Otwarcie Adamczyk - Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni

Transkrypt

Otwarcie Adamczyk - Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni
Projekt Badawczy: POIG.01.01.02-12-028/09
Funkcjonalne nano i mikrocząstki
– synteza oraz zastosowania
w innowacyjnych materiałach
i technologiach (FUNANO)
Okres realizacji projektu: 30.12.2009 – 31.12.2014
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
ZADANIA BADAWCZE
ZB1. Synteza nano i mikrocząstek
ZB2. Modyfikacje powierzchniowe i charakterystyki fizykochemiczne
ZB3. Nowe metodyki wytwarzania nanomateriałów warstwowych
ZB4. Charakterystyki fizykochemiczne nanomateriałów warstwowych.
ZB5. Modelowanie procesów transportu i tworzenia nanomateriałów
ZB6. Opracowanie podstaw technologicznych
wytwarzania nowych materiałów
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
STRUKTURA BUDŻETU
Wyposażenie
Materiały, surowce, oprogramowanie
Wynagrodzenia wraz z pochodnymi
Delegacje, konferencje
21 %
24 %
30 %
6%
Koszty ogólne 12 %
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
DANE STATYSTYCZNE – zatrudnienie
Pracownicy naukowi i doktoranci
30 (kobiety 15) Studenci i stażyści
20 (kobiety 20) Inni pracownicy
Razem
2 (kobiety 0)
52 (kobiety 67%)
Wniosek: Przyszłość jest kobietą !
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
DANE STATYSTYCZNE – publikacje
Publikacje w czasopismach międzynarodowych
i zgłoszenia patentowe:
43
Wykłady na Konferencjach:
18
Prezentacje posterowe na Konferencjach:
63
(stan w dniu 01.10.2014)
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
OSIĄGNIĘCIA BADAWCZE
•
Rozwinięcie nowych metod analizy teoretycznej i modelowania dynamiki
polielektrolitów, białek i nanocząstek, min. metod mikrohydrodynamicznych
i metody RSA (współpraca: IPPT Warszawa, Instytut Fizyki UJ ) •
Opracowanie bezpośrednich metod elektrokinetycznych i metod obrazowania
AFM umożliwiających pomiar kinetyki adsorpcji oraz tworzenia warstewek
i filmów na powierzchniach stałych
•
Przeprowadzenie pomiarów kinetyki adsorpcji i desorpcji nanocząstek i białek
w warunkach in situ, co pozwoliło określić mechanizmy tych procesów.
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
OSIĄGNIĘCIA PRAKTYCZNE
•
Synteza nanocząstek metali szlachetnych i tlenkowych
o kontrolowanych rozmiarach i właściwościach powierzchniowych
•
Zastosowanie nanocząstek srebra jako efektywnych substancji biobójczych
przeciwko odpornym na antybiotyki szczepom bakteryjnym oraz grzybom
(współpraca UJ, Uniwersytet Rolniczy, Uniwersytet Pedagogiczny) •
Opracowanie metodyki wytwarzania spoiw ekologicznych
stosowanych w odlewnictwie precyzyjnym metali reaktywnych
(współpraca Instytut Odlewnictwa). •
Opracowanie metody wytwarzania układów katalitycznych na bazie nanocząstek metali i tlenków o kontrolowanej strukturze dla zastosowań w procesach katalizy heterogenicznej .
(współpraca Politechnika Krakowska)
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
TWORZENIE MONOWARSTW NANOCZĄSTEK
SREBRA (metoda potencjału przepływu)
100
80
60
[mV]
20
Zeta potential
40
-20
Warstewka
nanocząstek
srebra
0
mica
-40
-60
warstewka PAH
-80
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0

Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
POKRYCIE MAKSYMALNE NANOCZĄSTEK
SREBRA (wpływ siły jonowej)
wielkość cząstek 15 nm, pH 5.5
0.25
2.50
0.6
dH/2
Max coverage of silver particles
hard particle limit
0.5
0.4
0.3
0.2
Monowarstwa
nanocząstek
srebra
0.1
0.0
10-4
10-3
10-2
10-1
Ionic strength [M]
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
4.0
Γ∞
Model RSA
3.5
3.0
2
mx [mg/m ]
Pokrycie fibrynogenu na lateksie
POKRYCIE MAKSYMALNE FIBRYNOGENU
NA MIKROCZĄSTKACH LATEKSOWYCH,
(wpływ siły jonowej)
2.5
2.0
Monowarstwa
fibrynogenu
(modelowanie RSA)
1.5
1.0
0.5
I=10-3M
I=0.15M
0.0
0
1
2
3
4
wzrost siły jonowej
5
6
7
8
df/2
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
KINETYKA DESORPCJI NANOCZĄSTEK SREBRA
(pH 5.5,
10-2 M, NaCl )
Normalized coverage
1.0
=
-19.1 kT
dm = 54 nm
1
2
0.8
0.6
 =
-18.3 kT
dm = 28 nm
0.4
3
Ooo 54 nm
Ooo 28 nmO
oo 15 nm
Ooo theory, RSA
0.2

0.0
0
20
40
60
t
1/2
80
100
= -16.9 kT
dm = 15 nm
1/2
[min ]
Teoria DLVO nie stosuje się!
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
TWORZENIE DWUWARSTW NANOCZĄSTEK
HEMATYTU I SREBRA
Nh [m-2]
60
0
250
500
750
Ns [m-2]
0
1000
200
 [mV]
Potencjał zeta
600
800
Hematite/silver bilayer
hematyt objętość
40
400
SEM-COMPO
Obraz dwuwarstwy hematyt/srebro
20
0
Hematite monolayer
-20
-40
-60
srebro objętość
mika
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.0
0.1
0.2
h
0.3
0.4
0.5
s
Pokrycie cząstkami
Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
AKTYWNOŚC ANTYBAKTERYJNA NANOCZĄSTEK
SREBRA
Aktywność antybakteryjna
nanocząstek srebra w przypadku odpornych na antybiotyki szczepów bakterii Escherichia coli Projekt nr POIG.01.01.02-12-028/09 “Funkcjonalne nano i mikrocząstki - synteza oraz
zastosowania w innowacyjnych materiałach i technologiach (FUNANO)”
From FUNANO with love...