Katedra Chemii Nieorganicznej, Analitycznej i Elektrochemii. Propozycje tematów projektów inżynierskich na rok akademicki 2017/2018

Transkrypt

1 Katedra Chemii Nieorganicznej, Analitycznej i Elektrochemii Propozycje tematów projektów inżynierskich na rok akademicki 2017/2018 L.p. Temat Opis Dr hab. inż. Andrzej Wojewódka, prof. Pol. Śl. 1 Wrażliwość na bodźce mechaniczne i elektryczne nadtlenku dibenzoilu 2 Flegmatyzatory związków nadtlenowych. 3 Związki nadtlenowe. Charakterystyka, otrzymywanie, właściwości, zagrożenie pożarem lub wybuchem. TChO, TP, Ch/MS dr inż. Sylwia BAJKACZ 1 Organiczne filtry UV, produkty ich fotodegradacji i metabolity w środowisku wodnym występowanie, losy i oznaczanie Przegląd literaturowy. Nadtlenek dibenzoilu: charakterystyka, otrzymywanie, właściwości w tym palne i wybuchowe, zastosowania. Metody badań wrażliwości. Przegląd literaturowy. Flegmatyzatory związków nadtlenowych. Dobór flegmatyzatorów z uwagi na zagrożenia i zastosowania. Przegląd literaturowy. Związki nadtlenowe. Charakterystyka, otrzymywanie, właściwości, zagrożenie pożarem lub wybuchem. Celem projektu będzie stworzenie przeglądu literaturowego na temat zastosowania technik rozdzielczych i spektroskopowych do oznaczania organicznych filtrów UV w środowisku wodnym. Główny nacisk położony zostanie na zebranie informacji na temat potencjalnych metabolitów i produktów fotodegradacji wykrywanych w próbkach środowiskowych. technologia 2 Metody analityczne w badaniu kwestionowanych dokumentów Chemia 3 Metody analityczne w oznaczaniu antrachinonów w roślinach chemia Celem pracy będzie zebranie danych literaturowych na temat analizy tuszu do długopisów i drukarek, papieru oraz innych próbek związanych z kwestionowaniem dokumentów. Zaprezentowane i porównane zostaną przykłady aplikacji technik chromatograficznych i spektralnych, ze szczególnym uwzględnieniem ich wad i zalet w badaniach dokumentów. Celem projektu będą studia literaturowe dotyczące metod oznaczania antrachinonów w materiale roślinnym. W ramach pracy proponuje się zebranie informacji na temat procedur ich wydzielania oraz zastosowania różnych technik oznaczania w roślinach 1

2 4 Metody analityczne stosowane do wydzielania i oznaczania tokoferoli i tokotrienoli w roślinach i ich produktach technologia 5 Different approaches to quantitative structure retention relationships in the prediction of polyphenol retention Makrokierunek dr inż. H. Barchańska 1 Sorbenty nowej generacji do ekstrakcji w układzie cieczciało stałe chemia 2 Archeochemia wyzwania dla współczesnej chemii analitycznej. chemia 3 Zastosowanie ekstrakcji ASE i SFE do wydzielania pozostałości pestycydów z próbek środowiskowych. technologia 4 Monitoring skażenia żywności wybranymi grupami pestycydów. technologia 5 Miniaturyzacja w technikach ekstrakcyjnych. chemia Celem projektu będą studia literaturowe dotyczące metod oznaczania tokoferoli i tokotrienoli w roślinach i ich produktach. Ponadto w ramach pracy proponuje się zebranie informacji na temat metod przygotowania próbek do ich oznaczania w próbkach rzeczywistych QSRR is a powerful chemometric tool that can be used to predict retention and subsequent separation of compounds studied by chromatographic systems. The aim of project is prediction of retention on the basis of molecular descriptors or prediction of retention based on retention times of individual polyphenols (various attempts of QSRR). Celem pracy jest dokonanie przeglądu literaturowego dotyczącego nowej generacji sorbentów do wydzielania różnych klas zanieczyszczeń środowiska w układzie ciecz-ciało stałe. Praca obejmować będzie charakterystykę takich sorbentów, ich zastosowanie oraz porównanie z klasycznymi sorbentami. Przegląd literaturowy obejmujący zarys problematyki związanej z badaniami obiektów archeologicznych i muzealnych (dostępność i ilość próbki, inwazyjność badań i in.). Praca obejmować będzie charakterystykę właściwości fizykochemicznych płynów w stanie nadkrytycznym oraz możliwości ich modyfikacji. Dokonany zostanie szczegółowy przegląd literatury dotyczący wykorzystania techniki ekstrakcji płynem w stanie nadkrytycznym (SFE) oraz przyspieszonej ekstrakcji rozpuszczalnikiem (ASE) do wydzielania pozostałości pestycydów z próbek środowiskowych. Obszerny przegląd literatury dotyczący oznaczania pozostałości pestycydów w żywności. Celem pracy będzie określenie, na podstawie badań literaturowych, faktycznego ryzyka narażenia konsumentów na pozostałości środków ochrony roślin. Krytyczny przegląd literatury dotyczący trendów w technikach ekstrakcyjnych mających na celu ich miniaturyzację (aspekty dotyczące minimalizacji masy próbki, medium ekstrahującego, odpadów) przy zapewnieniu efektywności izolacji analitów. 2

3 dr inż. Danuta Matysek-Majewska 1 Kauczuk syntetycznytechnologia otrzymywania i kontrola jakości produktu technologia 2 Mydła w płynie, otrzymywanie i kontrola jakości produktu technologia 3 Płyny do prania ręcznego i w pralkach automatycznych, otrzymywanie i metody kontroli produktu technologia 4 Sery żółte w diecie człowieka dorosłego z uwzględnieniem serów bez zawartości laktozy, metody otrzymywania i ocena jakości produktu chemia 5 Masło klarowane, zalety stosowania, otrzymywanie i kontrola jakości produktu chemia Dr inż. Joanna Płonka 1 Alergeny w żywności przetworzonej kontrola analityczna żywności chemia 2 Opakowania aktywne i ich wpływ na jakość żywności technologia 3 Chemiczne utrwalanie żywności technologia i kontrola jakości procesu Praca zawierać będzie studium literaturowe odnośnie kauczuku syntetycznego, jego otrzymywania, zastosowania i kontroli jakości uzyskiwanego produktu W opracowaniu znajdą się informacje na temat wzrostu zainteresowania tego typu produktu, jego metody otrzymywania oraz kontroli jakości produktów finalnych Praca stanowić będzie studium literaturowe na temat tego typu produktu, powodów zainteresowania nimi, ich otrzymywania oraz metodom kontroli jakości Opracowanie zawierać będzie informacje na temat miejsca produktu w codziennej diecie, konieczności modyfikacji produktu przy określonych zaleceniach dietetycznych, jego otrzymywania oraz oceny jakości Praca zawierać będzie studium literaturowe na temat produktu, zalety jego stosowania w przygotowaniu posiłków z uwzględnieniem wypieków cukierniczych Alergeny w żywności to stosunkowo nowy problem w systemach kontroli i bezpieczeństwa żywności. Przepisy prawne w Unii europejskiej do tej pory nie sprecyzowały poziomów akceptowalnych dla alergenów. Problemem również jest opracowanie procedur analitycznych do oznaczania poszczególnych związków na wystarczających poziomach stężeń. W ramach projektu wykonany zostanie przegląd literatury dotyczący procedur analitycznych stosujących najnowsze techniki mogące znaleźć zastosowanie w analizie alergenów w żywności. Opakowania aktywne to takie, w których produkt, opakowanie i otoczenie wzajemnie na siebie oddziałują. Opakowania takie mogą kontrolować zmiany zachodzące w swym wnętrzu i reagować na nie. W ramach pracy wykonane zostanie studium literaturowe mające na celu przedstawienie badań dotyczących stosowania opakowań interaktywnych w aspekcie kontroli jakości żywności przechowywanej z zastosowaniem tego typu opakowań. Chemiczne metody konserwowania żywności mają charakter pomocniczy, lub alternatywny w stosunku do metod podstawowych. W ramach pracy przedstawiona zostanie charakterystyka oraz zakres stosowania środków 3

4 technologia 4 Procesy biotechnologiczne w technologii żywności technologia Dr inż. Bartosz Kowalski 1 Nowoczesne metody przygotowania próbek do śladowej analizy związków zakłócających gospodarkę hormonalną chemia 2 Najnowsze postępy w ekstrakcji wspomaganej promieniowaniem mikrofalowym (MAE) stosowanej do oznaczania śladowych ilości zanieczyszczeń organicznych w próbkach środowiskowych technologia 3 Ilościowe metody oznaczania związków niebezpiecznych w dymie z e-papierosów technologia 4 Leki uzależniające w wodzie pitnej przegląd metod oznaczania, występowanie, usuwanie i zagrożenie dla zdrowia należących do chemicznych utrwalaczy żywności. Szczególny nacisk położony zostanie na kontrolę jakości środków spożywczych zarówno na etapie ich produkcji jak również przechowywania Procesy biotechnologiczne odgrywają szczególną rolę w technologii żywności, chociaż nie zawsze są dostrzegane. W ramach pracy dokonany zostanie przegląd literaturowy dotyczący procesów biotechnologicznych które znalazły zastosowanie w poszczególnych gałęziach przemysłu spożywczego. Szczególny nacisk położony zastanie na wpływ stosowania tych procesów na jakość wytwarzanej żywności Związki zakłócające gospodarkę hormonalną organizmów żywych są związkami najczęściej oznaczanymi. Są to przede wszystkim polichlorowane bifenyle, alkilofenole czy parabeny. Obecnie analityka skupia się na opracowaniu takich metod przygotowania próbek zawierających te związki, ażeby uzyskać jak najlepsze wydajności i selektywności przy jednoczesnym skróceniu czasu przygotowania próbek oraz jak najmniejszym zużyciu rozpuszczalników W ostatnich latach ekstrakcja MAE cieszy się coraz szerszym zainteresowaniem analityków zajmujących się oznaczaniem śladowych zawartości szerokiego spektrum substancji organicznych w pożywieniu i próbkach środowiskowych. W celu poprawienia wydajności ekstrakcji, skrócenia czasu analizy oraz zmniejszenia ilości stosowanych rozpuszczalników, zastosowano szereg nowych modyfikacji w tej technice Ze względu na znaczący wzrost stosowania e-papierosów zwłaszcza wśród młodych ludzi zaczęto prowadzić badania nad szkodliwością tego typu papierosów na zdrowie człowieka palącego jak i tego, który jest biernym palaczem. W tym celu niezbędne jest opracowanie metod analitycznych umożliwiających identyfikację i oznaczenie zawartości potencjalnie szkodliwych związków jak: WWA, metale, lotne związki organiczne czy nikotyna Wzrasta światowa świadomość na temat narażenia dużej grupy ludzi na niechciane spożycie śladowych ilości leków uzależniających, które wykrywane są w wodzie pitnej. Leki te w śladowych ilościach nie są bezpośrednio niebezpieczne, aczkolwiek wykazują one tendencję do bioakumulacji i wówczas długoterminowe narażenie nawet na śladowe ilości tych związków może być toksyczne dla ludzi. Dlatego niezbędnym jest opracowanie takich metod analitycznych, które będą umożliwiały oznaczanie tych związków na jak 4

5 Bioanalityka 5 Zastosowanie faz stacjonarnych o mieszanym trybie oddziaływania w HPLC chemia Dr inż. Piotr Markowski 1 Zastosowanie technik elektroanalitycznych do oznaczania L-argininy i jej metabolitów Chemia 2 Nanokapsułki węglowe metody syntezy, właściwości oraz zastosowanie technologia 3 Nowe sensory biochemiczne budowa oraz zastosowanie Chemia 4 Nanocząstki złota metody syntezy oraz właściwości technologia 5 Meldonium właściwości, zastosowanie oraz oznaczanie w próbkach biologicznych najniższym poziomie stężeń w celu wykrycia potencjalnych zagrożeń Fazy stacjonarne są bardzo ważnym elementem układu chromatograficznego i ciągle prowadzone są badania nad ich ulepszaniem w celu poprawienia selektywności i rozdzielczości. W ostatnich latach nastąpił rozwój faz stacjonarnych tzw. mixed-mode, które mają mieszane możliwości oddziaływania z analitem, dzięki czemu spełniają rygorystyczne wymogi stawiane nowym fazom stacjonarnym odnośnie pojemności sorpcyjnej, rozdzielczości czy selektywności Celem projektu jest opisanie możliwości zastosowania technik elektroanalitycznych do oznaczania L-argininy oraz jej metabolitów. W ramach projektu należy opisać techniki elektroanalityczne stosowane do oznaczania tych analitów. Należy również opisać zastosowaną aparaturę pomiarową oraz parametry umożliwiające oznaczanie L- argininy i jej metabolitów w różnego rodzaju próbkach. Celem pracy jest zebranie możliwie największej ilości informacji na temat nanokapsułek węglowych (nanocząstki metaliczne zakapsułkowane w węglu). W pracy należy umieścić szczegółowe opisy metod ich syntezy oraz przedstawić najważniejsze ich właściwości. W projekcie należy zamieścić informacje dotyczące możliwości zastosowania nanokapsułek węglowych zarówno w medycynie jak i ochronie środowiska. Celem pracy jest zapoznanie się z nowymi sensorami biochemicznymi. W pracy należy szczegółowo opisać klasyfikację, budowę oraz zasadę działania sensorów biochemicznych. Projekt powinien zawierać również opisy zastosowania tego typu sensorów do oznaczania substancji o znaczeniu biologicznym. W projekcie należy opisać najnowsze metody otrzymywania nanocząstek złota oraz przedstawić ich najważniejsze właściwości. W pracy należy także umieścić szczegółowe informacje dotyczące metod analizy otrzymywanych nanocząstek złota W ramach pracy należy opisać właściwości meldonium (związek organiczny należący do grupy betain) oraz jego zastosowanie w medycynie. Należy również opisać przypadki jego stosowania jako środka podnoszącego wydolność w sporcie wyczynowym. Projekt powinien zawierać również opisy metod oznaczania tego związku w próbkach biologicznych. 5

6 chemia Dr inż. Celina Pieszko 1 Odpady po hutnicze otrzymywanie, wykorzystywanie i analiza głównych składników technologia 2 Metody analityczne stosowane w kontroli fałszowania żywności chemia Projekt będzie przeglądem literaturowym dotyczącym możliwości dalszego przerobu odpadów pohutniczych ze szczególnym uwzględnieniem analizy głównych składników W ramach projektu należy opisać sposoby zafałszowania żywności i ich wykrywanie dostępnymi w analityce metodami. Promotor: dr hab. inż. Wojciech Simka, Prof. Pol. Śl. Opiekun: mgr inż. Ewelina Urbańczyk 1 Elektrody kompozytowe nikielgrafen do elektrochemicznego utleniania metanolu Praca o charakterze doświadczalnym, której celem jest wytworzenie elektrod kompozytowych nikielgrafen oraz nikiel-tlenek grafenu. Wytworzone kompozyty zostaną przebadane pod kątem zastosowania jako anody w procesie elektrochemicznego utleniania metanolu. 2 Elektrody kompozytowe nikielnanorurki węglowe do elektrochemicznego utleniania metanolu Promotor: dr inż. Alicja Kazek-Kęsik 1.. Badania nad otrzymywaniem powłok polimerowotlenkowych na powierzchni bezwanadowych stopów tytanu 2. Badania nad otrzymywaniem hybrydowych warstw na powierzchni medycznych stopów tytanu Praca o charakterze doświadczalnym, której celem jest wytworzenie elektrod kompozytowych nikielnanorurki węglowe. Wytworzone kompozyty zostaną przebadane pod kątem zastosowania jako anody w procesie elektrochemicznego utleniania metanolu. Praca o charakterze doświadczalnym, której celem jest dobór warunków elektrochemicznej modyfikacji powierzchni wybranego stopu tytanu. Na porowatą warstwę tlenkową naniesiony zostanie polimer z substancją biologicznie aktywną. Celem pracy jest fizykochemiczna charakterystyka otrzymanych powłok polimerowo-tlenkowych. Praca o charakterze doświadczalnym, której celem jest otrzymanie biologicznie aktywnych powłok na powierzchni stopów tytanu. W celu otrzymywania powłok zastosowane zostaną techniki modyfikacji powierzchni takie jak plazmowe utlenianie elektrochemiczne oraz metoda zanurzeniowa. W pracy planowane są badania nad degradacją warstw polimerowych z wcześniej utlenionych powierzchni stopów tytanu. 6

7 Promotor: dr inż. Artur Maciej 1. Badania odporności korozyjnej stali w wybranych cieczach jonowych 2. Elektrochemiczne osadzanie powłok metalowych z octanowych cieczy jonowych dr inż. Joanna Michalska 1. Badania struktury i właściwości powłok kompozytowych na osnowie niklu. 2. Dobór kąpieli i warunków elektroosadzania powłok kompozytowych Ni-SiO 2 3. Electroplating of Ni-SiO 2 coatings by use of different types of SiO 2 particles Makrokierunek Praca o charakterze laboratoryjnym. Projekt ma na celu określenie odporności korozyjnej wybranych materiałów metalicznych w cieczach jonowych. Procesy wykorzystujące ciecze jonowe stanowią nowoczesną i rozwijającą się dziedzinę nauki. Ze względu na szereg zalet cieczy jonowych są one coraz powszechniej wykorzystywane w elektrochemii lub syntezach organicznych (np. jako rozpuszczalnik). W celu odpowiedniego doboru materiału konstrukcyjnego do budowy aparatów pracujących w środowisku cieczy jonowych istotna jest wiedza na temat ich odporności korozyjnej. Praca o charakterze laboratoryjnym. Temat projektu związany jest z nowoczesną techniką wydzielania metali, jaką stanowi elektrokrystalizacja z cieczy jonowych. Praca będzie polegała na przeglądzie aktualnej literatury z zakresu wytwarzania tego typu powłok z różnego typu cieczy jonowych oraz przeprowadzeniu serii badań nad ich elektrochemicznym osadzaniem z wybranych octanowych cieczy jonowych. Praca doświadczalna. Przeprowadzenie procesu elektroosadzania kompozytowej powłoki niklowej przy użyciu cząstek różnych typów tlenków metali i niemetali. Ocena struktury i składu chemicznego powłok (LM, SEM, EDS), badania mikrotwardości powłok. Praca doświadczalna. Przeprowadzenie procesu elektroosadzania kompozytowej powłoki Ni-SiO 2 przy użyciu różnych kąpieli, warunków hydrodynamicznych i temperatury. Ocena struktury i składu chemicznego powłok (LM, SEM, EDS), badania mikrotwardości powłok. Experimental project. Carrying out the electrodeposition process of a composite nickel coating with different types of SiO 2 particles. Evaluation of the structure and chemical composition of the obtained coatings (LM, SEM, EDS) and microhardness testing. 7

8 Kierujący pracą: Prof. dr hab. inż. Andrzej Mianowski Opiekun pracy: mgr inż. Wojciech Urbańczyk 1. Badania procesu otrzymywania cieczy węglowych metodą ekstrakcji zmiennociśnieniowej Technologia Chemiczna, Chemia 2. Węgiel poekstrakcyjny jako komponent paliw formowanych Technologia Chemiczna, Chemia Kierujący pracą: dr inż. Tomasz Siudyga Wykorzystanie CO 2 w 1. procesach katalitycznych 2. Dodatki uszlachetniające wprowadzane do paliw motorowych Praca posiada charakter doświadczalny i wymaga podstawowej znajomości pracy w laboratorium chemicznym. Podstawowym zadaniem jest otrzymywanie cieczy węglowych za pomocą ekstrakcji w warunkach zmiennociśnieniowych tzn. w obszarze nadkrytycznym zastosowanego rozpuszczalnika (CCE critical conditions extraction) oraz pod ciśnieniem atmosferycznym (APE atmospheric pressure extraction). Praca posiada charakter doświadczalny i wymaga podstawowej znajomości pracy w laboratorium chemicznym. Podstawowym zadaniem jest wytworzenie paliw formowanych z mieszanki węgla poekstrakcyjnego otrzymanego metodą ekstrakcji zmiennociśnieniowej z OTS (odpadowymi tworzywami sztucznymi). Otrzymane paliwo należy zbadać po kątem możliwości zastosowania go w energetyce komunalnej. Praca ma charakter eksperymentalny. Obejmuje badania nad możliwością zastosowania ditlenku węgla jako cennego surowca w procesach katalitycznych. Praca ma charakter przeglądu w zakresie aktualnych i perspektywicznych dodatków stosowanych do poprawy wybranych parametrów paliw motorowych. Przewiduje się możliwość poszerzenia pracy o część eksperymentalną, która dotyczyć będzie otrzymywania i analizy wpływu wybranych dodatków. Analiza systemu gospodarowania odpadami komunalnymi opartego o Regionalne Instalacje 3. Przetwarzania Odpadów Komunalnych W ramach realizacji pracy przewiduje się sporządzenie bilansu głównych frakcji zawartych w odpadach komunalnych oraz analizę aktualnych i perspektywicznych kierunków ich wykorzystania. Kierujący pracą: dr inż. Krzysztof Mitko 1. Liquid membranes in metal recovery Makro Liquid membrane processes have been suggested as a cleaner alternative for liquid-liquid extraction. In this work, student is expected to review latest research on recovery of metals from waste water using liquid membranes. The subject is suggested for students interested in extraction processes, membrane technology, environmental protection. 8

9 2. Simulation of an electrodialyzer Makro 3. A survey of seawater reverse osmosis (SWRO) plants Makro Kierujący pracą: Prof. dr hab. inż. Wojciech Simka Opiekun pracy: mgr inż. Maciej Sowa Zastosowanie cieczy jonowych w procesie polerowania elektrolitycznego metali i stopów Electrodialysis is a separation process, which relies on transporting ions across the membranes placed in the electric field. In this work, student will program a computer simulation of the electrodialysis unit. The subject is suggested for students interested in membrane technology, unit operations, computer programming. Reverse osmosis is widely recognized as a method for seawater desalination, dominating the desalination market. In this work, student will conduct a review of literature data on SWRO plants operating around the world. The subject is suggested for students interested in membrane technology, water treatment, environmental protection. W ramach niniejszego projektu student będzie przeprowadzał badania literaturowe, mające na celu określenie współczesnego stanu wiedzy w zakresie obróbki elektrochemicznej metali i stopów z wykorzystaniem cieczy jonowych, ze szczególnym uwzględnieniem procesów dążących do wygładzenia powierzchni obrabianego materiału (elektropolerowania). Technologia nieorganiczna i ochrona środowiska Badanie bioaktywności modyfikowanych powierzchni materiałów metalicznych na potrzeby implantologii Zadaniem studenta będzie przeprowadzenie badań in vitro z wykorzystaniem symulowanego płynu ustrojowego (SBF) i ocena bioaktywności metali, poddanych modyfikacji powierzchni w wyniku różnych metod obróbki, takich jak plazmowe utlenianie elektrochemiczne czy bioaktywacja powierzchni poprzez ekspozycję w stężonych alkaliach. Technologia nieorganiczna i ochrona środowiska Promotor: Prof. dr hab. inż. Ginter Nawrat Opiekun: mgr inż. Łukasz Nieużyła 1 Miedziowanie stali w kąpielach bezcyjankowych. Praca polegać będzie na przygotowaniu próbek stali do procesu galwanicznego, sporządzenie kąpieli galwanicznych do miedziowania i pomiedziowanie przygotowanych próbek. Powłoki miedziane będą poddane badaniom grubości powłoki i morfologii powierzchni oraz standardowym badaniom jakości powłok, takich jak szczelność i przyczepność. 9