Zakład Syntezy Chemicznej i Grafenu Płatkowego

Pracownia Nano i - Biomateriałów

Pracownia zajmuje się wytwarzaniem różnego rodzaju materiałów metodami chemicznymi: tlenków domieszkowanych jonami ziem rzadkich, grafenowych kropek kwantowych tlenku grafenu oraz zredukowanego tlenku grafenu poddanych biofunkcjonalizacji do zastosowań biomedycznych. We współpracy z innym zakładami zespół zajmuje się charakterystyką otrzymanych materiałów. Posiadana wiedza i doświadczenie w nanotechnologii pozwalają na syntezę nowych materiałów oraz ich modyfikowanie zgodnie z późniejszym ich przeznaczeniem.

Oferta

• Wsparcie w zakresie otrzymywania nanokryształów tlenkowych i fluorkowych, zarówno czystych, jak również domieszkowanych jonami ziem rzadkich lub metali przejściowych
• Wsparcie w zakresie otrzymywania materiałów do zastosowań biomedycznych. 
Wytwarzanie takich materiałów jak:
• Nanokryształy fluorkowe (czyste oraz domieszkowane)
• Nanokryształy tlenkowe  (czyste oraz domieszkowane)
• Tlenek grafenu i zredukowany tlenek grafenu do zastosowań biomedycznych
• Wykonanie analizy powierzchni właściwej metodą izotermy adsorpcji BET
• Oznaczanie porowatości materiałów
• Wykonanie pomiarów zjawiska Halla
• Osadzanie warstw 
• Wykonanie syntez różnymi „mokrymi” metodami chemicznymi oraz hydrotermalną

Osiągnięcia

• Współpraca z renomowanymi ośrodkami badawczymi takimi jak: Uniwersytet Jagielloński, Uniwersytet Warszawski, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Instytut Fizyki PAN, Wydział Chemii PW, Wydział Fizyki PW, Wydział Inżynierii Materiałowej PW, Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi, Wydział Chemii UMCS, Instytut Wysokich Ciśnień PAN.
• Współpraca z Uniwersytetem Jagiellońskim w ramach projektu SYMFONIA „Optymalizacja złożonych biokompatybilnych rusztowań opartych o grafen oraz zdefiniowane populacje komórek macierzystych dla celów regeneracji tkanek”.
• Współpraca ze Szkołą Główną Gospodarstwa Wiejskiego w projekcie dotyczącym zastosowań grafenu w terapii nowotworowej.

Pracownia Ogniw i Superkondensatorów

Pracownia specjalizuje się w opracowywaniu innowacyjnych i przyjaznych środowisku technologii otrzymywania materiałów elektrodowych oraz elektrolitów przeznaczonych do zastosowań w ogniwach II rodzaju (m.in. litowo-jonowych, sodowo-jonowych, fotowoltaicznych) oraz w superkondensatorach. Ponadto opracowywane są metody otrzymywania elektrolitów do ogniw paliwowych (SOFC) oraz tlenkowych materiałów termoelektrycznych. Materiały elektrodowe (katodowe i anodowe) oraz tlenkowe materiały termoelektryczne wytwarzane są metodami: „top down” (np. synteza w fazie stałej) i „bottom up” (np. metoda zol-żel, spaleniowa, hydrotermalna).

Oferta
Pracownia oferuje wytwarzanie materiałów przeznaczonych do urządzeń magazynujących i przetwarzających energię (ogniw i superkondensatorów) o różnej strukturze krystalicznej oraz modyfikację ich powierzchni.
Materiały przeznaczone na elektrodę dodatnią (+) - katodę, np.:
- tlenek litowo-manganowy (LiMn2O4): stechiometryczny, niestechiometryczny, podstawiony jonami m.in.: Fe2+, Ni2+, Mg2+, Al3+,
- fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4), fosforan litowo-manganowy (LiMnPO4), stechiometryczny, podstawiony jonami metali przejściowych,
- tlenek litowo-kobaltowy (LiCoO2) stechiometryczny, podstawiony jonami metali przejściowych.
2. Materiały przeznaczone na elektrodę ujemną (-) - anodę, np.:
- tlenek litowo-tytanowy (Li4Ti5O12), tytanian baru (BaTiO3): stechiometryczny, podstawiony jonami, m.in. Mg2+,
- tlenki manganu (MnO2, Mn3O4), tlenki tytanu (TiO2): anataz, rutyl), tlenek kobaltu (Co3O4)
3. Materiały tlenkowe termoelektryczne:
- tlenek sodowo-kobaltowy (NaCo2O4),
- tlenki wapniowo-kobaltowe (Ca2Co2O5, Ca3Co4O9).
Dla każdego materiału opracowywane są odpowiednie metody modyfikacji ich powierzchni: nanocząstkami metalicznymi, węglowymi, tlenkami ceramicznymi.

Osiągnięcia
Współpraca z ośrodkami naukowo-badawczymi:

• zagranicznymi m. in. na Tajwanie (Tatung University), w Stanach Zjednoczonych (University of Louisville, Conn Center for Renewable Energy Research),
• polskimi, m.in.: Uniwersytet Warszawski, Politechnika Warszawska, Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. I. Mościckiego, Instytut Chemii Fizycznej PAN w Warszawie, Instytut Fizyki Molekularnej PAN w Poznaniu, Instytut Elektrotechniki Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego we Wrocławiu, Politechnika Gdańska.
• Opracowane technologie wytwarzania materiałów elektrodowych w Pracowni, po pełnej przeprowadzonej analizie elektrochemicznej, wykazały znaczną poprawę parametrów pracy w odniesieniu do danych literaturowych oraz materiałów, jakie dostępne są na rynku. Wyniki przedstawione zostały w formie: publikacji w czasopismach o zasięgu międzynarodowym (z wysokim IF), zgłoszenia patentowego i licznych wystąpień konferencyjnych.