Zakład Technologii Wodorowych i Nanomateriałów 1. Kierownictwo i skład osobowy Kierownik: Prof. dr hab.in. Ryszard J. Kaleczuk Pracownicy: Dr Ewa Borowiak-Pale, adiunkt Dr in. Beata Zieliska, adiunkt Doktoranci: mgr in. Magdalena Arabczyk mgr in. Alicja Bachmatiuk 2. Kierunki bada ( oferta badawcza ) - Synteza, funkcjonalizacja i biofunkcjonalizacja nanostruktur molekularnych - Sorpcja wodoru jako ródła energii na wglowych nanostrukturach - Badanie fotokatalitycznego otrzymywania wodoru. 3. Oferta produktów i usług - Nanorurki wglowe modyfikowane heteroatomami. 4. Realizowane prace badawcze W zakładzie prowadzone s nastpujce prace badawcze: - optymalizacja procesu oczyszczania nanorurek wglowych o pojedynczych cianach przy wykorzystaniu stonych kwasów utleniajcych, zasad, mikrofal i wysokotemperaturowego wygrzewania w atmosferze tlenu w układzie próniowym, - wypełnianie nanorurek wglowych metalami tj. srebro, elazo i inne, -modyfikacja struktur nanorurek wglowych za pomoc procesu substytucji nanorurki wglowe dotowane borem i azotem, -synteza nanorurek wglowych modyfikowanych azotem przy uyciu techniki chemicznego osadzania par (CVD). W ramach bada fotokatalitycznego otrzymywania wodoru prowadzone s prace nad moliwoci połczenia dwóch procesów, czyli: fotokatalitycznego rozkładu zwizków organicznych bdcych zanieczyszczeniami z jednoczesnym otrzymywaniem czystego paliwa, jakim jest wodór, w tym celu realizowana jest: preparatyka nowych aktywnych fotokatalizatorów w postaci wanadanów, niobianów i tantalanów, badanie aktywnoci uzyskanych materiałów fotokatalitycznych, optymalizacja warunków prowadzenia reakcji fotokatalitycznej. 5. Potencjał aparaturowy - Gazowy chromatograf CHROM5 - Wysokotemperaturowy piec Carbolite pracujcy w próni - Piece rurowe 6. Pracownicy naukowi zakładu Prof. dr hab. in. Ryszard J. Kaleczuk Promotor prac doktorskich: J. Zadcka, Badanie procesu utleniania metanu do oksygenatów w roztworze, 2003 J. Srescek-Nazzal, Badania właciwoci katalizatorów do utleniania wodoru do celów energetycznych, 2004.
Pełnione funkcje - prorektor Politechniki Szczeciskiej w latach 2005-2008 - zastpca redaktora naczelnego czasopisma Polish Journal of Chemical Technology w latach 1999-2005 - redaktor naczelny czasopisma Polish Journal of Chemical Technology od roku 2005 - dyrektor Instytutu Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inynierii rodowiska w latach 1999-2002 -dyrektor Centrum Opartych na Wiedzy Technologii i Nanomateriałów w latach 2003-2005 Projekty badawcze finansowane przez KBN 3 P405 026 04, kierownik, zakoczenie 30.12.1995 3 P405 020 06, główny wykonawca, zakoczenie 30.12.1996 3 T09B 010 10, wykonawca, zakoczenie 30.12.1998 3 T09B 063 12, główny wykonawca, zakoczenie 30.12.1999 3 T09B 059 13, wykonawca, zakoczenie 30.12.2000 3 T09B 017 16, główny wykonawca, zakoczenie 31.12.2001 PBZ/KBN/018/T09/99/3b, główny wykonawca, zakoczenie 15.12.2003 Aktualny grant 4 T09B 059 25 Najwaniejsze midzynarodowe i krajowe wyrónienia wynikajce z prowadzenia bada naukowych lub prac rozwojowych nagroda Ministra Edukacji Narodowej zespołowa II stopnia z tytułu osigni naukowych i postpu naukowo-technicznego za badania nad podstawami technologii i wdroenie do produkcji katalizatora stopowego syntezy amoniaku, Warszawa, 1990 nagroda JM Rektora II stopnia indywidualna za działalno naukow - 1995 nagroda JM Rektora I stopnia indywidualna za działalno naukow 1996 nagroda JM Rektora II stopnia indywidualna za działalno naukow 2001 Spis publikacji i patentów: pełny wykaz pod adresem: http://bg.tuniv.szczecin.pl/ 1. M.Marzec, B.Tryba, R.J.Kaleczuk, A.W.Morawski, Poly(ethylene terephthalate) as a Source for Activated Carbon, Polym. Adv. Technol, 10, 588-595, 1999. 2. B.Tryba, R.J.Kaleczuk, F.Kang, M.Inagaki, A.W.Morawski, Studies of Exfoliated Graphite (EG) for Heavy Oil Sorption, Mol.Crystal and Liq.Cryst., 340,113-119, 2000 3. R.J.Kalenczuk, Cobalt promoted fused iron catalyst for ammonia synthesis, International J. of Inorganic Materials, 2,233-239, 2000 4. R.J.Kalenczuk, K.Kalucki, W.Arabczyk, Study on the Cobalt Catalysts for Hydrogen Combustion, J. of Energy and Environmental Technology, 1,27-32, 2000 5. R.J.Kalenczuk, A.W.Morawski, M.Inagaki, Adsorption of trihalogenomethanes (THN s) onto carbon spheres, Desalination, 130/2, 107-112, 2000 6. R.J.Kalenczuk, J. Srenscek-Nazzal, Study on Catalytic Systems for Hydrogen Oxidation, J. Energy and Environmental Technol, 2,13-18, 2000
7. E. Borowiak-Palen, X. Liu, T. Pichler, M. Knupfer, A. Graff, J. Fink, R. J. Kalenczuk, O. Jost, and W. Pompe, Optimization of purification and selective burning of single-wall carbon nanotubes, Conference Proceedings, Vol 633(1) pp. 341-344. October 14, 2002 8. E.Borowiak-Palen, T.Pichler, X.Liu, M.Knupfer, A.Graff, A.Graff, O.Jost, W.Pompe, R.J.Kalenczuk, J.Fink, Reduced diameter distribution of single-wall carbon nanotubes by selective oxidation, Chemical Physics Letters, 363C5-61, 567-572, 2002 9. G. G. Fuentes, Ewa Borowiak-Palen, T. Pichler, X. Liu, A. Graff, G. Behr, R. J. Kalenczuk, M. Knupfer, J. Fink, Electronic structure of multiwall boron nitride nanotubes, Physical Review B 67, 035429-6, 2003 10. E. Borowiak-Palen, T. Pichler, G. Fuentes, B. Bendjemil, X. Liu, A. Graff, R. J. Kalenczuk, M. Knupfer, J. Fink, Infrared response of multiwalled boron nitride nanotubes, ChemComm., (1), 82-83, 2003 11. E. Borowiak-Palen, T. Pichler, G. G. Fuentes, A. Graff, R. J. Kalenczuk, M. Knupfer, J.Fink, Efficient production of B-substituted single wall carbon nanotubes, Chemical Physics Letters, 378, 516 520, 2003 12. B. Zielinska, J. Grzechulska, R.J.Kalenczuk, A.W.Morawski, The ph influence on photocatalytic decomposition of organic dyes over A11 and P25 titanium dioxide, Appl. Cat. B. Environmental, 45, 293 300, 2003 13. B.Tryba, A.W.Morawski, R.J. Kalenczuk, Inagaki M., Exfoliated graphite as a new sorbent for removal of engine oils from wastewater, Spill Science & Technology Bulletin, 8 (5-6), 569 571, 2003 14. E. Borowiak-Palen, T. Pichler, G. G. Fuentes, A. Graff, R. J. Kalenczuk, M. Knupfer, and J. Fink, Production and characterization of MWBNNT and B-doped SWCNT, AIP Conference Proceedings Vol. 685(1) pp. 374-377. October 20, 2003 15. M.J.Figurski, W.Arabczyk, Z.Lendzion-Bieluñ, R.J. Kalenczuk, S.Lenart, On the distribution of aluminium and magnesium oxides in wustite catalysts for ammonia synthesis, Appl.Cat. A.General, 247, 9-15, 2003 16. E. Borowiak Palen, T. Pichler, A.Graf, R.J. Kalenczuk, M. Knupfer, J. Fink, Synthesis and electronic properties of B-doped single wall carbon nanotubes, Carbon, 42, 1123-1125, 2004 17. R.J. Kalenczuk, E. Borowiak-Palen, T. Pichler, M. Rümmeli, J. Fink, Studies on the preparation and characterisation of carbon nanostructures, Solid State Phenomena, 99-100, 269-272, 2004 18. E. Borowiak-Palen, M.H. Rümmeli, M. Knupfer, G. Behr, K. Biedermann, T. Gemming, R. J. Kalenczuk, T. Pichler, Bulk synthesis and characteristic properties of boron nitridenanocapsules with a narrow size distribution, Carbon, 43, 615-621, 2005 19. E. Borowiak Palen, M.H.Ruemmeli, T. Gemming, M. Knupfer, R. J. Kalenczuk, A. Leonhardt, T. Pichler, Bulk synthesis of carbon-filled silicon carbide nanotubes with a narrow diameter distribution, J. of Appl. Phys., 2005 20. M.H.Ruemmeli, E. Borowiak Palen, T. Gemming, M. Knupfer, K. Biedermann, R. J. Kalenczuk, T. Pichler, On the formation process of silicon carbide nanophases via hydrogenated thermally induced templated synthesis, Applied Physics A, (published online 18 November 2004) 21. M.H. Rümmeli, E. Borowiak-Palen, T. Gemming, M. Knupfer, K. Biedermann, R. J. Kalenczuk, T. Pichler, Modification of SiC based nanorods via a hydrogenated annealong process, Synthetic Met, 2005 22. E. Borowiak-Palen, M.H. Rümmeli, T. Gemming, M. Knupfer, R.J. Kalenczuk, T. Pichler, Formation of novel nanostructures using carbon nanotubes as a frame, Synthetic Met, 2005 23. B.Tryba, R.J.Kaleczuk, W.A.Morawski, M.Inagaki, Nowe zastosowania eksfoliowanych grafitów do usuwania emulsji olejowych i zwizków organicznych z wody, Karbo (Karbo-Energochemia- Ekologia), 7, 256-260, 1999 24. M.Marzec, B.Tryba, R.J.Kaleczuk, A.W.Morawski, Wgiel aktywny do adsorpcji zwizków organicznych z wody otrzymany z odpadowego poli(tereftalanu etylenu) PET, Karbo(Karbo- Energochemia-Ekologia,1, 28-32, 1999.
25. M.Marzec, R.J.Kaleczuk, A.W.Morawski, Ocena stałych produktów karbonizacji mieszaniny poli(tereftalanu etylenu) (PET) z poli(akrylonitrylem) (PAN) jako surowca do produkcji wgla aktywnego, Karbo (Karbo-Energochemia-Ekologia), 6,218-222, 1999 26. A.W.Morawski, J.Kapica, Z.Lendzion-Bielu, R.J.Kaleczuk, R.Wójcik, Badanie adsorpcji Cu 2+ na wglu aktywnym WD-ekstra, Inynieria i Ochrona rodowiska, 3/3-4, 477-485, 2000 27. R.J.Kaleczuk, K.Kałucki, Badania nowych procesów technologicznych przyjaznych rodowisku, Ekologia i Technika, 8 (5), 138-143, 2000 28. R.J.Kaleczuk, Hydrogen Economy - a New Challenge for Chemical Technology, Wyd. Stałego Komitetu Kongresów Technologii Chemicznej, ISBN 83-913676-2-2, Gliwice,2000,829-832 29. M.J.Marzec, B.A.Tryba, R.J.Kaleczuk, Wgle aktywne z odpadowego PET do adsorpcji trihalometanów (THM s) z wody, Gaz, woda i technika sanitarna, LXXV (6), 214-220, 2001 30. R.J.Kalenczuk, E.Borowiak-Palen, Study on the Process for the Manufacturing of Carbon Fibers for Hydrogen Storage, Polish Journal of Chemical Technology, 3/3, 6-7, 2001 31. M.Tomaszewska, S. Mozia, R.J.Kalenczuk, Sorption of Phenol onto Activated Carbon, Polish Journal of Chemical Technology, 3/2, 28-30, 2001 32. J.Kapica, J.Przepiórski, R.J.Kalenczuk, A.W.Morawski, Adsorption of trihalomethanes (THMs) onto activated carbons, Polish Journal of Chemical Technology, 3/1, 4-6, 2001 33. R.J.Kaleczuk, Badania nowych materiałów metodami adsorpcyjnymi z zastosowaniem do analizy danych metod DFT i ROA, Chemia i Inynieria Ekologiczna, 9/5-6, 611-615, 2002 34. R.J.Kalenczuk, Chemical Industry the curse or human hope, Chemistry for Agriculture, 3, 11-15, 2002 35. J.Kapica, R.J.Kaleczuk, A.W.Morawski, Badanie wpływu powierzchni właciwej wgli aktywnych CWZ na adsorpcj fenolu z wody, Inynieria i Ochrona rodowiska, 5 (3-4), 289-299, 2002 36. I. Jasinska, D. Moszynski, W. Arabczyk, R.J.Kalenczuk, The effect of alkali metals on the surface area of iron catalyst for ammonia synthesis, Polish Journal of Chemical Technology, 3 (4), 70-72, 2003 37. R.J.Kalenczuk, E.Borowiak-Palen, Preparation and study on the new carbon nanomaterials, Chemistry for Agriculture, 4, 725-728, 2003 38. R.J.Kaleczuk, E.Borowiak-Palen, Preparatyka i badania nanorurek wglowych, Przemysł Chemiczny, 82/3, 149-151, 2003 39. R.J.Kaleczuk, J. Srenscek-Nazzal, Energetyka wodorowa, szanse i zagroenia. Proces katalitycznego spalania wodoru na katalizatorze kobaltowym, Przemysł Chemiczny, 82/9, 2 4, 559-561, 2003 40. R.J. Kaleczuk, E.Borowiak Pale, Agata Ciarka, Synthesis of carbon fibers and their application for hydrogen storage, Chemistry for Agriculture, 5, 466-470,2004 41. R.J.Kaleczuk, J. Srescek-Nazzal, Study on the catalytic hydrogen oxidation a key to the clean energy source, Polish Journal of Chemical Technology, 6/4, 26-30, 2004 42. R.J.Kaleczuk, Carbon nanomaterials the new material in chemical technology, Polish Journal of Chemical Technology, 7/1, 1-7, 2005 Kontakt tel. (091) 449 47 30 e mail: rk@ps.pl Zainteresowania badawcze (tematyka) kataliza stosowana, technologia katalizy i procesów katalitycznych, technologia nowych materiałów i nanomateriałow podstawowe procesy ekonomiki wodorowej
Dr Ewa Borowiak-Pale Spis publikacji i patentów: 1) E. Borowiak-Palen, M. H. Rümmeli, T. Gemming, M. Knupfer, R. J. Kalenczuk, K. Biedermann, A. Leonhardt, T. Pichler, 'High yield synthesis of open-ended carbon filled silicon carbide nanotubes with a narrow diameter distribution', Journal of Applied Physics, 2005, 97, 056102-1 - 056102-3. 2) E. Borowiak-Palen, M. Ruemmeli, M. Knupfer, G. Behr, K. Biederman, T. Gemming, R. J. Kalenczuk, T. Pichler, 'Bulk synthesis and characteristic properties of boron nitride nanocapsules with a narrow size distribution' Carbon, 43, 2005, 615 621. 3) M. Ruemmeli, E. Borowiak-Palen, T. Gemming, T. Pichler, M. Knupfer, M. Kalbac, et al., Novel catalysts, room temperature, and the importance of oxygen for the synthesis of singlewall carbon nanotubes, Nanoletters, 2005, 5, 1209 1215. 4) B. Bendjemil, E. Borowiak-Palen, A. Graff, T. Pichler, M. Guerioune, J. Fink, M. Knupfer, 'Elimination of metal catalyst and carbon-like impurities from single-wall carbon nanotube raw material', Appl. Phys. A, 78, 2004, 311 314. 5) E. Borowiak-Palen, T. Pichler, A. Graff, R. J. Kalenczuk, M. Knupfer, J. Fink, 'Synthesis and electronic properties of B-doped single wall carbon nanotubes', Carbon, 42, 2004, 1123 1126. 6) E. Borowiak-Palen, M. Rümmeli, T. Gemming, M. Knupfer, R. J. Kalenczuk, T. Pichler, ICSM 2004, Wolongong, Australia, Formation of novel nanostructures using carbon nanotubes as a frame, Synth. Met., 153, 2005, 345-348. 7) M. Rümmeli, E. Borowiak-Palen, T. Gemming, A. Huczko, M. Knupfer, S. Cudzilo, R. J. Kalenczuk, T. Pichler, ICSM 2004, Wolongong, Australia, Modification of SiC based nanorods via a hydrogenated annealing process,synth. Met., 153, 2005, 349-352. 8) M. H. Ruemmeli, E. Borowiak-Palen, T. Gemming, M. Knupfer, K. Biedermann, R. J. Kalenczuk, T. Pichler, On the formation process of silicon carbide nanophases via hydrogenate thermally induced templated synthesis, Appl. Phys. A, 20054, 80, 1653 1656. 9) G. G. Fuentes, E. Borowiak-Palen, M. Knupfer, T. Pichler, J. Fink, L. Wirtz, A. Rubio, 'Formation and electronic properties of BC3 single wall nanotubes upon boron substitution of carbon nanotubes', Phys. Rev. B, 69, 2004, 245403-1 245403-6. 10) R.J. Kalenczuk, E. Borowiak-Palen, T. Pichler, M. Rümmeli, J. Fink, Studies on the preparation and characterisation of carbon nanostructures, Solid State Phenomena, 99-100, 269-272, 2004. 11) E. Borowiak-Palen, T. Pichler, G. G. Fuentes, B. Bendjemil, X. Liu, A., Graff, G. Behr, R. J. Kalenczuk, M. Knupfer, J. Fink, Infrared response of multiwalled boron nitride nanotubes', Chem. Comm., 1, 2003, 82 83. 12) G. G. Fuentes, E. Borowiak-Palen, T. Pichler, X. Liu, A. Graff, G. Behr, R. J. Kalenczuk, M. Knupfer, and J. Fink, Electronic structure of multiwall boron nitride nanotubes' Phys. Rev. B, 2003, 67, 035429-1 035429-6. 13) E. Borowiak-Palen, T. Pichler, G. G. Fuentes, A. Graff, R. J. Kalenczuk, M. Knupfer, and J. Fink, Chem. Phys. Lett., 2003, 378, 516 520. 14) R.J.Kalenczuk, E.Borowiak-Palen, Preparatyka i badania nanorurek weglowych, Przemysł Chemiczny, 2003, 82 (3), 149 151. 15) E. Borowiak-Palen, T. Pichler, X. Liu, M. Knupfer, A. Graff, O. Jost, W. Pompe, R. J. Kalenczuk, J. Fink, 'Reduced diameter distribution of single-wall carbon nanotubes by selective oxidation',chem. Phys. Lett, 363, 2002, 567 572. 16) R.J. Kaleczuk, E.Borowiak Pale, Agata Ciarka, Synthesis of carbon fibers and their application for hydrogen storage, Chemistry for Agriculture, 5, 466-470,2004. 17) R. J. Kalenczuk, E.Borowiak-Palen, Preparation and study on the new carbon nanomaterials, Chemistry for Agriculture, 2003, 4, 725-728. 18) R. J. Kalenczuk, E. Borowiak-Palen, Polish Journal of Chem. Techn., Study on the Process for the Manufacturing of Carbon Fibers for Hydrogen Storage, Polish Journal of Chemical Technology,2001, 3, 2001, 6-7.
Kontakt tel. (091) 449 47 29 e mail: ewa.borowiak-palen@ps.pl Zainteresowania badawcze (tematyka) Synteza nanostruktur wglowych, Optymalizacja procesu oczyszczania nanorurek wglowych, Funkcjonalizacja nanostruktur molekularnych przy wykorzystaniu nanorurek wglowych jako matrycy i chemii roztworów. Dr in. Beata Zieliska Spis publikacji i patentów: 1. J. Grzechulska, B. Zacharek (obecnie Zieliska), A.W. Morawski, Fotokatalityczny rozkład barwnika Acid Black 1 w wodzie, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 3, 100 102, 2001 2. B. Zieliska, J. Grzechulska, B. Grzmil, A. W. Morawski, Photocatalytic degradation of Reactive Black 5. A comparison between TiO 2 Tytanpol A11 and TiO 2 Degussa P25 photocatalysts, Appl. Catal. B., 35, L1 L7, 2001 3. B. Zieliska, J. Grzechulska, A.W Morawski., Photocatalytic decomposition of textile dyes on TiO 2 Tytanpol A11 and TiO 2 Degussa P25, J. of Photochem. and Photobiol. A: Chemistry, 157, 65 70, 2003 4. B. Zieliska, J. Grzechulska, K. J. Kaleczuk, A.W. Morawski, The ph influence on photocatalytic decomposition of organic dyes over A11 and P25 titanium dioxide, Appl. Catal. B., 45, 293 300, 2003 5. B. Zieliska, J. Grzechulska, A. W Morawski., Porównanie aktywnoci dwutlenku tytanu: TiO 2 Tytanpol A11 i TiO 2 Degussa P25 w procesie fotokatalitycznego rozkładu Czerni helaktynowej B, Materiały Konferencyjne V konferencji: Technologie Bezodpadowe i zagospodarowanie Odpadów w przemyle chemicznym i Rolnictwie, 29.05 01.06. 2001, Łukcin, s. 110. 6. B. Zieliska, A.W. Morawski, Badanie właciwoci modyfikowanego ditlenku tytanu w reakcjach fotokatalitycznego rozkładu zwizków organicznych w wodzie, Gaz, Woda i Technika Sanitarna, 12, 425 428, 2004 7. B. Zieliska, A.W. Morawski, TiO 2 photocatalysts promoted by alkali metals, Appl. Catal. B., 55, 221 226, 2005 8. B. Zieliska, A. W. Morawski, Fotokatalityczne usuwanie barwników organicznych z wody w obecnoci ditlenku tytanu, przy zastosowaniu reaktora z wewntrznym ródłem promieniowania, Przegld Włókienniczy, 5, 37 40, 2005 Kontakt tel. (091) 449 43 97 e mail: bzielinska@ps.pl Zainteresowania badawcze (tematyka) Wodór jako ródło energii, Procesy fotokatalityczne, Fotokatalityczne otrzymywania wodoru z czystej wody, Połczenie procesu fotokatalitycznego rozkładu zwizków organicznych bdcych donorami elektronów wraz z jednoczesnym otrzymywaniem wodoru, Nowe materiały fotokatalityczne aktywne w reakcji fotokatalitycznego otrzymywania wodoru.