie towarzyszy przemiana strukturalna. Przeprowadzono obserwacje mikroskopowe w rozdzielczości cząsteczkowej samoorganizacji monowarstw czterech zasad azotowych kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA): adenina, tymina, guanina, cytozyna. Obrazy mikroskopowe

55 Strona 55 z 104 monowarstw cząsteczkowych stały się następnie przedmiotem analiz wzajemnych oddziaływań wodorowych pomiędzy sąsiadującymi cząsteczkami. Prace były w zasadniczej części ukierunkowane na optymalizacje warunków preparatyki monowarstw tych związków i obserwacji STM w warunkach in situ na granicy podłoże (HOPG) / roztwór wodny. Prowadzono badania mikroklastrów jonowych w układach o znaczeniu biologicznym. W tym przypadku zastosowano metodę wysokociśnieniowej spektrometrii mas z impulsową wiązką elektronów do badań energetyki hydratacji kompleksów zasad azotowych (uracyl, adenina, tymina, cytozyna) z kationami potasu i sodu. Opis najważniejszych osiągnięć Przeprowadzono kompleksowe badania strukturalne samoorganizacji dwuwymiarowej (mikroskopia tunelowa) oraz trójwymiarowej (dyfrakcja rentgenowska) nowych pochodnych diimidu naftalenowego z symetrycznie i asymetrycznie dołączoną grupą trójarylaminową. Niektóre z badanych związków wykazują zachowanie ambipolarne (np. przedstawiona na rysunku pochodna asymetryczna) i są atrakcyjnym materiałem organicznym dla potencjalnych zastosowań w elektronice. Szczególnie interesującym wynikiem jest analiza obrazów STM w rozdzielczości wewnątrzczasteczkowej uzyskanych dla przeciwnych polaryzacji próbnika. W ten sposób możliwym było rozróżnienie obszarów cząsteczki o zwiększonej i zmniejszonej gęstości elektronów. Obrazy STM potwierdziły przewidywaną teoretycznie separacje obszarów orbitali HOMO i LUMO dla niektórych z badanych związków. Najważniejsza publikacja: "Naphthalene bisimides asymmetrically and symmetrically N-substituted with triarylamine comparison of spectroscopic, electrochemical, electronic and self-assembly properties" Rybakiewicz R., Zapała J., Djurado D., Nowakowski R., Toman P., Pfleger J., Verilhac J.-M., Zagórska M., Proń A. Phys. Chem. Chem. Phys. 15 (2013) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 22) Rozwój teorii cieczy w zastosowaniu do predykcji równowag fazowych i tworzenia danych rekomendowanych Cel badania Celem badań było opracowanie teorii cieczy umożliwiającej przewidywanie charakteru równowag fazowych oraz tworzenie baz rekomendowanych tych równowag. Opis realizowanych prac Opracowano metodę przewidywania rozpuszczalności wzajemnej w układach woda + chlorowcoalkan. Metoda pozwala przewidywać rozpuszczalności chlorowcoalkanów w wodzie i wody w chlorowcoalkanach w układach, dla których nie ma danych eksperymentalnych. Praca ma duże znaczenie w dziedzinie ochrony środowiska. Otrzymano bardzo dobrą zgodność z danymi eksperymentalnymi. Opis najważniejszych osiągnięć Rozszerzenie baz danych. Najważniejsza publikacja: UPAC-NIST Solubility Data Series. 96. Amines with Water Part 1. C4 C6 Aliphatic Amines, Part 2. C7 C24 Aliphatic Amines, Part 3. Non-Aliphatic Amines M. Góral, D. G. Shaw, A. Mączyński, P. Oracz, B. Wiśniewska-Gocłowska. J. Phys. Chem. Ref. Data 41(2012) 4 Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, bazy danych 23) Elektrody modyfikowane o potencjalnym zastosowaniu w czujnikach i ogniwach Cel badania Celem badania było wytworzenie i charakteryzacja nowych podłoży elektrodowych do zastosowania w czujnikach i ogniwach oraz w badaniach podstawowych. Opis realizowanych prac Procesy elektrokatalityczne na elektrodach modyfikowanych cieczami. W celu znalezienia optymalnych warunków do generowania wodoru i redukcji tlenu prowadzono eksperymenty z elektrodami modyfikowanymi roztworem metallocenów w hydrofobowych polarnych cieczach. Opracowano nową metodykę oznaczania wodoru i nadtlenku wodoru na granicy faz ciecz-ciecz metodą Skaningowej Mikroskopii Elektrochemicznej opartą na detekcji potencjometrycznej (w przypadku wodoru) i amperometrycznej (utlenianie nadtlenku wodoru). Mikroprzepływowe bioogniwo z bezmediatorową biokatodą. Skonstruowano mikroprzepływowy elektrochemiczny układ detekcyjny do oznaczania dopaminy w obecności substancji przeszkadzających takich jak kwas askorbinowy. Udało się w warunkach przepływowych zaobserwowano separację sygnałów tych analitów i osiągnięcie progu detekcji dopaminy na poziomie 10-8 M w obecności substancji przeszkadzających o stężeniu 10-3 M. Reakcje na granicy faz ciecz-ciecz w układach mikroprzepływowych. Wykorzystując technikę fotolitograficzną wykonano układ mikroprzepływowy do badania procesów elektrochemicznych na granicy faz ciecz ciecz. Określono wpływ szybkości przepływu fazy wodnej i fazy organicznej na położenie granicy faz ciecz ciecz na elektrodzie. Wykorzystując zależności potencjału utleniania próbnika erdoks w fazie organicznej od rodzaju i stężenia elektrolitu w fazie wodnej, określono mechanizm procesu przeniesienia jonu przez granicę faz ciecz ciecz w warunkach przepływowych.

56 Strona 56 z 104 Elektrody do oznaczania pestycydów. Opracowano metodykę przygotowania elektrod modyfikowanych acetylocholinoesterazą do zastosowania jako elementy aktywne w czujniku elektrochemicznym pestycydów. Warstwy katalityczne są oparte na funkcjonalizowanych nanocząstkach węgla lub nanorurkach węglowych osadzonych w matrycy polikrzemianowej. Natomiast podłożami są szkło pokryte cienką warstwą tlenku indu domieszkowanego cyną, bądź elektrody węglowe otrzymane metodą sitodruku. Fotobioanoda i jej zastosowanie w fotobioogniwie paliwowym. Udało się skonstruować działają fotoanodę na bazie nanorurek TiO2 współpracującą z oksydazą glukozy i wykonano jej testy w ogniwie z biokatodą modyfikowaną oksydazą bilirubiny. Osadzanie mikrometrycznych depozytów metali Posłużono się skaningową mikroskopią elektrochemiczną (SECM) do osadzania depozytów Ag i Au o różnej morfologii. Opracowano metodę elektrochemicznego mikrodruku, co pozwana na wytwarzanie dwuwymiarowych wzorów z nanocząstek metali. Skonstruowano kilka rodzajów podłoży elektrodowych opartych na nanomateriałach węglowych zapewniających bezmediatorowe przeniesienie elektronu z hydrogenazą z rdzeniem niklowo-żelazowym otrzymaną z termofilnych bakterii Aquifex aeolicus. Elektrody były przygotowane ze sfunkcjonalizowanych nanocząstek o przeciwnych ładunkach elektrycznych naniesionych metodą warstwa-po-warstwie lub ze sfunkcjonalizowanych nanocząstek węgla lub wielościennych nanorurek weglowych. osadzonych w hydrofobowej matrycy polikrzemianowej. Elektrody te w roztworach nasyconych wodorem wykazują właściwości bioelektrokatalityczne w reakcji utleniania wodoru (gęstość prądu 0.2 ma cm-2 ). Opis najważniejszych osiągnięć "Oddychające biokatody. Ze sfunkcjonalizowanych jednościennych nanorurek węglowych osadzonych na hydrofobowym papierze węglowym (Toray) przepuszczalnym dla gazów skonstruowano biokatodę modyfikowaną oksydazą bilirubiny. Jedna z powierzchni tej elektrody pozostaje w bezpośrednim kontakcie z powietrzem. Dzięki swobodnemu dopływowi tlenu do materiału elektrody uzyskano na niej gęstość prądu jego redukcji ponad 2 ma cm-2. Wykorzystano ją jako katodę w bioogniwie cynk tlen (napięcie obwodu otwartego 1,75 V) uzyskując gęstość mocy 5.25 mw cm-2 przy ok. 0.4 V najwyższą spośród opisanych w literaturze. Najważniejsza publikacja: "Efficient air-breathing biocathodes for zinc/oxygen batteries" A. Złoczewska, M. Jonsson-Niedziółka Journal of Power Sources 228 (2013) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystapienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 24) Zjawiska złożone, procesy nierównowagowe i przetwarzanie informacji przy wykorzystaniu reakcji chemicznych Cel badania Celem badania było poznanie możliwości zastosowań układów chemicznych do przetwarzania informacji oraz rozszerzenie teoretycznego opisu zjawisk nierównowagowych. Opis realizowanych prac Kontynuowano badania nad zastosowaniem układów chemicznych do przetwarzania informacji a szczególnie nad kroplami zawierającymi roztwór reagentów reakcji Biełousowa-Żabotyńskiego i uzyskano wiele interesujących rezultatów. W szczególności uzyskano wiele obiecujących rezultatów w zakresie tworzenia trójwymiarowych struktur kropli, kontroli stanów kropli za pomocą oświetlenia oraz przekazywania pobudzeń pomiędzy kroplami. Zaproponowano nową metodę kodowania informacji w częstości pobudzeń medium chemicznego, która wydaje się łatwiejsza w implementacji w przypadku kropel Biełousowa-Żabotyńskiego niż kodowanie prostą obecnością pulsów. W ramach badań nad zjawiskami złożonymi w układach dalekich od równowagi: symulacji i powstawania i samoorganizacji nanoporów w anodyzowanych warstwach tlenku glinu oparte opartych na procesorach graficznych ukończono pisanie i testowani programu numerycznego realizującego symulacje w trzech wymiarach. Program napisano w języku CUDA i działa on na kartach NVIDIA. Wstępne wyniki pozwoliły otrzymać obraz samoorganizacji porów podobnego do otrzymywanych doświadczalnie. Uzyskano dalsze rozszerzenia metody adaptacyjnego rozwiązywania równań całkowych typu Volterry 2-go rodzaju, na równania występujące w przypadku eksperymentów impulsowych na elektrodach cylindrycznych w warunkach dyfuzji w pół-nieskończonym obszarze przestrzennym, stowarzyszonej z reakcjami homogennymi, na elektrodach płaskich w warunkach dyfuzji w skończonym obszarze przestrzennym oraz na elektrodach przepływowych rurowych i kanałowych, w warunkach transportu konwekcyjno-dyfuzyjnego, w przybliżeniu Singha-Dutta. Opis najważniejszych osiągnięć Zrozumienie odkrytego w 2011 roku chemo-mechanicznego sprzężenia zaobserwowanego w kroplach z reakcją Biełousowa-Żabotyńskiego. Przedmiotem badań była kropla roztworu, w której zachodzi ta reakcja, otoczona roztworem lipidów w dekanie, która spoczywa na dnie naczynia. W określonych warunkach obserwowano rozprzestrzenianie się kropli po powierzchni zsynchronizowane z oscylacjami w kropli. Najważniejsza publikacja: Cellular automata approach to corrosion and passivity phenomena Bartosik Ł., di Caprio D., Stafiej J

57 Strona 57 z 104 Pure and Applied Chemistry 85 (2013) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, prace doktorskie, materiał dydaktyczny. 25) Astrochemia laboratoryjna: Fotochemia, astrochemia oraz spektroskopia oscylacyjna i elektronowa cząsteczek z rodziny cyjanoacetylenów Cel badania Celem badania było zrozumienie procesów chemicznych zachodzących w materii międzygwiezdnej poprzez doświadczenia przeprowadzane w warunkach laboratoryjnych. Opis realizowanych prac Ukończono próby fotochemicznej syntezy cząsteczek typu HRgC5N, gdzie Rg oznacza atom kryptonu lub ksenonu.. Korzystając z udanej preparatywnej syntezy znacznej ilości cyjanodiacetylenu przeprowadzono po raz pierwszy pomiar widm rozproszenia Ramana tego związku. Dane zostały uzyskane zarówno dla czystej substancji krystaliicznej, jak i dla cząsteczek izolowanych w krystalicznym argonie. Zdołaliśmy zidentyfikować wszystkie podstawowe mody oscylacyjne cząsteczki (zobrazowane na załączonym rysunku) wraz z kilkoma nadtonami i modami złożonymi. Analiza została oparta na naszych teoretycznych przewidywaniach aktywności ramanowskiej oraz częstotliwości przejść, a także na dotychczasowych pracach doświadczalnych, w szczególności na pomiarach wibronowo-rozdzielonych widm fosforescencji elektronowej. Kontyuowano badania spektroskopii elektronowej (UV/Vis) cyjanoacetylenów. Dokonano odkrycia silnej fosforescencji NC4N (dwucyjanoacetylenu). Dokonano teoretycznego opisu kompleksów van der Waalsa tworzonych przez HCN, HC3N i HC5N z cząsteczką chlorowodoru. Opis najważniejszych osiągnięć Udowodniono możliwość powstawania nowych związków gazów szlachetnych, pochodnych cyjanodiacetylenu HKrC5N i HXeC5N stanowiących największe spośród zidentyfikowanych dotychczas indywiduów chemicznych tego typu. Wymienione cząsteczki tworzyły się w zestalonym gazie szlachetnym domieszkowanym cyjanodiacetylenem, HC5N, po naświetlaniu ultrafioletem. Alternatywną metodą było przeprowadzanie rozładowań elektrycznych poprzez mieszaninę gazu szlachetnego i cyjanodiacetylenu, bezpośrednio przed wymrożeniem tej mieszaniny na zimnej (ok. 15 K) powierzchni (technika cold-window-radial discharge, CWRD). Zwiększenie dyfuzji fotochemicznie tworzonych fragmentów molekularnych (poprzez podniesienie temperatury próbki) skutkowało wyraźnym wzrostem intensywności pasm absorpcji IR przypisanych (na podstawie naszych obliczeń wykorzystujących teorię funkcjonału gęstości) cząsteczkom HRgC5N. Natomiast naświetlanie uprzednio fotolizowanej próbki szerokopasmowym promieniowaniem z zakresu bliskiego UV (tzw. fotowybielanie) prowadziło do rozkładu związków gazów szlachetnych. Eksperymenty te dostarczyły zarazem znaczną ilość nowych danych spektroskopowych (obecnie interpretowanych) dotyczących produktów fotolizy cyjanodiacetylenu izolowanego w zestalonych gazach szlachetnych. Najważniejsza publikacja: Generation of H-Kr-C5N and H-Xe-C5N molecules M. Turowski, M. Gronowski, J.-C. Guillemin, and R. Kołos Journal of Molecular Structure 1025 (2012) 140. Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, prace doktorskie 26) Fotoelektronika Organiczna: Jedno- i wielordzeniowe kompleksy lantanowców jako emitery dla diagnostyki biomedycznej Cel badania Celem badania było poszukiwanie, synteza i określenie właściwości chemicznych nowych emiterów światła. Opis realizowanych prac Synteza i spektroskopia porficenów i ich analogów tlenowych. Przeprowadzono syntezę kilku porficenów modyfikowanych grupami tiolowymi do badań fluorescencji na nanoklasterach złota oraz tlenowych analogów porficenów wykazujących znaczną fluorescencję. Zsyntezowano pochodne 1,3,5-triazyny z trzema peryferyjnymi heteroaromatycznymi podstawnikami elektronodonorowymi. Synteza pochodnych truksenów. Przeprowadzono syntezę i badania spektroskopowe kilku pochodnych truksenów: triazatruksenów, spirotruksenów i silatruksenów Badania fotofizyki cząsteczek bichromoforowych zaprojektowanych jako białe fluorofory. Optymalizacja struktury i właściwości. Zbadano relacje struktura fotofizyka w wybranych spirocyklicznych i quasi-spirocyklicznych układach donorowo-akceptorowych ze szczególnym uwzględnieniem strukturalnych uwarunkowań spiro-sprzężeń oraz ich wpływu na strukturę elektronową i dynamikę stanów wzbudzonych. Badano mechanizmy dezaktywacji wzbudzenia elektronowego w wybranych asymetrycznych laktonach rodamin, ze szczególnym uwzględnieniem udziału stanów trypletowych i obserwowanej podwójnej fosforescencji. Zsyntetyzowano laktamowe analogi laktonów triarylometanowych, w celu zmodyfikowania wewnątrzcząsteczkowej współrzędnej reakcji przeniesienia elektronu. Przeprowadzono szereg prób syntezy spirocyklicznych analogów laktonu fioletu krystalicznego. W efekcie niepowodzenia strategii opartej na pochodnych kwasu o-aroilobenzoesowego zastosowano podejście oparte na

58 Strona 58 z 104 kondensacji dimetyloamino-tetralonu z odpowiednią, zabezpieczoną pochodną kwasu benzoesowego poprzez związek Grignarda. Opis najważniejszych osiągnięć Wykonano prototypowe urządzenie OLED (synteza, badania fotoluminescencji i elektroluminescencji) bazujące na kompleksach Eu(III), które wykazało rekordową wydajność elektroluminescencji. Najważniejsza publikacja: "Highly photoluminescent Eu(III) complexes of the new 1-triphenylen-2-yl-3-trifluoroacetylacetone" Pietraszkiewicz, O, Mal, S, Pietraszkiewicz, M, Maciejczyk, M, Czerski, I, Borowiak, T, Dutkiewicz, T, Drobchak, O, Penninck, L, Beeckman, J, Neyts, K. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 250 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 27) Ultraszybkie techniki laserowe: metody wytwarzania impulsów o dużych mocach szczytowych; pomiary kinetyczne o wysokiej czasowej zdolności rozdzielczej Cel badania Celem badania było rozwijanie metod wytwarzania impulsów o dużych mocach szczytowych oraz ultraszybkich technik laserowych umożliwiających pomiary kinetyczne o wysokiej czasowej zdolności rozdzielczej. Opis realizowanych prac Femtosekundowy spektrometr fluorescencyjny. Zakończono przebudowę szafirowego wzmacniacza femtosekundowego. Dzięki nowej konstrukcji uzyskano stabilną oraz powtarzalną pracę wzmacniacza. Bazując na tak zmodyfikowanej konstrukcji oraz odpowiednio dostrojonych wzmacniaczach parametrycznych, zestawiono ulepszoną wersję spektrometru. Od sierpnia, prowadzone są rutynowe pomiary dynamiki fluorescencji, z rozdzielczością czasowa na poziomie 60 fs. Zmierzono dynamikę fluorescencji szeregu związków. Femtosekundowy spektrometr Ramana. Zakończono budowę femtosekundowego spektrometru ramanowskiego o wysokiej rozdzielczości spektralnej, bazującego na wymuszonym procesie Ramana. Instrument oferuje szerokie możliwości strojenia źródeł promieniowania, rozdzielczość czasową <40 fs oraz spektralną < 6 cm-1. Rozpoczęto pomiarywidm wybranych związków chemicznych. Femtosekundowy spektrometr IR. Uzyskano stabilną, strojoną generację femtosekundowych impulsów w zakresie długości fali od 1,2 um do ok. 10 um. Przeprowadzono wstępną charakteryzację impulsów. Wprowadzono zmiany mające na celu stabilizację parametrów pracy układu: przebudowa oscylatora femtosekundowego łącznie z anodowaniem elementów mechanicznych oraz użycie układu stabilizacji kierunku wiązki. W części detekcyjnej układu został opracowany nowy schemat korekcji uszkodzonych pikseli kamery IR zaprojektowany na potrzeby zastosowań spektroskopowych. Zostało zbudowane i uruchomione urządzenie z uchwytem na próbki w postaci płynnej wprowadzające próbkę w ruch obrotowy i posuwisto-zwrotny w celu uniknięcia "przypalenia" próbki. Urządzenie laserowe do femtosekundowej mikroobróbki materiałów. Wykonano prototyp kompaktowego lasera femtosekundowego generującego impulsy o czasie trwania 900 fs, mocy średniej 5 W i częstości powtarzania 500 khz na długości fali 1030 nm. Zbudowana została druga wersja czterokanałowego generatora opóźnień do synchronizacji modulatorów elektrooptycznych (komórek Pockelsa) w układzie laserowym mikroobrabiarki. Na uwagę zasługuje fakt, że jeden z podstawowych parametrów tego typu układów - jitter czasowy pomiędzy kanałami - udało się ograniczyć do wartości poniżej 20 ps rms. Osiągnięty wynik jest lepszy od podobnych układów komercyjnych oferowanych przez liderów rynku. Opis najważniejszych osiągnięć Femtosekundowy laser terawatowy bazujący na wzmacnianiu parametrycznym. Kontynuowano prace związane z budową układu terawatowego wzmacniacza parametrycznego. Uruchomiony został szerokopasmowy oscylator laserowy, generujący impulsy o czasie trwania ok. 6 fs. Zmodyfikowano układ streczera w celu zwiększenia pasma oraz współczynnika rozciągnięcia impulsu femtosekundowego. Uruchomiony został układ wieloprzejściowego wzmacniacza wstępnego oraz wzmacniacza mocy na krysztale BBO. Uzyskano 35% sprawność wzmacniacza oraz energię impulsów wyjściowych 120 mj. Najważniejsza publikacja: "Efficient spectral shift and compression of femtosecond pulses by parametric amplification of chirped light" M. Nejbauer, C. Radzewicz Optics Express 20 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 28) Fotoindukowane procesy przenoszenia ładunku: badania procesów przenoszenia elektronu i fototautomeryzacji w fazach skondensowanych i w warunkach izolacji w naddźwiękowych wiązkach molekularnych Cel badania Celem badania było wykorzystanie faz skondensowanych i naddźwiękowych wiązek molekularnych do badania procesów fotoindukowanego przeniesienia ładunku, w tym procesów przeniesienia elektronu. Opis realizowanych prac

59 Strona 59 z 104 Kontynuowano badania właściwości spektroskopowych, procesów fotofizycznych i reakcji fotochemicznych w trzech seriach dwufunkcyjnych lub trójfunkcyjnych układów molekularnych, posiadających zarówno donor jak akceptor wiązania wodorowego: 7-hydroksychinolino-8-karbaldehydy (7-HQCs) mogą występować w dwóch formach tautomerycznych: OH (7- chinolinol, patrz rysunek) i NH (7(1H)-chinolinon). Związki te są złożone z dwóch fragmentów: molekularnej "ramy" (7-hydroksychinoliny, 7-HQs) i protonowego "dźwigu" (grupa karbaldehydowa), co sprawiło, że zaproponowano je jako model odwracalnego sterowanego optycznie przełącznika molekularnego. Badania porównawcze spektroskopii i fotofizyki serii 7-HQCs i 7-HQs i ich reakcji prototropowych w szerokim zakresie rozpuszczalników pozwoliły na wyjaśnienie mechanizmu zależnej od rozpuszczalnika dalekozasięgowej tautomeryzacji na poziomie stanu podstawowego S0 i stanu wzbudzonego S1. 2-(1H-pirazolo-5-yl)-pirydyny (2-PPs) i pochodne indolu, posiadają zarówno donor jak akceptor wiązania wodorowego, które znajdują się w różnych częściach cząsteczki połączonych wiązaniem pojedynczym. Związki te mogą tworzyć dwa konformery syn i anti poprzez obrót wokół tego wiązania. Spektroskopia i fotofizyka wybranych dwufunkcyjnych pochodnych indolu nie zależy od właściwości rozpuszczalnika niezależnie od polarności i zdolności protycznych rozpuszczalnika, związki te charakteryzują się w pełni dozwoloną i wydajną fluorescencję. To odkrycie nie było oczekiwane ze względu na fakt, że rotamery syn tych związków mogą tworzyć cykliczne, podwójnie związane wodorowo kompleksy z protycznym partnerem, które po wzbudzeniu elektronowym do stanu S1 mogą być efektywnie depopulowane na drodze procesu konwersji wewnętrznej i/lub przeniesienia protonu. Porównanie wysokorozdzielczych widm wzbudzenia i fluorescencji z obliczeniami teoretycznymi wskazało, iż cząsteczki w warunkach izolacji w naddźwiękowych wiązkach molekularnych przyjmują konformację syn na poziomie stanów S0 i S1 oraz pozwoliło na zaproponowanie zmian geometrii cząsteczek towarzyszących wzbudzeniu elektronowemu. Kontynuowano badania spektroskopowe porficenu w naddźwiękowych wiązkach molekularnych. Potwierdzają one bezpośredni związek wielkości rozszczepienia od rodzaju oscylacji w porficenie. Ciekawym wynikiem jest obserwacja wzrastającego rozszczepienia dla progresji oscylacji 180 cm-1 (360 i 540 cm-1) wspomagającej tunelowanie. Opis najważniejszych osiągnięć Wykazano, że 2-(1H-pirazolo-5-yl)-pirydyny są rzadkim przykładem cząsteczek, które wykazują trzy rodzaje reakcji przeniesienia protonu w stanie wzbudzonym (ESPT): (i) wewnątrzcząsteczkowe przeniesienie protonu (ESIPT) w formie syn, (ii) międzycząsteczkowe przeniesienie dwóch protonów (ESDPT) w dimerach tworzonych w niepolarnym środowisku, oraz (iii) ESDPT w związanych wodorowo kompleksach o stechiometrii 1:1 z protycznymi partnerami. Procesy w stanie wzbudzonym prowadzą do pojawienia się podwójnej luminescencji; oba pasma emisji są sprzężone kinetycznie w ramach modelu opisującego proces nieodwracalny. Wykryto i omówiono równowagi syn-anti w stanie S0. Udział formy anti o wyższej energii różni się dla różnych pochodnych i jest silnie zależny od polarności rozpuszczalnika oraz jego zdolności do oddawania lub przyłączania protonu. Najważniejsza publikacja: "Three modes of proton transfer in one chromophore: photoinduced tautomerization in 2-(1H-pyrazol-5-yl)pyridines, their dimers and alcohol complexes" Vetokhina V., Dobek K., Kijak M., Kamińska I. I., Muller K., Thiel W. R., Waluk J., Herbich J., ChemPhysChem 13 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, prace doktorskie 29) Fotofizyka i spektroskopia układów fotoaktywnych: struktura i reaktywność układów z wiązaniami wodorowymi Cel badania Celem badania było poznanie związków pomiędzy strukturą a reaktywnością układów z wewnątrz- i międzycząsteczkowymi wiązaniami wodorowymi poprzez ich właściwości fotofizyczne i spektroskopowe. Opis realizowanych prac Badania procesów tautomeryzacji były ukierunkowane na podanie poprawnego opisu ścieżki reakcji; dokładne ustalenie struktury oscylacyjnej i wyodrębnienie drgań istotnych dla tautomeryzacji; ustalenie roli tunelowania; charakterystykę reaktywności w układach plazmonicznych. Osiągnięcie w/w celów wymagało wyboru odpowiednio zaprojektowanych obiektów badawczych. Skupiliśmy się na cząsteczkach tworzących wiązania wodorowe o dobrze zdefiniowanej geometrii i symetrii. Najczęściej są to wiązania wewnątrzcząsteczkowe, ale badamy też układy potrafiące tworzyć wiązania międzycząsteczkowe, np. z wodą czy alkoholami. W szczególnych przypadkach, dzięki badaniu serii podobnych cząsteczek, możliwa jest kontrola symetrii układu, zmiana siły wiązania wodorowego, czy też konkurencyjne tworzenie wiązań wewnątrz- i międzycząsteczkowych. Badania prowadzone były na kilku seriach molekuł: Porficeny i porfiryny: głównym zadaniem było porównanie własności podobnych strukturalnie, ale różniących się symetrią pochodnych. Związki anilowe i boranilowe. Jest to nowa w naszych badaniach seria, atrakcyjna z uwagi na obecność w jednym chromoforze zarówno donorów i akceptorów protonu, jak i donorów i akceptorów elektronu. W takich układach w

60 Strona 60 z 104 stanie wzbudzonym możliwa jest konkurencja pomiędzy fotoindukowanym przeniesieniem elektronu i protonu. Bifunkcyjne cząsteczki azaaromatyczne, mające w swojej strukturze zarówno donor, jak i akceptor wiązania wodorowego, o topologii faworyzującej albo wiązanie wewnątrzcząsteczkowe, albo międzycząsteczkowe. β-tioksoketony: są to cząsteczki z wewnętrznym wiązaniem wodorowym typu OH...S, mogące istnieć w kilkunastu formach tautomerycznych i rotametrycznych. Wszystkie powyższe serie badano przy użyciu metod spektroskopii elektronowej i oscylacyjnej, zarówno rutynowych, jak i wyspecjalizowanych. Wśród wyników badań na wyróżnienie zasługują: podanie nowego modelu relaksacji wzbudzonych elektronowo porfiryn; (dokładny opis struktury oscylacyjnej pirolochinoliny i porficenu; wykrycie polimorfizmu w krystalicznych dimerach pirolochinoliny; synteza nowych porficenów, w tym struktur o obniżonej symetrii. W trakcie opisywania są m.in. rezultaty badań plazmonicznych, takie jak: otrzymanie widm ramanowskich pojedynczych cząsteczek czy zmiana fotostabilności pojedynczych chromoforów umieszczonych w pobliżu powierzchni metalicznych. Ponadto dokładne ustalono strukturę oscylacyjneę dwóch chromoforów: (porficenu; i 1H-pirolo[3,2-h]chinoliny. Wysokiej jakości widma, wiarygodne przypisanie niemal wszystkich drgań oraz świetna zgodność z obliczeniami. sprawiły, że zaproponowano używanie cząsteczki 1H-pirolo[3,2-h]chinoliny jako testu dokładności ( benchmark ) dla obliczeń kwantowo-chemicznych. Opis najważniejszych osiągnięć Porównano mechanizmy reakcji wewnątrzcząsteczkowego podwójnego przeniesienia atomu wodoru w dwóch pochodnych porficenu: 2,7,12,17-tetrafenyloporficenu i 9-amino-2,7,12,17-tetrafenyloporficenu. Ruch wewnętrznych atomów wodoru opisany jest w pierwszej z tych cząsteczek przez potencjał z symetrycznym podwójnym minimum, natomiast, ze względu na obniżenie symetrii w pochodnej aminowej, potencjał staje się nieco asymetryczny. Badania absorpcji przejściowej z rozdzielczością femtosekundową przy użyciu światła spolaryzowanego doprowadziły do wykrycia niezaobserwowanego dotąd efektu: lokalizacji (braku zmiany) kierunku momentu przejścia w obu formach tautomerycznych pochodnej aminowej. Efekt ten wytłumaczono na podstawie wyników obliczeń kwantowo chemicznych: za lokalizację momentu przejścia odpowiedzialne jest rozszczepienie energii dwóch najwyższych obsadzonych orbitali molekularnych. Najważniejsza publikacja: "Tautomerization in 2,7,12,17-tetraphenylporphycene and 9-amino-2,7,12,17-tetraphenylporphycene: influence of asymmetry on the transition moment directions" Fita P; Pszona, M; Orzanowska, G; Sánchez-García, D; Nonell, S; Vauthey, E; Waluk, J Ch.- Eur. J. 18 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, zgłoszenia patentowe, prace doktorskie 30) Konwersja energii w procesach przeniesienia ładunku Cel badania Celem badania było zrozumienie reguł rządzących procesami przeniesienia ładunku istotnymi przy konwersji energii elektrycznej na energię świetlną. Opis realizowanych prac Celem prowadzonych badań było zbadanie wpływu lepkości medium reakcji na szybkość dwucząsteczkowych procesów wygaszania stanów wzbudzonych typu 3*MLCT na drodze przeniesienia energii. Przedmiotem badań były, mające zastosowania w urządzeniach typu OLED, kompleksy irydu(iii), w których emitujący trypletowy stan wzbudzony jest stanem o naturze metal-to-ligand-charge-transfer (3*MLCT). Dobierając odpowiednio parę wygaszany stan wzbudzony 3*MLCT oraz wygaszacz Q wykonano pomiary stałych szybkości wygaszania procesów w szeregu protycznych oraz aprotycznych rozpuszczalnikach organicznych o lepkościach zmieniających się w zakresie cp.. W przypadku silnie egzotermicznych reakcji przeniesienia energii obserwowane skrócenie czasu życia stanu wzbudzonego 3*MLCT pozwoliło na wyznaczenie stałych szybkoś ci badanego procesu. Gdy energia swobodna procesu wygaszania była zbliżona do zera zaobserwowano natomiast oczekiwaną zmianę charakteru zaników emisjii zachodzącej ze stanu wzbudzonego 3*MLCT z mono-na bieksponencjalną. Opracowana wcześniej metodyka analizy bi-eksponencjalnych profili zaniku pozwoliła na wyznaczenie zarówno obu stałych szybkości 3*MLCT + Q MLCT + 3*Q oraz 3*MLCT + Q ï MLCT + 3*Q) jak i oszacowanie czasów życia charakteryzujących oba stany wzbudzone biorące udział w badanym procesie przeniesienia energii. Badając wpływ rozpuszczalnika na stałe szybkości kq procesów przeniesienia energii zaobserwowano w obu przypadkach monotoniczną zależność stałych szybkości badanego procesu od lepkości medium reakcji. O ile w przypadku procesów z deltagq << 0 jest to wynik dość oczekiwany gdyż obserwowane wartości kq są zbliżone do wynikających z ograniczeń dyfuzyjnych to podobny charakter zależności deltagqjest całkowicie nowym, nieopisanym w literaturze przedmiotu wynikiem, zwłaszcza, że w tym konkretnym przypadku kq << kdif. Ten nieoczekiwany wynik świadczy o istotnych brakach dotychczas przyjętego teoretycznego opisu kinetyki procesów przeniesienia energii. Aktualnie przyjęte modele nie przewidują zarówno samego charakteru obserwowanych zależności jak i prowadzą do wartości kq istotnie różnych od obserwowanych doświadczalnie. Przyczyną takich rozbieżności może być zaniedbanie

61 efektów związanych z zasadą zachowania tzw. magnetycznej liczby kwantowej (Winans selection rule). Otrzymane przez nas wyniki sugerują o potrzebie uwzględnienia tej szczególnej reguły wyboru w opisie teoretycznym kinetyki procesów przeniesienia energii zachodzących z udziałem trypletowych stanów wzbudzonych. Opis najważniejszych osiągnięć Badano były zachodzące na drodze przeniesienia elektronu procesy wygaszania fluorescencji 3-cyjanoperylenu w roztworach zawierających N,N-dimetyloanilinę. Badania stacjonarnej oraz czasowo-rozdzielczej fluorescencji wykonano w trzech różnych cieczach jonowych oraz mieszanych rozpuszczalnikach o podobnych lepkościach. Badania zostały zainspirowane wcześniejszymi doniesieniami o znacznie większych w cieczach jonowych (do kilku rzędów wielkości w porównaniu z konwencjonalnymi rozpuszczalnikami) szybkościach międzycząsteczkowych procesów przeniesienia elektronu. Otrzymane wyniki pomiarów wykonanych w dwóch typach ciekłych środowisk (ciecze jonowe i konwencjonalne rozpuszczalniki o odpowiednio dobranych lepkościach) wskazują, że w obu przypadkach obserwuje się jednolity wpływ lepkości medium reakcji na kinetykę procesów przeniesienia elektronu. Błędnie podana wcześniej interpretacja wynikała natomiast z zaniedbania (istotnych w mediach o dużej lepkości) efektów związanych z tzw. wygaszaniem statycznym. Najważniejsza publikacja: "Bimolecular Photoinduced Electron Transfer in Imidazolium-Based Room-Temperature Ionic Liquids Is Not Faster than in Conventional Solvents" M. Koch, A. G. Angulo, E. Vauthey, Journal of the American Chemical Society 134 (2012) Wykorzystanie uzyskanych wyników publikacje, wystąpienia konferencyjne, prace doktorskie 2. Upowszechnianie wyników Informacja o upowszechnianiu i popularyzacji wyników działalności jednostki naukowej, ze szczególnym uwzględnieniem publikacji międzynarodowych. Upowszechnianie Strona 61 z 104

62 Upowszechnianie wyników w 2012 roku Strona 62 z 104 Opublikowaliśmy 207 prac w tym 173 w czasopismach z tzw. listy filadelfijskiej. Opublikowaliśmy 1 monografię i 14 rozdziałów w wydawnictwach monograficznych Dokonaliśmy 32 zgłoszeń patentowych w tym 14 zagranicznych oraz uzyskaliśmy 6 patentów zgłoszonych w 2006, 2008 i 2009 roku ( w ramach działalności wdrożenia i patenty). PATENTY UZYSKANE W 2012 ROKU Lp Tytuł Data decyzji Nr patentu Kraj Sposób aktywacji powierzchni tytanu pod kontrolą potencjału elektrodowego Sposób wytwarzania nanocząsteczkowego, monodyspersyjnego węglanu wapnia Sposób wykrywania powstawania kompleksów pomiędzy makromolekułą A a cząsteczką B Preparat przeznaczony do ograniczania liczebności owadów, zwłaszcza z rodzaju Lymantria i sposób ograniczania liczebności owadów, zwłaszcza z rodzaju Lymantria Sposób strącania i porządkowania roztworów jonowych środków powierzchniowo czynnych zwłaszcza w mieszaninach wody i rozpuszczalników polarnych Mikrozawór i układ do mikroprzepływowego tworzenia kropel cieczy i pęcherzyków gazu na żądanie o zadanej objętości i w zadanym momencie PAT Polska PAT Polska PAT Polska PAT Polska PAT Polska PAT Polska ZGŁOSZENIA PATENTOWE W 2012 ROKU Lp Sposób uzyskiwania strojonych wąskopasmowych impulsów światła ze źródła krótkich impulsów światła Tytuł Data zgłoszenia Nr zgłoszenia Kraj Sposób separacji na żądanie materiału paramagnetycznego z kropli oraz układ do separacji na żądanie materiału paramagnetycznego z kropli Nanocząstki pokryte ligandami hydrofilowymi, warstwa takich nanocząstek i powierzchnia pokryta taką warstwą Pochodne bis(2,2 -bitienylo)metanu, molekularnie wydrukowany polimer utworzony za pomocą polimeryzacji P Polska P Polska DE Niemcy P Polska

63 pochodnych bis(2,2 -bitienylo)metanu i zastosowanie warstwy tego polimeru do selektywnego oznaczania i uwalniania adrenalin Pochodne tiofenu, molekularnie wydrukowany polimer utworzony za pomocą polimeryzacji pochodnych tiofenu i zastosowanie tego polimeru do selektywnego oznaczania i kontrolowanego uwalniania adenozyno 5'-trifosforanu (ATP) Sonda do określania szybkości wnikania wodoru do metali i urządzenie obejmujące taką sondę Sposób pokrywania powierzchni ciała stałego nanocząstkami i powierzchnia ciała stałego pokryta tym sposobem Układ mikroprzepływowy do zasilania w płyny zespołu dysz Układ optyczny biegu wiązek laserowych w streczerze w geometrii Öffnera Sposób dzielenia kropel na żądanie w złączu mikroprzepływowym (Chemostat 3) Sposób dzielenia kropel na żądanie w złączu mikroprzepływowym (Chemostat 2) Sposób pokrywania nanocząstek warstwą ligandów tiolowych Przenośna walizka próżniowa z wziernikiem P Polska GB CH 00551/ DE Wielka Brytania Szwajcari a Niemcy P Polska CH 00834/ CH 00841/12 Szwajcari a Szwajcari a P Polska P Polska 14 Elektroda antymonowa do pomiaru ph P Polska Sposób dzielenia kropel na żądanie w złączu mikroprzepływowym (Chemostat 1) PCT/EP2012/ Urządzenie i sposób do wysokoprzepustowego tworzenia i łączenia kropli na żądanie (Parallel DOD) Sposób dyspergowania nanorurek węglowych w hydrofilowej cieczy jonowej Metoda wyznaczania współczynników dyfuzji substancji chemicznych w zwiniętej kapilarze przy dużych prędkościach przepływu Kompleksy karboksylanów manganu(ii) oraz sposób ich otrzymywania Sposób dzielenia kropel w złączu mikroprzepływowym i układ do dzielenia kropel w złączu mikroprzepływowym Sposób oznaczania grupy krwi i układ do oznaczania grupy krwi PCT/EP2012/ GB Międzyna rodowe Międzyna rodowe Wielka Brytania P Polska P Polska GB Wielka Brytania NL Holandia Strona 63 z 104

64 Sposób osadzania nanocząstek metalu na powierzchni, powierzchnia otrzymana tym sposobem i jej zastosowanie Sposób kompresji spektralnej krótkich impulsów laserowych światła o szerokim widmie oraz układ optyczny do takiej kompresji Sposób tworzenia nanodrutów na granicy faz woda/powietrze Sposób tworzenia swobodnych cienkich filmów kropek kwantowych na granicy faz woda/powietrze i swobodne cienkie filmy Sposób otrzymywania materiałów porowatych typu MOF Sposób osadzania nanocząstek metalicznych na powierzchni materiałów półprzewodnikowych oraz powierzchnia otrzymana tym sposobem Katalizator Ru/Pd/C, sposób otrzymywania katalizatora Ru/Pd/C, jego zastosowanie w ogniwach paliwowych na kwas mrówkowy oraz takie ogniwo paliwowe Sposób zabezpieczenia powierzchni poliwęglanu, zwłaszcza powierzchni kanału mikroprzepływowego z poliwęglanu, przed działaniem rozpuszczalników organicznych oraz powierzchnia poliwęglanu, zwłaszcza powierzchnia kanału mikroprzepływowego z poliwęglanu, zabezpieczona tym sposobem Sposób wytwarzania amoniowomerkaptanowych ligandów i ich zastosowanie w funkcjonalizacji powierzchni nanocząstek metali oraz sposób funkcjonalizacji powierzchni nanocząstek metali, zwłaszcza złota Sposób uzyskiwania strojonych wąskopasmowych impulsów światła ze źródła krótkich impulsów światła Sposób równomiernego pokrywania schropowaconej elektrochemicznie powierzchni srebra warstwą złota o wysoce rozbudowanej powierzchni i platforma do pomiarów powierzchniowo wzmocnionego efektu Ramana, zwłaszcza dla bakterii NL Holandia P Polska P Polska P Polska P Polska P Polska P Polska CH 02487/12 Szwajcari a P Polska NL Holandia P Polska Strona 64 z 104

65 Strona 65 z 104 Monografie

66 Liczba prac 2.1 Wykaz monografii ( w tym rozdziały w monografii) 15 Tytuł monografii Autorzy Tytuł rozdziału Wydawca Dane bibliogr. Thermodynamics for Chemists, Physicists and Engineers R. Hołyst, A. Poniewierski Springer 2012, 343 s. CRC Handbook of Organic Photochemistry and Photobiology, Third Edition - Ed. A. Griesbeck, M. Oelgemoeller, F. Ghetti J. Waluk Porphycenes : spectroscopy, photophysics and tautomerism CRC Press 2012, s Strona 66 z 104 Computational Complexity : Theory, Techniques, and Applications - Ed. R.A. Meyers J. Górecki, J. N. Górecka Computing in geometrical constrained excitable chemical systems Springer 2012, Surface and Interface Science - Ed. K. Wandelt Biomedical Engineering : Technical Applications in Medicine - Ed. R. Hudak, M. Penhaker, J. Majernik A. Jabłoński, C. Powell M. Pisarek, A. Roguska, L. Marcon, M. Andrzejczuk Spectroscopic Databases and Standarization for Auger-Electron Spectroscopy and X- ray Photoelectron Spectroscopy Biomimetic and Electrodeposited Calcium-Phosphates Coatings on Ti Formation, Surface Characterization, Biological Response Wiley-VCH 2012, Vol. 1, s InTech 2012, s Noble Metals - Ed. Y. H. Su M. Najbar, P. Da Costa, J. Dutkiewicz, V. Choque, N. Homs, P. Kornelak, A. Pietraszek, P. Alloying effect in low loaded Rh catalyst supported on high surface area alumina on their activity in CH4 InTech 2012, s Ramirez de la Piscina, and NO J. Sobczak decomposition Microdroplet Technology : Principles and Emerging Applications in Biology and Chemistry - Ed. P. Day, A. Manz, Y. Zhang T. S. Kamiński, K. Churski, P. Garstecki Automated droplet microfluidic chips for biochemical assays Springer 2012, s Modern Aspects of Bulk Crystal and Thin Film Preparation - Ed. N. Kolesnikov The water environment. problems of evaluation and protection - Ed. K. H. Dyguś P. Gierycz Simulation of CaCO3 crystal growth in multiphase reaction P. Gierycz, S. K. Thermodynamic Malanowski, D. modelling of the fate Kowalczyk, R. Świetlik of pollutants. case study: polynuclear aromatic hydrocarbons (PAHs) in the Domaniów artificial lake InTech 2012, s Oficyna 2011, s Wydawnicza WyŜszej Szkoły Ekologii i Zarządzania Portable chemical sensors - Ed. D. P. Nikolelis P. S. Sharma, W. Kutner, F. D'Souza Molecular imprinting for selective sensing of some biohazardous compounds Springer 2012, s

67 Handbook of Carbon Nano P. S. Sharma, W. Materials - Ed. F. D'Souza, Kutner, F. D'Souza K. M. Kadish Applications of A. Pietrzyk-Lee, C. K. Supramolecular Chemistry C. Bikram, F. - Ed. H. J. Schneider D'Souza, W. Kutner Carbon nanotube based chemo- and biosensors Supramolecular Self- Taylor& Assembly Governed Francis Molecularly Imprinted Polymers for Selective Chemical Sensing World 2012, s Scientific Publ , s Strona 67 z 104 Unconventional Computation and Natural Computation - Ed. J. Durand-Lose, N. Janoska S. Stepney, S. Abramsky, M. Bechmann, J. Górecki, V. Kendon Heterotic computing examples with optics, bacteria, and chemicals Springer 2012, s Methods in Molecular Biology - Vol. 834 Carbohydrate Chemistry : Proven Synthetic Methods - Vol. 1 M. Łoś Minimization and prevention of phage infections in bioprocesses B. Lewandowski, A. Listkowski, K. Petrova, S. Jarosz Functionalization of Terminal Positions of Sucrose Part II: Preparation of 1,2,3,3,4,4 -Hexa-O - Benzylsucrose and 6,6 -Bis-O -(2- Hydroxyethyl)- 1,2,3,3,4,4 -Hexa-O - Benzylsucrose Springer 2012, s CRC Press 2011, s

68 Strona 68 z 104 Publikacje w czasopismach naukowych

69 Liczba prac 2.2 Wykaz publikacji w czasopismach naukowych 189 Tytuł czasopisma Tytuł artykułu Autorzy Dane bibliogr. SCIENCE Electron Small Polarons and Their Mobility in Iron (Oxyhydr)oxide Nanoparticles Katz, Jordan E.; Zhang, 2012, 337 (6099), Xiaoyi; Attenkofer, Klaus; 1203 Chapman, Karena W.; Frandsen, Cathrine; Zarzycki, Piotr; Rosso, Kevin M.; Falcone, Roger W.; Waychunas, Glenn A.; Gilbert, Benjamin Umieszczone w bazie: Strona 69 z 104 ACS NANO Thiolate-protected nanoparticles via organic xanthates: mechanism and implications Sashuk, V. 2012, 6 (12), JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY Thermodynamics of Electron Flow in the Bacterial Deca-heme Cytochrome MtrF Bimolecular Photoinduced Electron Transfer in Imidazolium- Based Room- Temperature Ionic Liquids Is Not Faster than in Conventional Solvents Breuer, Marian; Zarzycki, Piotr; Blumberger, Jochen; Rosso, Kevin M. Koch, Marius; Rosspeintner, Arnulf; Angulo, Gonzalo; Vauthey, Eric 2012, 134, , 134 (8), JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY Spurious Observation of the Marcus Inverted Region in Bimolecular Photoinduced Electron Transfer Rosspeintner, Arnulf; Koch, Marius; Angulo, Gonzalo; Vauthey, Eric 2012, 134 (28), JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY Phenylene Vinylene Platinum(II) Acetylides with Prodigious Two- Photon Absorption Dubinina, G.; Price R.S.; Abbou, K.A.; Wicks, G.; Wnuk, P.; Stepanenko, Y.; Drobizhev, M.; Rebane, A.; Schanze K.S. 2012, 134 (24), PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF America Direct visualization of the alamethicin pore formed in a planar phospholipid matrix Pieta, Piotr; Mirza, Jeff; Lipkowski, Jacek 2012, 109 (52), EMBO JOURNAL A novel pathway Garg, Abhishek D.; 2012, 31 (5), combining calreticulin Krysko, Dmitri V.; exposure and ATP Verfaillie, Tom; secretion in immunogenic Kaczmarek, Agnieszka; cancer cell death Ferreira, Gabriela B.; Marysael, Thierry; Rubio, Noemi; Firczuk, Malgorzata; Mathieu, Chantal; Roebroek, Anton J. M.; Annaert, Wim; Golab, Jakub; de Witte, Peter; Vandenabeele, Peter; Agostinis, Patrizia

70 Strona 70 z 104 PHYSICAL REVIEW LETTERS Discontinuous Transition Jakiela, Slawomir; in a Laminar Fluid Flow: Korczyk, Piotr M.; A Change of Flow Makulska, Sylwia; Topology inside a Droplet Cybulski, Olgierd; Moving in a Micron-Size Garstecki, Piotr Channel 2012, 108 (13), Art. no CHEMISTRY OF MATERIALS Three Steps of Hierarchical Self Assembly Toward a Stable and Efficient Surface Enhanced Raman Spectroscopy Platform Paczesny, Jan; Kaminska, Agnieszka; Adamkiewicz, Witold; Winkler, Katarzyna; Sozanski, Krzysztof; Wadowska, Monika; Dziecielewski, Igor; Holyst, Robert 2012, 24 (19), TOPICS IN CURRENT CHEMISTRY TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY CHEMICAL COMMUNICATIONS Chemosensors based on molecularly imprinted molecules Molecular imprinting for selective chemical sensing of hazardous compounds and drugs of abuse Oxozinc carboxylates: a predesigned platform for modelling prototypical Zn- MOFs' reactivity toward water and donor solvents Suriyanarayananan, S.; Cywinski, P.J.; Moro, A.J.; Mohr, G.J.; Kutner, W. Sharma, Piyush Sindhu; D'Souza, Francis; Kutner, Wlodzimierz Bury, Wojciech; Justyniak, Iwona; Prochowicz, Daniel; Wrobel, Zbigniew; Lewinski, Janusz 2012, 325, , 34, , 48 (59), CHEMICAL COMMUNICATIONS Preparation of graphene/tetrathiafulvale ne nanocomposite switchable surfaces Kaminska, Izabela; Das, Manash R.; Coffinier, Yannick; Niedziolka- Jonsson, Joanna; Woisel, Patrice; Opallo, Marcin; Szunerits, Sabine; Boukherroub, Rabah 2012, 48 (9), NEOPLASIA Statins Impair Glucose Uptake in Tumor Cells Malenda, Agata; 2012, 14 (4), Skrobanska, Anna; Issat, Tadeusz; Winiarska, Magdalena; Bil, Jacek; Oleszczak, Bozenna; Sinski, Maciej; Firczuk, Malgorzata; Bujnicki, Janusz M.; Chlebowska, Justyna; Staruch, Adam D.; Glodkowska-Mrowka, Eliza; Kunikowska, Jolanta; Krolicki, Leszek; Szablewski, Leszek; Gaciong, Zbigniew; Koziak, Katarzyna; Jakobisiak, Marek; Golab, Jakub; Nowis, Dominika A.

71 Strona 71 z 104 CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL Tautomerization in 2,7,12,17- Tetraphenylporphycene and 9-Amino-2,7,12,17- tetraphenylporphycene: Influence of Asymmetry on the Direction of the Transition Moment Fita, Piotr; Pszona, Maria; Orzanowska, Grazyna; Sanchez- Garcia, David; Nonell, Santi; Vauthey, Eric; Waluk, Jacek 2012, 18 (41), CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL Photopolymerized Polypyrrole Microvessels Kijewska, Krystyna; 2012, 18 (1), Blanchard, Gary J.; Szlachetko, Jakub; Stolarski, Jaroslaw; Kisiel, Anna; Michalska, Agata; Maksymiuk, Krzysztof; Pisarek, Marcin; Majewski, Pawel; Krysinski, Pawel; Mazur, Maciej CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL Construction of a Porous Homochiral Coordination Polymer with Two Types of CunIn Alternating Units Linked by Quinine: A Solvothermal and a Mechanochemical Approach Prochowicz, Daniel; Justyniak, Iwona; Kornowicz, Arkadiusz; Kaczorowski, Tomasz; Kaszkur, Zbigniew; Lewinski, Janusz 2012, 18 (24), CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL Autonomous Self- Assembly of Ionic Nanoparticles into Hexagonally Close- Packed Lattices at a Planar Oil-Water Interface Towards a New Family of Photoluminescent Organozinc 8- Hydroxyquinolinates with a High Propensity to Form Noncovalent Porous Materials Sashuk, Volodymyr; Holyst, Robert; Wojciechowski, Tomasz; Gorecka, Ewa; Fialkowski, Marcin Sokolowski, Kamil; Justyniak, Iwona; Sliwinski, Witold; Soltys, Katarzyna; Tulewicz, Adam; Kornowicz, Arkadiusz; Moszynski, Robert; Lipkowski, Janusz; Lewinski, Janusz 2012, 18 (8), , 18 (18), CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL New insights into cinchonine-aluminium complexes and their applicationsas chiral building blocks: unprecedented ligandexchange processes in the presence of ZnR2 compounds Kaczorowski, T.; 2012, 18, Justyniak, I.; Prochowicz, D.; Zelga, K.; Kornowicz, A.; Lewinski, J. ANALYTICAL CHEMISTRY Nicotine, Cotinine, and Myosmine Determination Using Polymer Films of Tailor-Designed Zinc Porphyrins as Recognition Units for Piezoelectric Microgravimetry Chemosensors Noworyta, Krzysztof; Kutner, Wlodzimierz; Wijesinghe, Channa A.; Srour, Serge G.; D'Souza, Francis 2012, 84 (5),

72 Strona 72 z 104 LAB ON A CHIP Rapid screening of antibiotic toxicity in an automated microdroplet system Churski, Krzysztof; Kaminski, Tomasz S.; Jakiela, Slawomir; Kamysz, Wojciech; Baranska-Rybak, Wioletta; Weibel, Douglas B.; Garstecki, Piotr 2012, 12 (9), LAB ON A CHIP Polyethyleneimine coating renders polycarbonate resistant to organic solvents Jankowski, Pawel; Ogonczyk, Dominika; Lisowski, Wojciech; Garstecki, Piotr 2012, 12 (14), LAB ON A CHIP Functionalization of polycarbonate with proteins; open-tubular enzymatic microreactors Ogonczyk, D.; 2012, 12 (15), Jankowski, P.; Garstecki, 2748 P. LAB ON A CHIP Iterative operations on Dolega, M.E.; Jakiela, S.; 2012, 12, microdroplets and Razew, M.; Rakszewska, continous monitoring of A.; Cybulski, O.; processes within them; Garstecki, P. determination of solubility diagrams of proteins LAB ON A CHIP Automated generation of libraries of nl droplets Kaminski, T.; Jakiela, S.; Czekalska, M.; Postek, W.; Garstecki, P. 2012, 12, APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL Surface properties and visible light activity of W- TiO2 photocatalysts prepared by surface impregnation and sol-gel method Grabowska, Ewelina; Sobczak, Janusz W.; Gazda, Maria; Zaleska, Adriana 2012, 117, APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL Selective photooxidation Lopez-Tenllado, F.J.; of alkohols as test Marinas, A.; Urbano, reaction for photocatalytic F.J.; Colmenares, J.C.; activity Hidalgo, M.C.; Marinas, J.M.; Moreno, J.M. 2012, 128, BIOINFORMATICS Biologistics-diffusion coefficients for complete proteome of Escherichia coli CARBON Nitrogen doped multi walled carbon nanotubes produced by CVDcorrelating XPS and Raman spectroscopy for the study of nitrogen inclusion Kalwarczyk, T.; Tabaka, M.; Hołyst, R. Sharifi, Tiva; Nitze, Florian; Barzegar, Hamid Reza; Tai, Cheuk-Wai; Mazurkiewicz, Marta; Malolepszy, Artur; Stobinski, Leszek; Wagberg, Thomas 2012, 28 (22), , 50 (10), CARBON Eu(III)-coupled luminescent multi-walled carbon nanotubes in surfactant solutions Xin, Xia; Pietraszkiewicz, Marek; Pietraszkiewicz, Oksana; Chernyayeva, Olga; Kalwarczyk, Tomasz; Gorecka, Ewa; Pociecha, Damian; Li, Hongguang; Holyst, Robert 2012, 50 (2), JOURNAL OF CHEMICAL AND THEORETICAL COMPUTATION Carbon nanotube container: complexes of C50H10 with small molecules Dodziuk, H.; Korona, T.; Lomba, E.; Bores, C. 2012, 8,

73 MACROMOLECULES Aliphatic Hyperbranched Polycarbonates: Synthesis, Characterization, and Solubility in Supercritical Carbon Dioxide Tryznowski, Mariusz; Tomczyk, Karolina; Fras, Zbigniew; Gregorowicz, Jacek; Rokicki, Gabriel; Wawrzynska, Edyta; Parzuchowski, Pawel G. 2012, 45 (17), Strona 73 z 104 JOURNAL OF POWER SOURCES Palladium nanocrystals supported on helical carbon nanofibers for highly efficient electrooxidation of formic acid, methanol and ethanol in alkaline electrolytes Hu, Guangzhi; Nitze, Florian; Barzegar, Hamid Reza; Sharifi, Tiva; Mikolajczuk, Ania; Tai, Cheuk-Wai; Borodzinski, Andrzej; Wagberg, Thomas 2012, 209, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C Simple Dip-Coating Barzegar, Hamid R.; Process for the Nitze, Florian; Sharifi, Synthesis of Small Tiva; Ramstedt, Diameter Single-Walled Madeleine; Tai, Cheuk Carbon Nanotubes- W.; Malolepszy, Artur; Effect of Catalyst Stobinski, Leszek; Composition and Catalyst Wagberg, Thomas Particle Size on Chirality and Diameter 2012, 116 (22), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C High-Pressure Raman and X-ray Diffraction Study of beta- and gamma-polymorphs of Aluminum Hydride Drozd, Vadym; Garimella, Subrahmanyan; Saxena, Surendra; Chen, Jiuhua; Palasyuk, Taras 2012, 116 (5), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C Electrodeposition of welladhered Au particles at a solid/liquid/liuid threephase junction Kaminska, I.; Jonsson- 2012, 116, Niedziolka, J.; Kaminska, A.; Pisarek, M.; Holyst, R.; Opallo, M.; Niedziolka- Jonsson, J. JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY Characterization of Caulobacter crescentus FtsZ Protein Using Dynamic Light Scattering Hou, Sen; Wieczorek, Stefan A.; Kaminski, Tomasz S.; Ziebacz, Natalia; Tabaka, Marcin; Sorto, Nohemy A.; Foss, Marie H.; Shaw, Jared T.; Thanbichler, Martin; Weibel, Douglas B.; Nieznanski, Krzysztof; Holyst, Robert; Garstecki, Piotr 2012, 287 (28), JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY Prenyl transferases Winiarska, M.; Nowis, D.; regulate CD20 levels and Bil, J.; Głodkowskainfluence anti-cd20 Mrowka, E.; Muchowicz, monoclonal antibodymediated activation of Bojarczuk, K.; Dwojak, A.; Wanczyk, M.; komplement-dependent M.; Firczuk, M.; Wilczek, cytotoxicity. E.; Wachowska, M.; Roszczenko, K.; Miaczyńska, M.; Chlebowska, J.; Basak, G.W.; Gołąb, J. 2012, 287,

74 Strona 74 z 104 CRYSTAL GROWTH & DESIGN Solid-State Supramolecular Assemblies of Tryptophan and Tryptamine with Cucurbit[6]Uril Danylyuk, Oksana; Fedin, Vladimir P. 2012, 12 (2), INORGANIC CHEMISTRY Investigations on the Interaction of Dichloroaluminum Carboxylates with Lewis Bases and Water: an Efficient Road toward Oxo- and Hydroxoaluminum Carboxylate Complexes Bury, Wojciech; Chwojnowska, Elzbieta; Justyniak, Iwona; Lewinski, Janusz; Affek, Aneta; Zygadlo- Monikowska, Ewa; Bak, Joanna; Florjanczyk, Zbigniew 2012, 51 (1), INORGANIC CHEMISTRY Oxozinc Carboxylate Complexes: A New Synthetic Approach and the Carboxylate Ligand Effect on the Noncovalent-Interactions- Driven Self-Assembly Bury, Wojciech; Justyniak, Iwona; Prochowicz, Daniel; Rola- Noworyta, Anna; Lewinski, Janusz 2012, 51 (13), ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES Preparation of a Kaminska, I.; Barras, A.; responsive carbohydratecoated biointerface W.; Roy, S.; Niedziolka- Coffinier, Y.; Lisowski, based on Jonsson, J.; Woisel, P.; graphene/azidoterminate Lyskawa, J.; Opallo, M.; d tetrathiafulvalene Siriwardena, A.; nanohybird material Boukherroub, R; Szunerits, S. 2012, 4, ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES Reduction and Functionalization of Graphene Oxide Sheets Using Biomimetic Dopamine Derivatives in One Step Kaminska, Izabela; Das, 2012, 4, Manash R.; Coffinier, Yannick; Niedziolka- Jonsson, Joanna; Sobczak, Jonusz; Woisel, Patrice; Lyskawa, Joel; Opallo, Marcin; Boukherroub, Rabah; Szunerits, Sabine SOFT MATTER The structure and Guzowski, Jan; Korczyk, stability of multiple microdroplets Slawomir; Garstecki, Piotr M.; Jakiela, Piotr SOFT MATTER Stable, ordered multilayers of partially fluorinated Paczesny, Jan; Niton, Patrycja; Zywocinski, Andrzej; Sozanski, bolaamphiphiles at the air-krzysztofwater Holyst, Robert; interface Fialkowski, Marcin; Kieffer, Robert; Glettner, Benjamin; Tschierske, Carsten; Pociecha, Damian; Gorecka, Ewa 2012, 8 (27), , 8 (19), SOFT MATTER Effect of ions on confined near-critical binary aqueous mixture Pousaneh, Faezeh; Ciach, Alina; Maciolek, Anna 2012, 8 (29), SOFT MATTER Effect of depletion layer on diffusion of nanoparticles in solution of flexible and polydisperse polymers Ochab-Marcinek, A.; Wieczorek, A.; Ziębacz, N.; Hołyst, R. 2012, 8,

75 LANGMUIR Plasmon-Tuned Silver Colloids for SERRS Analysis of Methemoglobin with Preserved Nativity Kalaivani, Govindasamy; Sivanesan, Arumugam; Kannan, Ayyadurai; Narayanan, N. S. Venkata; Kaminska, Agnieszka; Sevvel, Ranganathan 2012, 28 (40), Strona 75 z 104 INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY Hydrogen entry and absorption in ZrO2 coated iron studied by electrochemical permeation and desorption techniques Voloshchuk, I.; Zakroczymski, T. 2012, 37 (2), JOURNAL OF THE AMERICAN SOCIETY FOR MASS SPECTROMETRY Gas-Phase Hydration Thermochemistry of Sodiated and Potassiated Nucleic Acid Bases Wincel, Henryk 2012, 23 (9), ADVANCES IN VIRUS RESEARCH, VOL 82: BACTERIOPHAGES, PT A Pseudolysogeny Los, Marcin; Wegrzyn, Grzegorz 2012, 82, APPLIED CATALYSIS A-GENERAL The effect of potassium on Ni/Al2O3 catalyst in relation to CO/H-2 reaction Znak, Leszek; Zielinski, Jerzy 2012, 413, APPLIED CATALYSIS A-GENERAL Amonia synthesis over cobalt catalysts doped with cerium and barium. Karolewska, M.; Truszkiewicz, E.; Mierzwa, B.; Kępiński, L.; 2012, 445/446, Effect of the ceria loading Raróg-Pilecka, W. DALTON TRANSACTIONS Synthesis, structure and unique reactivity of the ethylzinc derivative of a bicyclic guanidine Zelga, Karolina; Leszczynski, Michal; Justyniak, Iwona; Kornowicz, Arkadiusz; Cabaj, Maciej; Wheatley, Andrew E. H.; Lewinski, Janusz 2012, 41 (19), ELECTROCHIMICA ACTA Synthesis of palladium nanoparticles decorated helical carbon nanofiber as highly active anodic catalyst for direct formic acid fuel cells Nitze, Florian; 2012, 63, Mazurkiewicz, Marta; Malolepszy, Artur; Mikolajczuk, Anna; Kedzierzawski, Piotr; Tai, Cheuk-Wai; Hu, Guangzhi; Kurzydlowski, Krzysztof Jan; Stobinski, Leszek; Borodzinski, Andrzej; Wagberg, Thomas ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY Electrochemically synthesized polymers in molecular imprinting for chemical sensing Sharma, Piyush S.; Pietrzyk-Le, Agnieszka; D'Souza, Francis; Kutner, Wlodzimierz 2012, 402 (10), BIOELECTROCHEMIST RY The transport along membrane nanotubes driven by the spontaneous curvature of membrane components Kabaso, Doron; Bobrovska, Nataliya; Gozdz, Wojciech; Gongadze, Ekaterina; Kralj-Iglic, Veronika; Zorec, Robert; Iglic, Ales 2012, 87 (SI),

76 Strona 76 z 104 CORROSION SCIENCE Behaviour of hydrogen in gas nitrided iron studied by electrochemical permeation and desorption techniques Gajek, A.; Wolarek, Z.; Zakroczymski, T. 2012, 58, CORROSION SCIENCE Effect of aging in air and immersion into phosphate solution on protectiveness and transformations of vinyltriethoxy silane nanofilms on iron Kanoza, M.; Flis- Kabulska, I.; Flis, J. 2012, 61, BIOCHEMICAL SOCIETY TRANSACTIONS Molecular structure and Breuer, M.; Zarzycki, P.; free energy landscape for Shi, L.; Clarke, T.A.; electron transport in the Edwards, M.J.; Butt, decahaem cytochrome J.N.; Richardson, J.K.; MtrF Fredrickson, J.K.; Zachara, J.M.; Blumberger, J.; Rosso, K.M. 2012, 40 (6), ORGANIC & BIOMOLECULAR CHEMISTRY PHYSICAL REVIEW B Superconductivity and magnetism in Rb0.8Fe1.6Se2 under pressure Structural diversity in Ceborska, Magdalena; native cyclodextrins/folic Zimnicka, Magdalena; acid complexes - from [2]- Pietrzak, Mariusz; Troc, rotaxane to exclusion Anna; Kozbial, compound Malgorzata; Lipkowski, Janusz Ksenofontov, Vadim; Medvedev, Sergey A.; Schoop, Leslie M.; Wortmann, Gerhard; Palasyuk, Taras; Tsurkan, Vladimir; Deisenhofer, Joachim; Loidl, Alois; Felser, Claudia 2012, 10 (27), , 85 (21), Art.. No OPTICS EXPRESS Efficient spectral shift and compression of femtosecond pulses by parametric amplification of chirped light Nejbauer, Michal; Radzewicz, Czeslaw 2012, 20 (3), OPTICS EXPRESS Graphene Oxide vs. Reduced Graphene Oxide as saturable absorbers for Er-doped passively mode-locked fiber laser Sobon, Grzegorz; Sotor, Jaroslaw; Jagiello, Joanna; Kozinski, Rafal; Zdrojek, Mariusz; Holdynski, Marcin; Paletko, Piotr; Boguslawski, Jakub; Lipinska, Ludwika; Abramski, Krzysztof M. 2012, 20 (17), PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS Vibrations and hydrogen bonding in porphycene Gawinkowski, Sylwester; Walewski, Lukasz; Vdovin, Alexander; Slenczka, Alkwin; Rols, Stephane; Johnson, Mark R.; Lesyng, Bogdan; Waluk, Jacek 2012, 14 (16),

77 Strona 77 z 104 PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS Spontaneous selfassembly of partially fluorinated bolaamphiphiles into ordered layered structures Paczesny, Jan; Sozanski, Krzysztof; Zywocinski, Andrzej; Holyst, Robert; Glettner, Benjamin; Kieffer, Robert; Tschierske, Carsten; Nikiforov, Kostyantyn; Pociecha, Damian; Gorecka, Ewa 2012, 14 (41), POLYMER Bromide-doped polypyrrole microcapsules modified with gold nanoparticles Kijewska, K.; Glowala, P.; Wiktorska, K.; Pisarek, M.; Stolarski, J.; Kepinska, D.; Gniadek, M.; Mazur, M. 2012, 53, CHEMPHYSCHEM Three Modes of Proton Transfer in One Chromophore: Photoinduced Tautomerization in 2-(1H- Pyrazol-5-yl)Pyridines, Their Dimers and Alcohol Complexes Vetokhina, Volha; Dobek, Krzysztof; Kijak, Michal; Kaminska, Izabela I.; Muller, Keven; Thiel, Werner R.; Waluk, Jacek; Herbich, Jerzy 2012, 13 (16), CATALYSIS TODAY Relationship between structural properties and activity in complete benzene oxidation over Ilieva, L.; Petrova, P.; Tabakova, T.; Zanella, R.; Abrashev, M. V.; Sobczak, J. W.; Au/CeO2-CoOx catalysts Lisowski, W.; Kaszkur, Z.; Andreeva, D. 2012, 187(1), JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS Electronic states of cyclophanes with small bridges Dodziuk, H.; Vetokhina, V.; Hopf, H.; Luboradzki, R.; Gawel, P.; Waluk, J. 2012, 136 (7), JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS Particle dynamics simulations of Turing patterns Separation of components in lipid membranes induced by shape transformation Dziekan, P.; Lemarchand, A.; Nowakowski, B. Gozdz, W. T.; Bobrovska, N.; Ciach, A. 2012, 137 (7), , 137 (1), JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS Higher order alchemical derivatives from coupled perturbed self-consistent field theory Lesiuk, Michal; Balawender, Robert; Zachara, Janusz 2012, 136 (3), JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS Structure and aggregation of colloids immersed in critical solvents Mohry, T. F.; Maciolek, A.; Dietrich, S. 2012, 136 (22), JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS Phase behavior of colloidal suspensions with critical solvents in terms of effective interactions Mohry, T. F.; Maciolek, A.; Dietrich, S. 2012, 136 (22), JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS High-pressure study of tetramethylsilane by Raman spectroscopy Qin, Zhen-Xing; Zhang, Jian-Bo; Troyan, Ivan; Palasyuk, Taras; Eremets, Mikhail; Chen, Xiao-Jia 2012, 136 (2),

78 Strona 78 z 104 JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS Note: On the power spectrum of undulations of simulated bilayers Stecki, J. 2012, 137 (11), JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH Formation of net-like patterns of gold nanoparticles in liquid crystal matrix at the airwater interface Paczesny, Jan; Sozanski, Krzysztof; Dziecielewski, Igor; Zywocinski, Andrzej; Holyst, Robert 2012, 14 (4), Art. No. 826 JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH Novel ZnO-binding peptides obtained by the screening of a phage display peptide library Golec, Piotr; Karczewska- Golec, Joanna; Los, Marcin; Wegrzyn, Grzegorz 2012, 14 (11), Art. No COMPUTER PHYSICS COMMUNICATIONS An effective algorithm for calculating the Chandrasekhar function Jablonski, A. 2012, 183 (8), JOURNAL OF PHYSICAL AND CHEMICAL REFERENCE DATA UPAC-NIST Solubility Data Series-96. Amines with water. Pt. 1 - C4-C6 Aliphatic Amines Góral, M.; Shaw, D.G.; Mączyński A.; Wiśniewska-Gocłowska, B.; Oracz, P. 2012, 41 (4), JOURNAL OF PHYSICAL AND CHEMICAL REFERENCE DATA UPAC-NIST Solubility Data Series-96. Amines with water. Pt. 2 - C7- C24 Aliphatic Amines Góral, M.; Shaw, D.G.; Mączyński A.; Wiśniewska-Gocłowska, B.; Oracz, P. 2012, 41 (4), JOURNAL OF PHYSICAL AND CHEMICAL REFERENCE DATA UPAC-NIST Solubility Data Series-96. Amines with water. Pt. 3 Non- Alipphatic Amines Góral, M.; Shaw, D.G.; Mączyński A.; Wiśniewska-Gocłowska, B.; Oracz, P. 2012, 41 (4), JOURNAL OF RAMAN SPECTROSCOPY Immobilization of Kaminska, Agnieszka; galactose oxidase on selfassembled monolayers of Holyst, Robert thiols on Au and Ag surfaces 2012, 43 (7), JOURNAL OF RAMAN SPECTROSCOPY Surface-enhanced Kudelski, A.; Pisarek, M.; Raman scattering Roguska, A.; Holdynski, investigations on silver M.; Janik-Czachor, M. nanoparticles deposited on alumina and titania nanotubes: Influence of the substrate material on surface-enhanced Raman scattering activity of Ag nanoparticles 2012, 43, JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE Monolayers of an amphiphilic para-carboxycalix[4]arene act as templates for the crystallization of acetaminophen Close-packed monolayers of charged Janus-type nanoparticles at the air-water interface Moridi, Negar; Danylyuk, 2012, 377, Oksana; Suwinska, Kinga; Shahgaldian, Patrick Sashuk, Volodymyr; Holyst, Robert; Wojciechowski, Tomasz; Fialkowski, Marcin 2012, 375, JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE Point of zero potential of single-crystal electrode/inert electrolyte interface Zarzycki, Piotr; Preocanin, Tajana 2012, 370,

79 EUROPEAN JOURNAL Flexible Mono- and Bistetraazamacrocyclic OF INORGANIC CHEMISTRY Complexes of Copper and Nickel Stabilizing Different Oxidation States Domagala, Slawomir; 2012, 23, Malecka, Joanna; Michalowicz, Aleksandra; Mames, Iwona; Kamienski, Bohdan; Wozny, Mateusz; Bilewicz, Renata; Korybut- Daszkiewicz, Bohdan; Wozniak, Krzysztof Strona 79 z 104 EUROPEAN JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY Evaluation of the antibacterial activity of Agloaded TiO2 nanotubes Roguska, A.; Belcarz, A.; 2012, 32, Piersiak, T.; Pisarek, M.; Ginalska, G.; Lewandowska, M. MICROCHIMICA ACTA Protein-mediated synthesis of antibacterial silver nanoparticles deposited on titanium dioxide nanotube arrays Song, Yan-Yan; Yang, Ting; Cao, Jing; Gao, Zhida; Lynch, Robert P. 2012, 177 (1/2), (ICHF - Lynch Robert) TETRAHEDRON On the relation between the solvent parameters and the physical properties of methyl-4,6- O-benzylidene-alpha-Dglucopyranoside organogels Kaszynska, J.; Lapinski, 2012, 68 (20), A.; Bielejewski, M.; 3810 Luboradzki, R.; Tritt-Goc, J. CATALYSIS COMMUNICATIONS n-pentane Machynskyy, O.; Lomot, hydroisomerization D.; Teinz, K.; Kemnitz, catalyzed by metals E.; Karpinski, Z. supported on nanoscopic aluminum trifluoride 2012, 26, JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A Structure, Energetics, Gronowski, Marcin; and Infrared Spectra of Kolos, Robert; Sadlej, Weakly Bound HC2n+1N Joanna center dot center dot center dot HCl Complexes. A Theoretical Study 2012, 116 (23), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A Driving Force Rosspeintner, Arnulf; Dependence of Charge Angulo, Gonzalo; Recombination in Vauthey, Eric Reactive and Nonreactive Solvents 2012, 116 (38), JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY A Low Temperature Deperasińska, I.; Gryko, Spectra of the Analogues T.; Karpiuk, E.; of 10- Kozankiewicz, B.; Hydroxybenzo[h]quinoline Makarewicz, A.; as Indication of Piechowska, J. Barrierless ESIPT 1H-pyrrolo[2,2- h]quinoline: a banchmark molecule for reliable calculations of vibrational frequencies, IR intensities, and Raman activities Gorski, A.; Gawinkowski, S.; Herbich, J.; Krauss, O.; Brutschy, B.; Thummel, R.P.; Waluk, J. 2012, 116, , 116 (49),

80 JOURNAL OF Automatic solution of ELECTROANALYTICAL integral equations CHEMISTRY pertinent to diffusion with first order homogeneous reactions at cylindrical wire electrodes Bieniasz, Leslaw K. 2012, 674, Strona 80 z 104 JOURNAL OF Automatic simulation of ELECTROANALYTICAL electrochemical CHEMISTRY transients, assuming finite diffusion space at planar interfaces, by the adaptive Huber method for VolterraIntegral Equations Bieniasz, Leslaw K. 2012, 684, TETRAHEDRON ASYMMETRY Synthesis if higher carbon sugars from dihydroxyacetone and D- arabinose: an organocatalytic approach Cieplak, M.; Ceborska, M.; Cmoch, P.; Jarosz, S. 2012, 23, ENVIRONMENTAL SCIENCE AND POLLUTION RESEARCH Identification of volatiles from Pinus silvestris attractive for Monochamus galloprovincialis using a SPME-GC/MS platform : 15th International Symposium on Toxicity Assessment (ISTA), JUL 03-08, 2011 Szmigielski, Rafal; Cieslak, Marek; Rudzinski, Krzysztof J.; Maciejewska, Barbara 2012, 19 (7), SOLID STATE IONICS Ionic and electronic conductivity in a Bi203- based material Malys, M.; Dygas, J.R.; 2012, 225, Holdynski, M.; Borowska- Centkowska, A.; Wrobel, W.; Marzantowicz, M. JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART A Surface characterization of Ca-P/Ag/TiO2 nanotube composite layers on Ti intended for biomedical applications Roguska, Agata; Pisarek, Marcin; Andrzejczuk, Mariusz; Lewandowska, Malgorzata; Kurzydlowski, Krzysztof J.; Janik-Czachor, Maria 2012, 100A (8), TOPICS IN CATALYSIS Hydrodechlorination of Bonarowska, Tetrachloromethane Over Magdalena; Karpinski, Supported Platinum Zbigniew Catalysts. Effects of Hydrogen Partial Pressure and Catalyst's Screening Protocol on the Catalytic Performance 2012, 55 (11/13), JOURNAL OF PHYSICS- CONDENSED MATTER Phase and electrical behaviour in Bi4NbO8.5 Holdynski, M.; Sintyureva, M.; Liu, X.; Wrobel, W.; Dygas, J. R.; Pisarek, M.; Nix, R. M.; Krok, F.; Abrahams, I. 2012, 24 (4), Art.. No

81 JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS JOURNAL OF BIOMECHANICS Elastic photoelectron scattering effects in the XPS analysis of stratified samples On the role of membrane anisotropy and BAR proteins in the stability of tubular membrane structures Jablonski, A. Kabaso, Doron; Bobrovska, Nataliya; Gozdz, Wojciech; Gov, Nir; Kralj-Iglic, Veronika; Veranic, Peter; Iglic, Ales 2012, 45 (31), Art.. No , 45 (2), Strona 81 z 104 JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS Simple gases to replace Grolier, Jean-Pierre E.; non-environmentally Randzio, Stanislaw L. friendly polymer foaming agents. A thermodynamic investigation 2012, 46, JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY The dynamics and origin Bialkowski, Bartiomiej; of the unrelaxed Stepanenko, Yuriy; fluorescence of free-base Nejbauer, Michal; tetraphenylporphyrin Radzewicz, Czeslaw; Waluk, Jacek 2012, 234 (SI), JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY Fluorescence emission properties of 8- azaisoguanine and its N- methyl derivatives: Ground- and excitedstate tautomerism Wierzchowski, Jacek; 2012, 237, Medza, Grzegorz; Sepiol, Jerzy; Szabelski, Mariusz; Shugar, David JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY A-CHEMISTRY Highly photoluminescent Eu(III) complexes of the new 1-triphenylen-2yl-3- trifluoroacetylacetone Pietraszkiewicz, O.; Mal, S.; Pietraszkiewicz, M.; Maciejczyk, M.; Czerski, I.; Borowiak, T.; Dutkiewicz, T.; Drobchak, O.; Penninck, L.; Beeckman, J.; Neyts, K. 2012, 250, MOLECULES Water Assisted Growth of C-60 Rods and Tubes by Liquid-Liquid Interfacial Precipitation Method CHIRALITY Use of quantitative structure-enantioselective retention relationship for the liquid chromatography chiral separation prediction of the series of pyrrolidin-2- one compounds Barzegar, Hamid Reza; Nitze, Florian; Malolepszy, Artur; Stobinski, Leszek; Tai, Cheuk-Wai; Wagberg, Thomas Rasulev, Bakhtiyor; Turabekova, Malakhat; Gorska, Magdalena; Kulig, Katarzyna; Bielejewska, Anna; Lipkowski, Janusz; Leszczynski, Jerzy 2012, 17 (6), , 24 (1), CHEMICAL PHYSICS LETTERS Density functional theory study of heterogeneous CO oxidation over an oxygen-enriched yttriastabilized zirconia surface Yurkiv, Vitaliy; Gorski, Alexandr; Bessler, Wolfgang G.; Volpp, Hans-Robert 2012, 543,

82 Strona 82 z 104 CHEMICAL PHYSICS LETTERS Rare "head-to-tail" arrangement of guest molecules in the inclusion complexes of (+)- and (-)-menthol with beta-cyclodextrin Ceborska, M.; Asztemborska, M.; Lipkowski, J. 2012, 553, CHEMICAL PHYSICS LETTERS Partial deuterium substitution as a tool for identification of the most stable conformer of a polyatomic molecule. A case of the 2,5-bis(2- benzoxazolyl)-14- dimethoxybenzene in supersonic jet Sepoł, J.; Grabowska, A.; Kijak, M.; Borowicz, P.; Mengesha, E.; Nowacki, J. 2012, 554, PHYSICAL REVIEW E Master equation for a bistable chemical system with perturbed particle velocity distribution function Dziekan, P.; Lemarchand, A.; Nowakowski, B. 2012, 85 (2,pt.1), PHYSICAL REVIEW E Collapse of a Holyst, Robert; nanoscopic void triggered Litniewski, Marek; by a spherically Garstecki, Piotr symmetric traveling sound wave PHYSICAL REVIEW E Spatial inhomogeneities in ionic liquids, charged proteins, and charge stabilized colloids from collective variables theory Patsahan, O.; Ciach, A. 2012, 85 (5,pt.2), , 86 (3,pt.1), Art.. No JOURNAL OF APPLIED PHYSICS JOURNAL OF APPLIED PHYSICS JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B Oscillatory magnetic anisotropy due to quantum well states in thin ferromagnetic films (invited) GaN-based platforms with Au-Ag alloyed metal layer for surface enhanced Raman scattering Effect of plasma electrolytic oxidation in the solutions containing Ca, P, Si, Na on the properties of titanium Przybylski, M.; Dabrowski, M.; Bauer, U.; Cinal, M.; Kirschner, J. Weyher, J.L.; Dzięcielewski, I.; Kamińska, A.; Roliński, T.; Nowak, G.; Hołyst, R. Krupa, Danuta; Baszkiewicz, Jacek; Zdunek, Joanna; Sobczak, Janusz W.; Lisowski, Wojciech; Smolik, Jerzy; Slomka, Zbigniew 2012, 111 (7), 07C , 112 (11), , 100B (8), APPLIED SURFACE SCIENCE Time dependent thermal treatment of oxidized MWCNTs studied by the electron and mass spectroscopy methods Stobinski, L.; Lesiak, B.; Zemek, J.; Jiricek, P. 2012, 258 (20), POLYHEDRON On the different Hoser, Anna A.; Schilf, coordination of Ni-II, Zn-II Wojciech; and Cd-II cations in their model Schiff base complexes - Single crystal X-ray and solid state NMR studies Chelmieniecka, Anna Szady; Kolodziej, Beata; Kamienski, Bohdan; Grech, Eugeniusz; Wozniak, Krzysztof 2012, 31 (1),

83 OPTICAL MATERIALS Novel, highly photoluminescent Eu(III) and Tb(III) tetrazolate-2- pyridine-1-oxide complexes SURFACE SCIENCE Elastic photoelectronscattering effects in quantitative X-ray photoelectron spectroscopy INORGANIC CHEMISTRY COMMUNICATIONS Pietraszkiewicz, Marek; Mal, Suraj; Pietraszkiewicz, Oksana Jablonski, A.; Powell, C. J. Conversion of Łyczko, K.; Lyczko, M.; thorium(iv) oxide into Walo, M.; Lipkowski, J. thorium(iv) trifluoromethanesulfonate : crystal structure of thorium(iv) trifluoromethanesulfonate dehydrate 2012, 34 (9), , 606 (5/6), , 24, Strona 83 z 104 JOURNAL OF ELECTRON SPECTROSCOPY AND RELATED PHENOMENA JOURNAL OF ELECTRON SPECTROSCOPY AND RELATED PHENOMENA Photoemission from thin overlayers Electron energy loss spectroscopy of Pd and Pd-Au catalysts supported on multiwall carbon nanotubes Jabłoński, A. 2012, 185, Lesiak, B.; Stobiński, L.;Kover, L.; Toth, J. 2012, 185 (11), INORGANICA CHIMICA ACTA STRUCTURAL CHEMISTRY The first ternary europium Pietraszkiewicz, Marek; Pietraszkiewicz, Oksana; 2012, 387, tetraphenylimidodiphosph Karpiuk, Jerzy; Karpiuk, inate complex: X-ray structure and Elena; Borowiak, Teresa; Dutkiewicz, Grzegorz photoluminescent properties Excited state substituent Sadlej-Sosnowska, constants: to Hammett or Nina; Kijak, Michal not? 2012, 23 (2), SYNTHETIC METALS DFT calculations of structures, C-13 NMR chemical shifts and Raman RBM mode of simple models of ultra small diameter (4,0) zigzag hydroxylated single wall carbon nanotubes Kupka, Teobald; Stachow, Michal; Chelmecka, Elzbieta; Pasterny, Karol; Stobinski, Leszek 2012, 162 (7/8), SYNTHETIC METALS Synthesis and photoluminescence properties of novel lanthanide complexes based on pyrazolone Schiff bases Listkowski, Arkadiusz; Osinska, Wioleta; Mohanraj, John; Pietraszkiewicz, Marek; Dutkiewicz, Grzegorz; Borowiak, Teresa 2012, 162 (13/14), JOURNAL OF MOLECULAR MODELING DFT studies of COOH tip-functionalized zigzag and armchair single wall carbon nanotubes Chelmecka, Elzbieta; Pasterny, Karol; Kupka, Teobald; Stobinski, Leszek 2012, 18 (5), JOURNAL OF MOLECULAR MODELING OH-functionalized openended armchair singlewall carbon nanotubes (SWCNT) studied by density functional theory Chelmecka, Elzbieta; Pasterny, Karol; Kupka, Teobald; Stobinski, Leszek 2012, 18 (4),

84 BIOSYSTEMS On architectures of circuits implemented in simulated Belousov- Zhabotinsky droplets SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY Adamatzky, Andrew; Holley, Julian; Dittrich, Peter; Gorecki, Jerzy; Costello, Ben De Lacy; Zauner, Klaus-Peter; Bull, Larry 2012, 109 (SI-1), ALD grown zinc oxide Guziewicz, E.; 2012, 27 (7), Art.. No. with controllable electrical Godlewski, M.; properties Wachnicki, L.; Krajewski, T. A.; Luka, G.; Gieraltowska, S.; Jakiela, R.; Stonert, A.; Lisowski, W.; Krawczyk, M.; Sobczak, J. W.; Jablonski, A. Strona 84 z 104 SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY ZnO, ZnMnO and ZnCoO films grown by atomic layer deposition Lukasiewicz, M. I.; 2012, 27 (7), Art.. No. Wojcik-Glodowska, A.; Guziewicz, E.; Wolska, A.; Klepka, M. T.; Dluzewski, P.; Jakiela, R.; Lusakowska, E.; Kopalko, K.; Paszkowicz, W.; Wachnicki, L.; Witkowski, B. S.; Lisowski, W.; Krawczyk, M.; Sobczak, J. W.; Jablonski, A.; Godlewski, M. JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA PVTx Measurements of the Carbon Dioxide+2,3,3,3- Tetrafluoroprop-1-ene Binary System Isochoric PVTx measurements for the carbon dioxide + 1,1,1,2- tetrafluoroethane binary system Di Nicola, G.; Di Nicola, C.; Arteconi, A.; Stryjek, R. Di Nicola, G.; Polonara, F.; Stryjek, R. 2012, 57, (2), , 56, (12), VIBRATIONAL SPECTROSCOPY VIBRATIONAL SPECTROSCOPY Pressure-tuned vibrational resonance coupling of intramolecular fundamentals in ammonium azide (NH4N3) Low temperature Raman spectra of cyanobutadiyne (HC5N) Medvedev, S. A.; Palasyuk, T.; Trojan, I. A.; Naumov, P. G.; Evers, J.; Klapoetke, T. M.; Eremets, M. I. Turowski, Michal; Crepin, Claudine; Douin, Stephane; Gronowski, Marcin; Couturier- Tamburelli, Isabelle; Pietri, Nathalie; Wasiak, Adam; Kolos, Robert 2012, 58, , 62, JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE 10-(3 '-Nitro-4 '-pyridy1)- 1,8-diazaphenothiazine as the double Smiles rearrangement product Morak-Mlodawska, Beata; Suwinska, Kinga; Pluta, Krystian; Jelen, Malgorzata 2012, 1015, JOURNAL OF MOLECULAR STRUCTURE Generation of H-Kr-C5N and H-Xe-C5N molecules Turowski, Michal; Gronowski, Marcin; Guillemin, Jean-Claude; Kolos, Robert 2012, 1025, (SI),

85 OCHRONA ŚRODOWISKA APPLIED PHYSICS A- MATERIALS SCIENCE & PROCESSING Charakterystyka spektralna mezoporowatych węgli z nanocząstkami Ag, Au, TiO2, i Fe3O4 Simultaneous treatment of polymer surface by EUV radiation and ionized nitrogen Garnuszek, M.; Szczepanik, B.; Gawinkowski, S.; Słomkiewicz, P.M.; Witkiewicz, Z.; Jedynak, K. Bartnik, Andrzej; Lisowski, Wojciech; Sobczak, Janusz; Wachulak, Przemyslaw; Budner, Boguslaw; Korczyc, Barbara; Fiedorowicz, Henryk 2012, 34, , 109 (1), Strona 85 z 104 PHYSICA D- NONLINEAR PHENOMENA Nonlinear hydrodynamic Antoine, C.; Dumazer, corrections to supersonic G.; Nowakowski, B.; F-KPP wave fronts Lemarchand, A. 2012, 241 (5), PHYSICA D- NONLINEAR PHENOMENA Turbulent mixing of clouds with the environment: Small scale two phase evaporating flow investigated in a laboratory by particle image velocimetry Korczyk, Piotr M.; Kowalewski, Tomasz A.; Malinowski, Szymon P. 2012, INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR MEDICINE Application of a proteomic approach to identify proteins associated with primary graft non-function after liver transplantation Kornasiewicz, Oskar; Bojarczuk, Kamil; Bugajski, Marek; Golab, Jakub; Krawczyk, Marek 2012, 30 (4), HELVETICA CHIMICA ACTA X-Ray Structure Study of an Unusual 13,14,15,16- Tetranorlabdane Derivative Obtained in the Synthesis of (7 alpha)- 7,8-Dihydroxy-14,15- dinorlabdane-11,13-dione Kravtsov, Victor C.; Gorincioi, Elena C.; Barba, Alic N.; Aricu, Aculina N.; Lipkowski, Janusz; Vlad, Pavel F. 2012, 95 (5), PHYSICA STATUS SOLIDI A- APPLICATIONS AND MATERIALS SCIENCE Laser induced temperature effects in multi-walled carbon nanotubes probed by Raman spectroscopy Judek, Jaroslaw; Jastrzebski, Cezariusz; Malolepszy, Artur; Mazurkiewicz, Marta; Stobinski, Leszek; Zdrojek, Mariusz 2012, 209 (2), MAGNETIC RESONANCE IN CHEMISTRY Structure and NMR spectra of cyclophanes with unsaturated bridges (cyclophenes) Dodziuk, Helena; Demissie, Taye Beyene; Ruud, Kenneth; Szymanski, Slawomir; Jazwinski, Jaroslaw; Hopf, Henning 2012, 50 (6), MAGNETIC RESONANCE IN CHEMISTRY DFT calculations of structures, 13C NMR chemical shifts, and Raman RBM mode of simple models of smalldiameter zigzag (4,0) carboxylated singlewalled carbon nanotubes Kupka, Teobald; Chelmecka, Elzbieta; Pasterny, Karol; Stachow, Michal; Stobinski, Leszek 2012, 50 (2),

86 JOURNAL OF PORPHYRINS AND PHTHALOCYANINES The long and winding road to new porphycenes Czerski, Igor; Listkowski, 2012, 16 (6), Arkadiusz; Nawrocki, Jan; Urbanska, Natalia; Piwonski, Hubert; Sokolowski, Adam; Pietraszkiewicz, Oksana; Pietraszkiewicz, Marek; Waluk, Jacek Strona 86 z 104 JOURNAL OF NATURAL GAS CHEMISTRY Carbonaceous residues Luque, Rafael; Pineda, from biomass gasification Antonio; Colmenares, as catalysts for biodiesel Juan C.; Campelo, Juan production M.; Romero, Antonio A.; Carlos Serrano-Ruiz, Juan; Cabeza, Luisa F.; Cot-Gores, Jaime 2012, 21 (3), JOURNAL OF MATHEMATICAL CHEMISTRY Automatic simulation of electrochemical transients by the adaptive Huber method for Volterra integral equations involving Kernel terms exp[-alpha(ttau)]erex{[beta(ttau)](1/2)} and exp[- alpha(t-tau)]daw{[beta(ttau)](1/2)} Bieniasz, Leslaw K. 2012, 50 (4), NATURAL PRODUCT COMMUNICATIONS Transformations of Lesniewska, Barbara; Griseofulvin in Strong Jebors, Said; Coleman, Acidic Conditions - Anthony W.; Suwinska, Crystal Structures of 2 '- Kinga Demethylgriseofulvin and Dimerized Griseofulvin 2012, 7 (3), JOURNAL OF HETEROCYCLIC CHEMISTRY Synthesis of 6- Aminopropyl-6Hindolo[2,3-b]quinoxaline Derivatives Shibinskaya, Marina O.; Kutuzova, Nina A.; Mazepa, Alexandr V.; Lyakhov, Sergey A.; Andronati, Sergey A.; Zubritsky, Mykhayl Ju.; Galat, Valerij F.; Lipkowski, Janusz; Kravtsov, Victor Ch. 2012, 49 (3), HETROCYCLES Structures of 8- and 10- trifluoromethylquino{3,2- b]-benzothiazines and their benzyl derivatives Jelen, M.; Suwinska, K.; Besnard, C.; Pluta, K.; Morak-Mlodawska, B. 2012, 85, ZEITSCHRIFT FUR NATURFORSCHUNG SECTION A-A JOURNAL OF PHYSICAL SCIENCES Magnetoresistance of Planar Heterostructures Approached on a Theoretical Basis Olszewski, Stanislaw; Rolinski, Tomasz 2012, 67 (1/2), REACTION KINETICS MECHANISMS AND CATALYSIS Au/MCr2O4 (M = Co, Mn, Fe) catalysts in the oxidations of CO, C-2, and C-3 hydrocarbons Grzybowska-Swierkosz, B.; Ruszel, M.; Grabowski, R.; Kepinski, L.; Malecka, M. A.; Sobczak, J. 2012, 105 (1-SI), 69-78

87 Strona 87 z 104 REACTION KINETICS MECHANISMS AND CATALYSIS Gold catalysts on ceria doped with MeOx (Me = Fe, Mn, Co and Sn) for complete benzene oxidation: effect of composition and structure of the mixed supports Ilieva, L.; Petrova, P.; Tabakova, T.; Zanella, R.; Kaszkur, Z. 2012, 105 (1-SI), LETTERS IN ORGANIC CHEMISTRY Synthesis of New Tripodal Hydroxybenzoic Esters and their Reaction with Tris-(2- aminoethyl)amine under High Pressure Conditions Ceborska, Magdalena; Jurczak, Janusz 2012, 9 (2), CONDENSED MATTER PHYSICS Effect of mesoscopic fluctuations on equation of state in cluster-forming systems Ciach, A.; Patsahan, O. 2012, 15 (2), LOW TEMPERATURE PHYSICS Low-temperature phosphorescence of dicyanoacetylene in rare gas solids Turowski, Michal; Crepin, Claudine; Couturier-Tamburelli, Isabelle; Pietri, Nathalie; Kolos, Robert 2012, 38 (8), CHIMICA OGGI- CHEMISTRY TODAY Chiral rotors and an Polanski, Jaroslaw; evidence of their action in Sajewicz, Mieczyslaw; planar chromatography Knas, Magdalena; Zywocinski, Andrzej; Weloe, Marcel; Kowalska, Teresa 2012, 30, (5), JOURNAL OF STRUCTURAL CHEMISTRY Single crystal X-ray diffraction study of the cubic ionic clathrate hydrate of tetrabutyl ammonium propionate (C4H9)(4)NC2H5COO center dot 27.0H(2)O Komarov, V. Yu; Rodionova, T. V.; Suwinska, K. 2012, 53 (4), RUSSIAN JOURNAL OF COORDINATION CHEMISTRY ACTA PHYSICA POLONICA A ACTA CRYSTALLOGRAPHIC A E Cobalt(III) azide dimethylglyoximates with some sulfanilamide derivatives: Synthesis and crystal structures Melnic, E., Bourosh, P.; Rija, A.; Lipkowski, J.; Bologa, O.A.; Bulhac, I.; Coropceanu, E.; Shafranski, V.N. Metal-Semiconductor Knor, M.; Nowakowski, Transition on the Surface R.; Dus, R. and in the Bulk of Europium Hydride Thin Film N-[4-(9-chloroquino[3,2- b]benzo[1,4]thiazin-6- yl)butyl]acetamide Jelen, M.; Suwinska, K.; Pluta, K.; Morak- Mlodawska, B. 2012, 38 (9), , 122 (4), , 68, o ACTA CRYSTALLOGRAPHIC A E CONDENSED MATTER - SOFT CONDENSED MATTER - STATISTICAL MECHANICS 10-(2-Propynyl)-2,7- diazaphenotthiazine Simulations of a liquid bilayer and hunt for protrusions Surface states and the thermal Casimir interaction Morak-Mlodawska, B.; Suwinska, K.; Pluta, K.; Jelen, M. 2012, 68, o Stecki, J. ar Xiv: v1 Abraham, D.; Maciołek, A. ar Xiv:

88 ENGINEERING OF BIOMATERIALS Biomimetic Ca-P coatings obtained by chemical/electrochemical methods from Hank's solution on a Ti surface Pisarek, M.; Roguska, A.; Marcon, L.; Andrzejczuk, M. 2012, 113, Strona 88 z 104 FRONTIER OF APPLIED PLASMA TECHNOLOGY Effect of glow discharge conditions on the structure and properties of the TBC/BC thermal barrier formed on inconel 713Cnickel superalloy Sitek, R.; Matysiak, H.; 2012, 5 (2), Wisniewski, P.; Lisowski, W.; Kurzydlowski, K.J. HIGH TEMPERATURES_HIG H PRESSURES Solid-liquid equilibria for nitrous oxide + fluoromethane and triple point measurements for refrigerants Di Nicola, C.; Moglie, M.; Santori, G.; Stryjek, R.; Di Nicola, G. 2012, 41, (2), INśYNIERIA MATERIAŁOWA Charakterystyka warstw kompozytowych, Ca- P/Ag/TiO2 na Ti do zastosowań biomedycznych Roguska, A.; Pisarek, M.; Lewandowska, M.; Kurzydłowski, K.J. 2012, (3), JOURNAL OF ATOMIC, MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS (HINDAWI) Polymorphism, hydrogen bond properties and vibrational structure of 1H-pyrrolo[3,2-h] quinoline dimers Gorski, Alexandr; Gawinkowski, Sylweater; Luboradzki, Roman; Tkacz, Marek; Thummel, Randolph P.; Waluk, Jacek 2012 Article ID: JOURNAL OF MODERN PHYSICS JOURNAL OF MODERN PHYSICS OCHRONA PRZED KOROZJĄ Relation Between the Intervals E and t Obtained in the De- Excitation Process of Electrons in Metals Phase-Space Areas of the Body Motion in the Solar System Deduced from the Bohr- Sommerfeld Atomic Theory and Approximate Invariance of their Ratios for the Pairs of Planets and Satellites Korozja i pasywacja stali 316L po niskotemperaturowym plazmowym nawęglaniu Olszewski, S. 2012, 3, Olszewski, S.; Kwiatkowski T. Flis-Kabulska, I.; Sun, Y.; Flis, J. 2012, 3, , 55, RSC ADVANCES Differences in electron densities of phenoxazine and phenothiazine derivatives-charge density studies Malinska, Maura; Nowacki, Jacek; Kapturkiewicz, Andrzej; Wozniak, Krzysztof 2012, 2 (10), SCIENTIFIC REPORTS Primary Role of the Chromophore Bond Length Alternation in Reversible Photoconversion of Red Fluorescence Proteins Drobizhev, Mikhail; 2012, 2, Art.. No. 688 Hughes, Thomas E.; Stepanenko, Yuriy; Wnuk, Pawel; O'Donnell, Kieran; Scott, J. Nathan; Callis, Patrik R.; Mikhaylov, Alexander; Dokken, Leslie; Rebane, Aleksander

89 SOLID STATE PHENOMENA SOLID STATE PHENOMENA CHEMISTRY & CHEMICAL TECHNOLOGY COLLECTION SYMPOSIUM SERIES Effect of Cavitation on Absorption and Transport of Hydrogen in Iron Gołębiowski, B.; Effect of Low- Zakroczymski, T.; Temperature Glow Świątnicki, W. Discharge Nitriding of Duplex Stainless Steel on Absorption and Desorption of Hydrogen Protective properties and spectral analysis of nitrogen- and oxygencontaining corrosion inhibitors for oil equipment New dendrimers exploring łysinę and 3,5- dihydroxybenzoic acid as branching elements - synthesis and biological evaluation Łunarska, E. 2012, 183, Gajek, A.; Zakroczymski, T.; Romanchuk, V.; Topilnytsky, P. 2012, 183, , 6, Sowinska, M.; Kalicki, P.; 2011, 13, 1-3 Bochuńska, M.; Lipkowski, W.A.; Solecka, J.; Rajnisz, A.; Wieczorek, S.A.; Urbańczyk-Lipkowska, Z. Strona 89 z 104

90 Strona 90 z 104 Inne

91 Liczba prac Wykaz innych publikacji (artykuły popularno-naukowe.) Strona 91 z 104 Tytuł czasopisma Tytuł artykułu Autorzy Dane bibliogr. WIADOMOŚCI CHEMICZNE Profesor Stanisław Mrowiec doktorem Honoris Causa Janik-Czachor, M.; Filipek, S.M.; Grzesik, Z. 2012, 66, ACADEMIA ACADEMIA Tajemnicze siły w nanoskali Mysterious nanoscale forces Ciach, A. 2012, 1 (29), 31 Ciach, A. 2012, 1 (33), 31

92 Strona 92 z 104 Referaty na konferencjach

93 Wykaz referatów wygłoszonych na konferencjach zagranicznych i krajowych (59 referatów) Strona 93 z 104 Temat "Elektrochemiczne wdrukowanie molekularne wybranych amin biogenicznych w przewodzące polimery w celu ich chemicznego rozpoznawania" Inclusion complexes and co-crystals of calixarenes with drug molecules. Modeling of Molecular and Chiral Recognition by Cyclodextrins Molecular and chiral recognition by cyclodextrins Small molecules in C 60 and C 70. Which complexes could be stabilized? Unified enthalpic interaction coefficients model. Application for lysozyme crystallization. Rozdzielanie enancjomerów alkaloidów tropanowych metodą elektroforezy kapilarnej z wykorzystaniem cyklodekstryn Unusual properties of water Porous water-the structure of hydrophobic hydration The structure of hydrophobic hydration Teaching chemistry in the post-crystallographic era The Concept of Organic Zeolite, Theory and Experiment Solvation of cyklodextrins in the solid state The Concept of Organic Zeolite, Theory and Experiment Chemistry on the open air Carbon Nanotubes Functionalization for Nanomedical Applications Synthesis and Characterization of AuPd/CeO2/MWCNTs Hybrid Materials for Direct Formic Fuels Cells Nazwa konferencji 55 Zjazd Polskiego Towarzystwa Chemicznego i Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego Indaba 7 Insights from Structure 4 th Int. Conf. on Drug Discovery and Therapy BIT's 3rd Annual World Congress of Catalytic Asymmetric Synthesis X International Krutyń Summer School 2012 "Frontiers in Science & Technology of Carbon Nano-Materials" The 11-th Conference on Calorimetry and Thermal Analysis (CCTA 11), 4-te Podlaskie Spotkania Chromatograficzne Ecological Chemistry Physical methods in Coordination and Supramolecular Chemistry The 27th European Crystallographic Meeting ICCE-ECRICE The 2 nd KACST-Oxford Petrochemicals Forum 16th International Cyclodextrin Symposium (ICS16) CSD-DC-2012-Science diplomacy and developments in chemistry ICCE-ECRICE The Annual World Conference Carbon 2012 (17-22 /06/ 2012) The Annual World Conference Carbon 2012 (17-22 /06/ 2012)

94 Strona 94 z 104 Carbon nanotubes applications for drug and gene delivery Applications of carbon nanotubes in nanomedicine High hydrogen pressure treatment of selected intermetallic compounds: novel hydrides, novel phenomena Aktywacja tlenu molekularnego przez kompleksy metali: Nowe spojrzenie na stary problem Breakthroughs in Oxygenation and Hydrolysis of Zinc Alkyls Układy RZn(L)/O 2 jako inicjatory lub katalizatory wybranych reakcji organicznych Co chcielibyście wiedzieć o nauce, ale nie wiecie jak zadać pytanie? Biologistics: scale dependent viscosity and mobility in cells Biologistics: mobility in cells What can we learn form experiments showing so called "anomalous diffusion" - a case of length scale dependent nanoviscosity Phase behaviour, structure and aggregation of colloids immersed in near-critical solvents Phase behaviour, structure and aggregation of colloids immersed in near-critical solvents Droplet interface bilayers a microfluidic approach A novel technology of digital PCR in microdroplets on a chip Spontaneous ordering of droplets in a microfluidic loop The speed of droplets In square cross-section microchannels Stable and Efficient SERS Platform Produced by Hierarchical Self Assembl Creating ultra-thin films via self-assembly of charged nanoparticles at fluid interfaces Nano-Biotechnoloy PL 2012 (17-18/09/ 2012, Warsaw University of Technology) VII Interna-tional Scienti-fic and Technical Conference on Carbon Materials and Polymer Composites (13-16/11/2012) The11 th ISERMM I Ogólnopolskie Forum Chemii Nieorganicznej Jubileusz Profesora Adama Bielańskiego 40 International Conference on Coordination Chemistry (ICCC40) 55 Zjazd PTChem i SITPChem XXXVI Ogólnoposlka szkoła chemii US-Poland Workshop 2nd Summer Symposium on Nanomaterials and their Application to Biology and Medicine 3rd Workshop on Anomalous Diffusion Soft Matter 2012, Complex liquids at structured substrates: theory meets experiment, I International Seminar of Biotechnology Students I International Seminar of Biotechnology Students KKNM rd National Conference of Nano and Micromechanics, KKNM th International Conference on Nanostructures Self-Assembly: Nano-SEA 2012 NanoSea 2012

95 Strona 95 z 104 Self-Assembly of Charged Nanoparticles at Fluid Interfaces Self-assembly of charged Janus-type nanoparticles into hexagonally close-packed lattices at oil-water and air-water interfaces Common roots of self-assembly in amphiphilicand mermaid-potential systems Activity and Stability of Palladium Based Multiwall Carbon Nanotubes Supported Anode Catalysts for Direct Formic Acid Fuel Cells Research in environmental catalysis carried out at the Institute of Physical Chemistry of PAS Efektywna preparatyka nośnikowych katalizatorów mono- i bimetalicznych opartych na palladzie Photocatalysis and biomass: An effective combination for the conversion of solar energy into chemical energy Kinetics of anomalous diffusion of Pd and Ag in nanocrystalline PdAg alloy. In situ x-ray diffraction in studies of nano-phase transitions, diffusion kinetics and surface reconstruction. Characterization of unknown components of atmospheric secondary organic aerosols with combined mass spectrometric approaches Aqueous-phase reactions of atmospherically relevant volatile organic compounds through tandem mass spectrometry: an intriguing story of aerosol formation From the effective hydrogen diffusion coefficient determined for the metal membrane to its characteristics Corrosion/degradation and passivation/oxidation processes as the methods of functionalization of new materials. High resolution Auger microanalysis combined with X-ray photoelectron spectroscopy examples of application in materials science, Scanning tunneling microscopy of organic semiconductors 4 th EuCheMS Chemistry Congress BIT's 2nd Annual World Congress of Nano- S&T2012 Nanoscience and Nanotechnology 2012 "SoftMatter- 2012" (A Celebration for Bob Evans) MRS-T Annual Meeting, th Polish Annual Conference on Catalysis, Sesja naukowa Politechniki Łódzkiej poświęcona 80 rocznicy urodzin Prof. T. Paryjczaka Sesja: Green Chemistry and the Environment podczas 244 th ACS National Meeting & Exposition COST Action MP0903 Meeting XXII Conference on Applied Crystallography International Conference Analytix th International Mass Spectrometry Conference New Achievements in Corrosion Research and Engineering 11 th International Symposium on Electrochemical /Chemical Reactivity of Metastable Materials Chemistry for Materials Science XPS Workshop IKSS2012 IX International Krutyn Summer School 2012, " Frontiers in Advanced Organic Materials for Next Generation Electronics",

96 Strona 96 z 104 STM w badaniach samoorganizacji półprzewodników organicznych On the applicability of the Smoluchowski approach to diffusion controlled reactions, Information Processing in a Medium Composed of Belousov-Zhabotinsky Droplets Ultraszybka dynamika wzbudzonych układów wielochromoforowych Highly Photoluminescent 1,3-Diketonate Eu(III) Complexes With Spiro-Fluorene-Xanthphos Dioxide Ligand. Synthesis and Properties Raman SpectroscopyVersatile system for femtosecond stimulated Raman spectroscopy Wytwarzanie synchronicznych szeroko strojonych impulsów femto- i pikosekundowych z lasera femtosekundowego Efficient broadband parametric amplifier pumped by a rectangular pulse Single molecule spectroscopy of porphycenes VII Seminarium: Badania prowadzone metodami skaningowej mikroskopii bliskich oddziaływań STM/AFM 2012, Reaction Kinetics in Condensed Matter merging experiments and theory, The Gordon Research Conference on Oscillations and Dynamic Instabilities in Chemical Systems Kryształy Molekularne th International Conference on f-elements August 26-31, rd International Conference on Raman Spectroscopy X Sympozjum Techniki Laserowej SPIE Security and Defence 2012 VIIth International Conference on Porphyrins and Phthalocyanines.

97 Strona 97 z Informacja o poniesionych kosztach związanych ze zrealizowanymi zadaniami badawczymi objętymi planem zadaniowofinansowym: wydatki ogółem ,42 zł, w tym: 1) środki z dotacji na działalność statutową ,42 zł, w tym środki przeniesione z roku poprzedniego ,43 zł; 2) inne środki budżetowe 0,00 zł; 3) pozostałe środki 0,00 zł; 4) wysokość niewykorzystanych środków z dotacji, przenoszonych na rok następny ,01 zł. 4. Struktura poniesionych kosztów: Lp. Przeznaczenie Koszty ogółem Koszty z dotacji Działania niezbędne do rozwoju specjalności naukowych lub kierunków badawczych oraz rozwoju kadry naukowej, w tym badania naukowe lub prace rozwojowe ujęte w planie finansowym jednostek naukowych , ,81 2. Utrzymanie infrastruktury badawczej, w tym bibliotek i archiwów , , Zatrudnienie niezbędnej kadry naukowej i inżynieryjnotechnicznej Zakup lub wytworzenie aparatury naukowo-badawczej, związanej z realizacją zadań, o których mowa w pkt 1, niestanowiącej dużej infrastruktury badawczej Współpraca naukowa krajowa i zagraniczna, niezbędna do realizacji zadań, o których mowa w pkt , , , , , ,88 6. Upowszechnianie nauki , ,28 RAZEM: , ,42 5. Informacja o kosztach restrukturyzacji Kwota wydatkowana na restrukturyzację ogółem 0,00 w tym z przyznanej dotacji 0,00 6. Informacja o wynikach i efektach przeprowadzonej restrukturyzacji??? 7. Rozliczenie przyznanych środków pod względem zgodności z planem i harmonogramem restrukturyzacji.???

98 Strona 98 z 104 III. RAPORT Z WYKORZYSTANIA ŚRODKÓW PRZYZNANYCH NA FINANSOWANIE DZIAŁALNOŚCI POLEGAJĄCEJ NA PROWADZENIU BADAŃ NAUKOWYCH LUB PRAC ROZWOJOWYCH ORAZ ZADAŃ Z NIMI ZWIĄZANYCH, SŁUŻĄCYCH ROZWOJOWI MŁODYCH NAUKOWCÓW ORAZ UCZESTNIKÓW STUDIÓW DOKTORANCKICH 1. Kwota dotacji będącej w dyspozycji jednostki w roku poprzedzającym rok złożenia wniosku ,98 zł. 2. Kwota wydatkowana z dotacji ,25 zł. 3. Informacja opisowa o realizacji celów związanych z: 1) rozwojem naukowym młodych naukowców; Tak jak w roku 2011 środki przeznaczone na rozwój mlodych naukowców oraz uczestnikow studiów doktoranckich zostaly rozdysponowane w trybie konkursowym w ramach konkursu "Mlodzi badacze IChF". jego laureatami mogą zostać młodzi pracownicy naukowi lub doktoranci Miedzynarodowych Studiów Doktoranckich IChF PAN, którzy w ciagu trzech poprzednich lat opublikowali co najmniej jedną prace, której byli pierwszymi autorami. Oceniany był dorobek publikacyjny młodych naukowców z lat , a ocena zależała od współczynnika wpływu czasopisma (impact factor). Premiowane było bycie pierwszym autorem jak i autorem korespondencyjnym. W ten sposób był premiowany nie tylko poziom prac naukowych wykonywanych przez młodych pracowników, ale ich znaczący udział. Oczekujemy, ze ten sposób wykorzystania funduszy przyczyni się nie tylko do zwiekszenia liczby publikacji młodych badaczy, ale także do wysłania manuskryptów do czasopism o wyższym współczynniku wpływu. Środki niewykorzystane w roku 2011, zostały wykorzystane w edycji konkursu rozstrzygniętej w czerwcu 2012r. 2) rozwojem specjalności naukowych w jednostce. W roku 2012 rozpoczął działalność nowy zespół "Nanoinżynieria powierzchni" kierowany przez młodego pracownika naukowego dr Joannę Niedziółkę-Jonsson laureatkę stypendium START (Fundacji na rzecz Nauki Polskiej), Stypendium Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego dla młodych naukowców, konkursów grantowych "Focus" (Fundacji na rzecz Nauki Polskiej) i "Lider" (Narodowego Centrum badań i Rozwoju). Zespól ten w 2012 roku składał się 2 mlodych pracowników ze stopniem doktora i 2 doktorantek i prowadził badanianad elektrosynteza nanocząstek metalicznych, powłok grafenowych i cienkich warstw polikrzemianowych do przygotowania podłoży do chemo- i bioczujników wykorzystujących miejscowy powierzchniowy resonans plazmonowy (LSPR) i/oraz powierzchniowo wzmocnioną spektroskopię Ramana (SERS). 4. Liczba młodych naukowców uczestniczących w badaniach Informacja o wysokości niewykorzystanych środków z dotacji, przeniesionych na rok następny 3 504,73 zł. 6. Informacja o obowiązującym w jednostce wewnętrznym trybie konkursowym (należy dołączyć regulamin lub zasady podziału środków przyznanych jednostce w roku poprzedzającym rok złożenia wniosku na działalność polegającą na prowadzeniu badań naukowych lub prac rozwojowych oraz zadań z nimi związanych, służących rozwojowi młodych naukowców oraz uczestników studiów doktoranckich):

99 Strona 99 z 104

100 Strona 100 z 104

101 Strona 101 z 104

102 Strona 102 z 104

103 Strona 103 z 104

104 Strona 104 z 104 H. INFORMACJE O OSOBIE ODPOWIEDZIALNEJ ZA SPORZĄDZENIE WNIOSKU Imię i nazwisko: Marcin Opałło, tel: , faks: , mopallo@ichf.edu.pl adres: Warszawa, ul. Kasprzaka 44/52 pieczęć jednostki Główny księgowy/kwestor Kierownik jednostki Rektor* data podpis i pieczęć podpis i pieczęć podpis i pieczęć *) w przypadku gdy wniosek podpisany jest przez prorektora, do wniosku dołącza się pełnomocnictwo/ upoważnienie.

105

106

107

108 3 Podsumowanie osiągnięć Instytutu Chemii Fizycznej PAN w 2012 roku 1

109 2012 Wybrane osiągnięcia naukowe 2012 (1) Skonstruowano zautomatyzowany układ mikroprzepływowy do prowadzenia długotrwałych hodowli mikroorganizmów w miniaturowych kropelkowych chemostatach. Jest to łatwe do wytworzenia urządzenie przesiewowe umożliwiające prowadzenie długotrwałych hodowli, monitorowania dynamiki populacji oraz zmianę środowiska chemicznego każdego z mikrochemostatów w czasie i w sposób niezależny od pozostałych. Może ono być przydatne w badaniach nad lekoopornością oraz genetyczną modyfikacją mikroorganizmów. S. Jakieła i inni; wysłane do Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2

110 2012 Wybrane osiągnięcia naukowe 2012 (2) Otrzymano amfifilowe nanocząstki złota o strukturze typu Janus dzięki zastosowaniu dodatnio naładowanego ligandu hydrofilowego oraz ligandu hydrofobowego Zaprojektowano układ dwufazowy, w którym nanocząstki migrują spontanicznie z fazy organicznej do granicy faz woda-olej tworząc upakowane heksagonalnie monowarstwy. Opracowano nową metodę funkcjonalizacji nanocząstek złota stosując zamiast tioli ksantany tworzące w reakcji z koloidem złota wiązanie kowalencyjnege. W przeciwieństwie do tioli, ksantany są odporne na działanie powietrza, a ich synteza jest szybsza. V. Sashuk i inni. Autonomous Self-Assembly of Ionic Nanoparticles into Hexagonally Close- Packed Lattices at a Planar Oil-Water Interface. Chemistry European Journal (2012), , V. Sashuk Thiolate-Protected Nanoparticles via Organic Xanthates: Mechanism and Implications, ACS NANO 6 (2012)

111 2012 Wybrane osiągnięcia naukowe 2012 (3) Porównano mechanizmy reakcji wewnątrzcząsteczkowego podwójnego przeniesienia atomu wodoru w dwóch pochodnych porficenu: Ruch wewnętrznych atomów wodoru opisany jest w pierwszej z tych cząsteczek przez potencjał z symetrycznym podwójnym minimum, natomiast, ze względu na obniżenie symetrii w drugiej pochodnej, potencjał staje się nieco asymetryczny. Wykryto niezaobserwowany dotąd efekt: lokalizację (braku zmiany) kierunku momentu przejścia w obu formach tautomerycznych pochodnej aminowej. Implikuje to rozprzężenie ruchów elektronów i protonów w procesie przenoszenia tych ostatnich. P. Fita i inni; Tautomerization in 2,7,12,17-tetraphenylporphycene and 9-amino-2,7,12,17- tetraphenylporphycene: influence of asymmetry on the transition moment directions ; Chem.- Eur. J. 2012, 18,

112 Publikacje (1) Opublikowaliśmy 173 prace w czasopismach z listy filadelfijskiej (baza ) Utrzymujemy wysoki poziom 5

113 Publikacje (2) Opublikowaliśmy 35 prac w czasopismach o IF > 5 6

114 Publikacje (3) Zagadnienia poruszane w pracach o najwyższym IF Mikroprzepływy Nanomateriały Fotochemia i spektroskopia Synteza nieorganiczna Chemoczujniki Symulacje transportu elektronów Bioinformatyka 7

115 Cytowania Roczna liczba cytowań prac IChF PAN przekroczyła

116 Prezentacje, konferencje Prezentacje międzynarodowe (ustne) 98 W tym na zaproszenie 25 Postery 146 Referaty na zaproszenie instytucji 34 (współ)organizacja konferencji Krajowe 1 Międzynarodowe 7 9

117 Zgłoszenia patentowe, patenty Krajowe zgłoszenia patentowe 18 Zagraniczne zgłoszenia patentowe 25 Patenty 6 10

118 Patenty przyznane Lp Tytuł Data decyzji Nr patentu Kraj 1 Sposób aktywacji powierzchni tytanu pod kontrolą potencjału elektrodowego Polska 2 Sposób wytwarzania nanocząsteczkowego, monodyspersyjnego węglanu wapnia Polska 3 Sposób wykrywania powstawania kompleksów pomiędzy makromolekułą A a cząsteczką B Polska 4 Preparat przeznaczony do ograniczania liczebności owadów, zwłaszcza z rodzaju Lymantria i sposób ograniczania liczebności owadów, zwłaszcza z rodzaju Lymantria Polska 5 Sposób strącania i porządkowania roztworów jonowych środków powierzchniowo czynnych zwłaszcza w mieszaninach wody i rozpuszczalników polarnych P Polska 6 Mikrozawór i układ do mikroprzepływowego tworzenia kropel cieczy i pęcherzyków gazu na żądanie o zadanej objętości i w zadanym momencie P Polska 11

119 Wdrożenia, produkcja / ZD Chemipan Ochrona roślin i środowiska naturalnego 3,0 mln PLN O O O O Trans-diethyl caronate, Synteza nowych związków chemicznych N O. O OH 1,2 mln PLN 3-Carboxy-2,2,5,5-tetramethyl pyrrolidine-1-oxyl O feromon mączniaka O homepage.ntlworld.com Wykonanie wzorców chromatograficznych i refraktometrycznych 0,12 mln PLN 12

120 2012 Stopnie i tytuły naukowe tytuł profesora Kinga Suwińska habilitacja Yuriy Stepanenko (WF UW) doktoraty Marek Knor (R. Nowakowski) Jan Szymański (J. Górecki) Jan Paczesny (R. Hołyst) Katarzyna Szot (M. Opałło) Suraj Mal (M. Pietraszkiewicz) Krzysztof Churski (P. Garstecki) Natalia Ziębacz (R. Hołyst) Patrycja Nitoń (R. Hołyst) Tomasz Kalwarczyk (R. Hołyst) 13

121 2012 Nagrody i odznaczenia Nagroda Marii Skłodowskiej-Curie Prof. dr hab. Jacek Waluk Krzyż Kawalerski Orderu Odrodzenia Polski Prof. dr hab. Aleksander Jabłoński 14

122 2012 Nagrody: stypendia Srebrny Medal w konkursie INNOWACJE 2012 T-P. Huynh,, K. C. C. Bikram W. Lisowski, F. D Souza, W.Kutner Pochodne bis(2,2 -bitienylo)metanu, molekularnie wydrukowany polimer utworzony za pomocą polimeryzacji pochodnych bis(2,2 -bitienylo)metanu i zastosowanie warstwy tego polimeru do selektywnego oznaczania i uwalniania adrenaliny. Nagroda im. Michała Śmiałowskiego za rok 2012 dr Marek Knor za pracę doktorską "Korelacja zjawisk powierzchniowych i objętościowych w procesie tworzenia wodorków niektórych metali ziem rzadkich" 15

123 2012 Nagrody: stypendia Stypendia MNiSW dr inż. Martin Jönsson-Niedziółka dr Marcin Gronowski Stypendia START dr Tomasz Kalwarczyk dr Marcin Gronowski 16

124 2012 Spółki spin-off wdrażające pomysły badaczy IChF PAN Produkty oparte na technologii mikroprzepływowej IChF PAN objął udziały w kolejnej spółce spin-off Curiosity Diagnostics Produkty w zakresie innowacyjnych technik cyfrowych oznaczeń diagnostycznych. 17

125 2012 Studenci (I i II stopnia) w IChF PAN Rośnie udział studentów I i II stopnia w badaniach naukowych w IChF PAN Prace licencjackie i inżynierskie 13 Prace magisterskie 2 Praca maturalna 1 18

126 2012 Popularyzacja nauki i promocja Instytutu wykłady Combining science and management on my own example Wilhelm Huck Patrick Unwin Andrew Ewing 19

127 2012 Popularyzacja nauki i promocja Instytutu Wykłady dla młodzieży Wykład Fellice Frankel Photography in Science Tatobus Konferencje studenckie Światowy Dzień Ziemi 20

128 2012 Popularyzacja nauki i promocja Instytutu ZŁOTY MEDAL CHEMII Konkurs na najlepszą pracę licencjacką 2012 Laureat: Tomasz Trzeciak (PW) 21

129 2012 Popularyzacja nauki i promocja Instytutu Nakręcony został film i przygotowana została broszura o IChF PAN. Opublikowaliśmy 21 notek prasowych w ramach serwisu prasowego IChF PAN), udzielaliśmy wywiadów w radiu, telewizji i internecie, ukazały się artykuły i relacje filmowe o instytucie 22 IChF PAN został wyróżniony przez serwis PAP Nauka w Polsce w VIII konkursie Popularyzator Nauki

130 2012 Struktura budżetu Finansowanie projektów badawczych (100) (21,8 mln PLN) przewyższa dotację statutową 16,7 mln PLN 23

131 projektów badawczych prowadzonych w IChF PAN finansowanych przez Unię Europejską i agencje krajowe w stosunku 50/50 24