Tytuł projektu Modyfikowane nanorurki węglowe jako napełniacze do przewodzących kompozytów polimerowych. Numer projektu LIDER/25/58/L-3/11/NCBR/2012

Transkrypt

1 Tytuł projektu Modyfikowane nanorurki węglowe jako napełniacze do przewodzących kompozytów polimerowych Numer projektu LIDER/25/58/L-3/11/NCBR/2012 Kierownik projektu dr inż. Iwona Anna Pełech Finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju Kwota finansowania PLN Jednostka goszcząca Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska Cel projektu Projekt ma na celu otrzymanie kompozytów polimerowych o polepszonych właściwościach mechanicznych oraz przewodzących prąd elektryczny. Jako napełniacze wykorzystane zostaną nanorurki węglowe, których właściwości będą modyfikowane na drodze funkcjonalizacji z użyciem różnych czynników chemicznych. Matryce polimerowe stanowić będą termoplastyczne poliestry oraz alifatyczne poliamidy, a także żywice epoksydowe. Otrzymane materiały mogą znaleźć zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym oraz lotniczym, z uwagi na możliwość ekranowania zakłóceń elektromagnetycznych, czy eliminacji zjawiska ładowania elektrostatycznego. Zespół: Dr inż. Iwona Pełech. Urodzona r. w Nowogardzie. W roku 2007 obroniła z wyróżnienie pracę doktorską pt.: Badanie procesu nawęglania nanokrystalicznego żelaza węglowodorami. Praca ta została również wyróżniona w konkursie na innowacyjną pracę doktorską, zorganizowanym przez Regionalne Centrum Innowacji i Transferu Technologii oraz Polską Fundację Przedsiębiorczości. Dr inż. Iwona Pełech od 1 października 2007r. pracuje w Instytucie Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska na Wydziale Technologii i Inżynierii Chemicznej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. W okresie od r. do r. odbyła staż naukowy w Laboratory of Catalysis and Materials, Associate Laboratory LSRE/LCM, Faculty of Engineering, University of Porto, Portugal finansowany przez Fundação para a Ciência e a Tecnologia. W obszarze jej aktywności naukowej znajdują się między innymi następujące zagadnienia: otrzymywanie i charakterystyka katalizatorów; kinetyka rozkładu węglowodorów na katalizatorach

2 metali przejściowych; otrzymywanie, charakterystyka, oczyszczanie i modyfikacja nanorurek węglowych; zastosowanie nanorurek jako napełniaczy do polimerów; otrzymywanie i charakterystyka kserożeli oraz ich zastosowanie jako katalizatorów w procesie odwodornienia izobutanu w obecności tlenu. Interesuje się również zarządzaniem i marketingiem. W roku 2003 ukończyła Studium Marketingowego Zarządzania Przedsiębiorstwem. Jest współautorką 40 publikacji w tym 37 z tzw. Listy Filadelfijskiej, 60 streszczeń konferencyjnych, 3 udzielonych patentów oraz 4 zgłoszeń patentowych. W okresie od 31 września 2008r. do 31 września 2011r. była kierownikiem grantu badawczego MNiSW pt. Otrzymywanie kompozytów polimerowych z dodatkiem nanorurek węglowych o właściwościach magnetycznych i polepszonych właściwościach mechanicznych, a także uczestniczyła jako wykonawca w dwóch innych projektach. Za swoje osiągnięcia naukowe otrzymała w roku 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 i 2013 nagrody indywidualne Rektora Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Dr inż. Anna Jędrzejewska. Urodzona r. w Szczecinku. W roku 2011 obroniła z wyróżnieniem pracę doktorską pt.: "Badania nad syntezą nanorurek węglowych w procesie chemicznego osadzania par". Podczas studiów doktoranckich odbyła trzymiesięczny staż w Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, Dresden, Niemcy, gdzie zajmowała się syntezą i charakterystyką nanorurek węglowych otrzymanych metodą chemicznego osadzania par oraz laserowej ablacji na różnych katalizatorach. Realizowała również grant promotorski pt.: Opracowanie syntezy nanorurek węglowych w procesie chemicznego osadzania par na katalizatorach zawierających metale ziem rzadkich. Jako wykonawca brała także udział w innych projektach m.in. w projekcie RTN Marie Curie, Multifunkcjonalne nanorurki węglowe do zastosowań biomedycznych, realizowanym w ramach 6. Programu Ramowego CARBIO. W okresie od do otrzymywała stypendium naukowe Prezydenta miasta Szczecin. Była laureatką konkursu Inwestycja w wiedzę motorem rozwoju innowacyjności w regionie organizowanego przez Wojewódzkiego Urzędu Pracy w Szczecinie oraz współfinansowanego przez Unię Europejską. Dr inż. Anna Jędrzejewska zajmuje się preparatyką katalizatorów do otrzymywania nanorurek węglowych, syntezą nanorurek węglowych metodą CVD, ich oczyszczaniem oraz funkcjonalizacją. Do badań wykorzystuje następujące metody: spektroskopię Ramana; transmisyjną mikroskopię elektronową; termograwimetrię, spektrofotometrię absorpcji atomowej oraz spektrofotometrię optyczną. Jest współautorką 15 publikacji, 20 streszczeń konferencyjnych oraz 1 zgłoszenia patentowego. Dr inż. Ewelina Ciecierska urodziła się 18 marca 1983 roku w Warszawie. W 2002 roku rozpoczęła studia na Wydziale Inżynierii

3 Materiałowej Politechniki Warszawskiej. Ukończyła je w roku 2007, broniąc pracę magisterską pt.: Trudnopalne nanokompozyty uretanomocznikowe otrzymywane ze związków glinoorganicznych. Jej praca magisterska została wyróżniona w konkursach (Laureatka w XI Konkursie Fiata, Laureatka I etapu Konkursu o nagrodę ABB zakwalifikowanie do II Etapu Konkursu o Nagrodę ABB, obejmującego 50 najlepszych prac). W trakcie studiów brała udział w programie Sokrates-Erasmus. Od do studiowała na Technische Universität Dresden, Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik. W 2007 roku rozpoczęła studia doktoranckie na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. W trakcie studiów doktoranckich została laureatką konkursu o naukowe stypendium CAS/16/POKL (2010). W styczniu 2012 roku obroniła pracę doktorską pod tytułem: Wytwarzanie, struktura i właściwości kompozytów na bazie polimerów epoksydowych modyfikowanych dodatkiem nanorurek węglowych. Jej rozprawa doktorska została wyróżniona w konkursie - Laureatka w XVI edycji Konkursu o Nagrodę Fiata. W trakcie studiów doktoranckich odbyła trzymiesięczny staż na Concordia University w Montrealu w Concordia Centre for Composites gdzie zajmowała się wytwarzaniem i badaniem właściwości kompozytów z dodatkiem nanorurek. Od jest zatrudniona na Politechnice Warszawskiej na Wydziale Inżynierii Materiałowej w Zakładzie Projektowania Materiałów. W obszarze jej aktywności naukowej znajdują się między innymi: wytwarzanie nanokompozytów typu żywice epoksydowe z dodatkiem nanorurek, dyspergowanie nanonapełniaczy w polimerach, analiza termiczna (TGA, TGA-IR, energia aktywacji procesu degradacji, DSC, DMA), badania mechaniczne, ocena dyspersji z zastosowaniem analizy obrazu. Dr inż. Ewelina Ciecierska jest autorką 6 publikacji. Rezultaty jej badań zostały zamieszczone w licznych materiałach konferencyjnych. Jest także współautorką jednego patentu. Do tej pory uczestniczyła przy realizacji siedmiu projektów. Dr inż. Magdalena Kwiatkowska. Urodzona r. w Szczecinie. Od początku swojej kariery naukowej związana jest z Materiałowej Zachodniopomorskiego Instytutem Inżynierii Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. W roku 2008 obroniła pracę doktorską pt.: Otrzymywanie i charakterystyka kompozytów polimerowych z udziałem nanorurek węglowych, która została wyróżniona przez Radę Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki i nagrodzona przez Rektora ZUT w Szczecinie. Od 1 czerwca 2009r. pracuje na stanowisku adiunkta w IIM. W roku 2006 odbyła staż naukowy w Surrey University, UK w ramach Stypendium British Counsil dla Młodych Naukowców, a w latach staż w Philips Applied Technologies jednostce badawczej koncernu Philips w Holandii. W obszarze jej aktywności naukowej znajdują się między innymi: kompozyty polimerowe w osnowie termoplastów z udziałem nanocząstek różnego pochodzenia, otrzymywane metodą polimeryzacji

4 in situ oraz kopolimery blokowe i mieszaniny reaktywne o właściwościach elastomerowych, również na bazie substratów z surowców odnawialnych. Dr inż. Magdalena Kwiatkowska brała również udział w pracach badawczych związanych z tribologią skóry i innych biomateriałów oraz technologią wytwarzania szyb ogniochronnych. Jest współautorką 20 publikacji pełnotekstowych, w tym 17 z tzw. Listy Filadelfijskiej, 20 streszczeń konferencyjnych oraz udzielonego patentu. W swojej karierze aktywnie uczestniczyła i uczestniczy w dziewięciu projektach badawczych, w tym czterech międzynarodowych. Za swoje osiągnięcia naukowe otrzymała w roku 2009 i 2010 nagrody indywidualne Rektora Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Dr inż. Magdalena Kwiatkowska posiada w swoim dorobku również osiągnięcia dydaktyczno organizacyjnie. Od roku 2010 kieruje projektem finansowanym z Europejskiego Funduszu Społecznego na uatrakcyjnienie kształcenia i zapewnienie wyższej jego jakości na kierunku Inżynieria Materiałowa (POKL 4.1.2). Aktywnie wspiera również Program Wymiany Studenckiej Erasmus organizując wizyty wykładowców z innych uczelni, prowadząc wykłady ze studentami z innych krajów oraz odwiedzając uczelnie współpracujące z ZUT. Swoją wiedzę i umiejętności wzbogaca o udział w dodatkowych szkoleniach i warsztatach w zakresie wnioskowania i zarządzania projektami unijnymi. Dr inż. Agnieszka Piegat urodziła się 26 listopada 1981 roku w Szczecinie. W roku 2000 rozpoczęła studia na Wydziale Technologii i Inżynierii Chemicznej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, na kierunku technologia chemiczna. W trakcie studiów wyjechała na semestralne stypendium w ramach programu Socrates- Erasum na Uniwersytet Bayreuth w Niemczech. W roku 2005 uzyskała dyplom ukończenia studiów o specjalności technologia tworzyw sztucznych, a od października tego samego roku rozpoczęła studia doktoranckie na tym samym wydziale. W trakcie studiów doktoranckich ukończyła studia podyplomowe Biomateriały- Materiały dla medycyny na Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. W trakcie studiów doktoranckich dr inż. Agnieszka Piegat odbyła również 2 miesięczny staż w Imperial College w Londynie w ramach stypendium przyznanego przez British Council. Była również laureatką programu Inwestycja w wiedzę motorem rozwoju innowacyjności w regionie. Pracę doktorską pt. Synteza i właściwości nanostrukturanych układów polimerowych dla inżynierii tkankowej obroniła z wyróżnieniem w 2010 roku. Również od 2010 roku jest zatrudniona w Instytucie Polimerów ZUT w Szczecinie. W okresie od listopada 2011 do kwietnia 2012 przebywała na stażu podoktorskim na Uniwersytecie Erlangen- Nurnberg. W obszarze jej zainteresowań i działalności naukowej znajdują się m.in.: otrzymywanie polimerów dla zastosowań biomedycznych i ich charakterystyka, synteza nanokompozytów w osowie elastomerów termoplastycznych i termoplastów, otrzymywanie hydrożeli

5 polimerowych. Jest współautorką 13 publikacji w tym 7 z IF, 30 streszczeń konferencyjnych, 1 udzielonego patentu. Wygłosiła również 4 referaty na konferencjach międzynarodowych. Od momentu ukończenia doktoratu uczestniczyła w 3 projektach badawczych, w tym jednym z zagranicznym partnerem przemysłowym, jako główny wykonawca. Mgr inż. Agnieszka Kaczmarek. Urodzona r. w Szczecinie. W roku 2012 obroniła pracę magisterską pt.: Zastosowanie żywic silikonowych do otrzymywania nawozów o kontrolowanym uwalnianiu składników mineralnych. Od 1 października 2012r. jest uczestniczką studiów doktoranckich na Wydziale Technologii i Inżynierii Chemicznej Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Pracę doktorską pt.: Badania materiałów węglowych stosowanych jako napełniacze tworzyw polimerowych wykonuje w Instytucie Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska pod kierunkiem prof. dr hab. inż. Urszuli Narkiewicz. W obszarze jej aktywności naukowej znajdują się między innymi: otrzymywanie i charakterystyka katalizatorów; kinetyka rozkładu węglowodorów na katalizatorach metali przejściowych; otrzymywanie, charakterystyka, oczyszczanie i modyfikacja nanorurek węglowych; zastosowanie nanorurek jako napełniaczy do polimerów. Interesuje się również olfaktometryczną oceną uciążliwości zapachowej zakładów przemysłowych i oczyszczalni ścieków. Od stycznia 2012 jest aktywnym członkiem zespołu olfaktometrycznego Pracowni Zapachowej Jakości Powietrza Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Jest współautorką 2 publikacji oraz 8 streszczeń konferencyjnych. Uczestniczyła w realizacji 6 projektów badawczych realizowanych w ramach współpracy z przemysłem. Za swoje osiągnięcia naukowe otrzymała w roku 2013 stypendium dla najlepszych doktorantów oraz w latach została laureatką konkursu na finansowanie działalności polegającej na prowadzeniu badań naukowych lub prac rozwojowych oraz zadań z nimi związanych, służących rozwojowi młodych naukowców oraz uczestników studiów doktoranckich Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Workshop Modyfikowane wielościenne nanorurki węglowe jako napełniacze do polimerów Szczecin, 11 wrzesień 2013r. Organizator: Iwona Pełech Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej Instytut technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska ipelech@zut.edu.pl

6 Cel: Celem spotkania jest przedstawienie i omówienie wyników badań dotyczących wpływu dodatku wielościennych nanorurek węglowych na właściwości mechaniczne, termiczne i elektryczne wybranych polimerów. Spotkanie odbędzie się w ramach projektu LIDER/25/58/L-3/11/NCBR/2012 finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Program: 08:00 09:00 Agnieszka Kaczmarek Synteza i oczyszczanie wielościennych nanorurek węglowych 09:00 10:00 Anna Jędrzejewska Modyfikacja wielościennych nanorurek węglowych metodą chlorowania 10:00 10:30 przerwa 10:30 11:30 Ewelina Ciecierska Badanie właściwości mechanicznych oraz termicznych kompozytów polimerowych otrzymanych na bazie żywicy epoksydowej oraz nanorurek węglowych 11:30 12:30 Magdalena Kwiatkowska Zastosowanie wielościennych nanorurek węglowych jako napełniaczy do poliamidów 12:30 14:00 przerwa obiadowa 14:30 15:30 Agnieszka Piegat Wpływ rodzaju modyfikacji nanorurek węglowych na kompozyty w osnowie poli(tereftalanu butylenu) 15:30 16:30 Robert Pełech Przewodnictwo elektryczne kompozytów polimerowych z dodatkiem nanorurek węglowych 16:30 17:00 podsumowanie Podsumowanie: Na spotkaniu przedstawiono sposób syntezy i charakterystykę wielościennych nanorurek węglowych (MWCNTs) na katalizatorach metali przejściowych: żelazowym, kobaltowym oraz bimetalicznych katalizatorach żelazowo-kobaltowych. Właściwości otrzymanych materiałów porównano z komercyjnie dostępnymi wielościennymi nanorurkami węglowymi

7 Nanocyl NC7000. Oczyszczanie nanorurek węglowych prowadzono w celu usunięcia cząstek katalizatora z wykorzystaniem kwasów: tradycyjnie pod chłodnica zwrotną oraz w reaktorze mikrofalowym. Omówiono sposoby funkcjonalizacji MWCNTs. Między innymi zaprezentowano metodę chlorowania oraz sposób selektywnego przyłączania grup hydroksylowych do powierzchni nanorurek węglowych. Przedstawiono wpływ dodatku nanorurek węglowych oraz rodzaju ich modyfikacji na właściwości mechaniczne, termiczne i elektryczne otrzymanych kompozytów, których osnowę stanowiły żywice epoksydowe, termoplastyczne poliestry oraz alifatyczne poliamidy.