Tematyka badawcza grupy koncentruje się na zagadnieniach związanych z szeroko pojętą chemią ciała stałego włączając w to analizę mechanizmów i kinetyki reakcji. Zespół zajmuje się syntezą mikro i nanostrukturalnych materiałów tlenkowych oraz kompozytowych do zastosowań katalitycznych oraz elektrochemicznych. Członkowie zespołu specjalizują się w charakterystyce właściwości utleniająco-redukujących, elektrycznych oraz katalitycznych materiałów do zastosowań w konwersji energii oraz katalizie środowiskowej.
Aparatura
|
IDUB DZIAŁANIE IV |
Kierownik: dr hab. Ewa Drożdż, prof. AGH |
|
Czas trwania: 07.2021-12.2023 |
Numer projektu: DZIAŁANIE IV nr 1631 |
Tytuł: Proces ex-solution jako źródło inteligentnych katalizatorów do zastosowań w energetyce i katalizie środowiskowej
Syntetycznego opisu projektu: Podstawowym celem projektu było określenie możliwości wykorzystania procesu ex-solution do otrzymywania inteligentnych katalizatorów na bazie domieszkowanego metalami bloku d SrTiO3. Cele szczegółowe obejmowały otrzymanie SrTiO3 modyfikowanego metalami: Mn, Fe, Co, Ni oraz Cu, sprawdzenie wpływu niestechiometrii w podsieci strontu na efektywność wprowadzania domieszek w podsieć tytanu, weryfikację hipotezy o możliwości zachodzenia procesu ex-solution w otrzymanych materiałach oraz sprawdzenie możliwości zastosowania otrzymanych materiałów w funkcji katalizatorów w wybranych reakcjach katalizy środowiskowych. W ramach przeprowadzonych badań dowiedziono, że proces ex-solution w materiałach na bazie tytanianu strontu nie zachodzi w pełni odwracalnie ale jest związany głównie z jednorazowym wprowadzeniem kationów wymienionych metali (na etapie syntezy) w jedną lub obie podsieci kationowe układu i wyprowadzeniem ich ze struktury perowskitu podczas redukcji materiału w atmosferze wodoru. Wyniki przeprowadzonych badań katalitycznych wskazują na możliwość opracowania nowych katalizatorów na bazie domieszkowanego Co/Cu SrTiO3 do dezaktywacji m.in. tlenków azotu i NH3, w których ilość fazy aktywnej katalitycznie będzie kilka razy mniejsza od ilości tej fazy w konwencjonalnych katalizatorach.
|
NCN – MINIATURA 1 |
Kierownik: dr inż. Agnieszka Łącz |
|
Czas trwania: 10.2017-10.2018 |
Numer projektu: 2017/01/X/ST5/00789 |
Tytuł: Otrzymywanie oraz właściwości fizykochemiczne materiałów w układach BaCeO3-V2O5 i BaCeO3-WO3
Projekt zakładał modyfikację właściwości fizyko-chemicznych, głównie przewodnictwa elektrycznego oraz stabilności chemicznej domieszkowanego itrem ceranu baru - BaCe0.9Y0.1O3, poprzez wprowadzenie w przestrzenie międzyziarnowe perowskitu drugiej fazy - tlenku WO3 lub V2O5. Fazę tlenkową wprowadzano metodą wysoko- i niskotemperaturowej impregnacji spieków BaCe0.9Y0.1O3. Wyniki uzyskane w ramach realizacji projektu wzbogaciły wiedzę z zakresu ceramicznych przewodników protonowych opartych na BaCeO3, a zaproponowane opisy mechanizmów reakcji w układzie BaCe0.9Y0.1O3-V2O5 oraz BaCe0.9Y0.1O3-WO3 można również traktować jako przyczynek w dyskusji o stabilności tych materiałów w warunkach pracy.
|
NCN – SONATA BIS |
Kierownik: dr hab. Ewa Drożdż, prof. AGH |
|
Czas trwania: 05.2015-11.2018 |
Numer projektu: 2014/14/E/ST5/00763 |
Tytuł: Otrzymywanie, charakterystyka oraz modyfikacja właściwości elektrycznych materiałów kompozytowych o wysokiej porowatości opartych na nanokrystalicznym SrTiO3
Celem projektu było opracowanie nowej metody syntezy nanokrystalicznych materiałów na bazie tytanianu strontu, o wysokiej porowatości, charakteryzujących się mieszanym przewodnictwem elektronowo-jonowym oraz zbadanie ich podstawowych właściwości. Zastosowanie różnych metod syntezy mokrej z użyciem surfaktantów/templatów umożliwiło otrzymanie niedomieszkowanego SrTiO3 oraz domieszkowanego itrem SrTiO3 o nieregularnej oraz regularnej strukturze porów. Zastosowanie templatów (polistyrenu PS oraz polimetylometakrylan PMMA) pozwoliło na otrzymanie materiałów o regularnej porowatości oraz porów o wielkości kontrolowanej rozmiarami sfer templatów. Na podstawie badań eksperymentalnych oraz obliczeń teoretycznych określono również granicę rozpuszczalności itru, niobu oraz chromu w strukturze tytanianu strontu. Badania przeprowadzone w układzie podwójnie domieszkowanym Sr0.96Y0.04Ti1−xNbxO3 potwierdziły wysokie przewodnictwo oraz wysoką stabilność podczas wielokrotnych cykli utleniania-redukcji tych materiałów, natomiast dla układu Sr0.96Y0.04Ti1-xCrxO3 zaobserwowano, że to obecność itru determinuje mechanizm wbudowywani i stopień utlenienia chromu w strukturze tytanianu strontu a materiału w tym układzie również wykazują wysoką stabilność podczas wielokrotnych cykli utleniania-redukcji.