Dla studentów

Promotor: dr hab. Paweł Głuchowski, prof. INTiBS PAN

Dane kontaktowe:

Opis:

Dynamiczny rozwój zaawansowanych metod oczyszczania wody sprawia, że szczególnego znaczenia nabierają procesy wykorzystujące światło oraz ultradźwięki do inicjowania reakcji chemicznych. Fotokataliza i sonokataliza, choć często badane oddzielnie, wykazują potencjał synergiczny, którego podstawy fizykochemiczne wciąż nie są w pełni poznane. Kluczowym, a jednocześnie słabo zrozumianym zagadnieniem jest transfer energii pomiędzy nanostrukturami aktywnymi w tych procesach oraz jego wpływ na generację reaktywnych form tlenu i efektywność degradacji związków organicznych.

Celem pracy doktorskiej będzie zaprojektowanie i synteza zaawansowanych nanostruktur (w tym układów heterostrukturalnych, materiałów 2D oraz kompozytów) zdolnych do efektywnego działania zarówno w warunkach foto-, jak i sonokatalitycznych. Szczególny nacisk zostanie położony na identyfikację i kontrolę mechanizmów transferu energii pomiędzy komponentami materiału, takich jak transfer elektronów, energii wzbudzeń czy procesy sprzężone z efektami kawitacyjnymi wywołanymi ultradźwiękami.

Projekt obejmuje kompleksowe badania eksperymentalne, w tym syntezę materiałów o kontrolowanej strukturze i morfologii, ich zaawansowaną charakterystykę (techniki spektroskopowe, mikroskopia elektronowa, badania właściwości optycznych), a także analizę aktywności katalitycznej w procesach degradacji zanieczyszczeń organicznych w wodzie. Istotnym elementem będzie korelacja właściwości strukturalnych i elektronowych z efektywnością procesów generacji reaktywnych form tlenu oraz kinetyką reakcji degradacji.

Doktorant będzie miał możliwość pracy na styku inżynierii materiałowej, chemii fizycznej i nanotechnologii, rozwijając kompetencje w zakresie projektowania funkcjonalnych nanomateriałów oraz badania złożonych procesów transferu energii. Tematyka pracy wpisuje się w aktualne wyzwania związane z oczyszczaniem środowiska i oferuje realną szansę na wkład w rozwój nowoczesnych technologii katalitycznych oraz na publikacje w renomowanych czasopismach naukowych.