wydział technologii i inżynierii chemicznej

Transkrypt

OFERTA NAUKOWO-BADAWCZA
WYDZIAŁ TECHNOLOGII
I INŻYNIERII CHEMICZNEJ
DLA GOSPODARKI
Bezpłatny materiał informacyjny
Inkubator Innowacyjności
Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy
im. J. i J. Śniadeckich w Bydgoszczy
Ofert
naukowo-badawcza
Wydziału Technologii
i Inżynierii Chemicznej
dla gospodarki
Bydgoszcz 2014
Spis treści
Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Katedra Aparatury i Technologii Żywności . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Zakład Analityki Żywności i Ochrony Środowiska . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Zakład Technologii Żywności . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Katedra Chemii Nieorganicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Katedra Fizykochemii i Technologii Związków Organicznych . . . . . . . . 10
Katedra Inżynierii Chemicznej i Bioprocesowej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Zakład Chemii Organicznej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Zakład Technologii Polimerów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Zakład Chemii Materiałów i Powłok Ochronnych . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Instytut Matematyki i Fizyki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Zakład Matematyki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Zakład Fizyki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Laboratorium Inżynierii Powierzchni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Laboratorium Elipsometrii i Mikrostruktury Materiałów . . . . . . . . . . . . 28
Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej
DZIEKAN
Dr hab. Edwin Makarewicz, prof. nadzw. UTP
PRODZIEKAN DS. DYDAKTYCZNYCH I STUDENCKICH
Dr hab. inż. Jolanta Tomaszewska, prof. nadzw. UTP
PRODZIEKAN DS. NAUKI
Dr inż. Ireneusz Grubecki
PEŁNOMOCNIK DZIEKANA DS. WSPÓŁPRACY Z GOSPODARKĄ
Dr hab. Kazimierz Piszczek, prof. nadzw. UTP
ul. Seminaryjna 3,
85-326 Bydgoszcz
 + (48 52) 374-9050, 373-0460
 + (48 52) 374-9005
 [email protected]
Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej jest jednym z najstarszych wydziałów Uczelni, kontynuatorem Wydziału Chemicznego, powstałej w 1951 roku Wieczorowej Szkoły Inżynierskiej.
Działalność naukowo-badawcza:
ĥĥ chemia nieorganiczna – właściwości, struktura i trwałość związków koordynacyjnych;
selektywne rozpuszczanie metali, modele matematyczne i programy komputerowe do
interpretacji widm masowych, zjawiska katalityczne,
Oferta badawczo-naukowa Wydziału
Technologii i Inżynierii Chemicznej dla gospodarki
3
Katedra Aparatury i Technologii Żywności
ul. Seminaryjna 3,
85-326 Bydgoszcz
KIEROWNIK
Dr hab. inż. Marek Domoradzki
Zakład Analityki Żywności i Ochrony
Środowiska
ĥĥ chemia fizyczna – fotochemia polimerów oraz synteza i fotochemia barwników,
ĥĥ chemia organiczna – synteza oraz właściwości fizykochemiczne,
ĥĥ i biologiczne organicznych związków siarki i azotu, poszukiwanie nowych przyjaznych dla
środowiska technologii organicznych, utylizacja odpadów i produktów ubocznych występujących w przemyśle chemicznym,
ĥĥ struktura i fizykochemia powierzchni – stany równowagi termodynamicznej układów adsorpcyjnych, właściwości homo- i heterogenicznych powierzchni adsorbentów, adsorpcja
cieczy i gazów,
ĥĥ technologia chemiczna – synteza, modyfikacja i przetwórstwo polimerów, operacje jednostkowe na materiałach sypkich i ziarnistych,
ĥĥ biotechnologia i inżynieria procesowa, technologie i aparatura przetwórstwa rolno-spożywczego.
 + (48 52) 374-90-41
KIEROWNIK
Dr inż. Grażyna Wejnerowska
Problematyka naukowo-badawcza
ĥĥ analiza środowiska, żywności i produktów spożywczych,
ĥĥ technologie ochrony środowiska – fizykochemiczne oczyszczanie ścieków, uzdatnianie
wody, utylizacja odpadów przemysłowych, energetyczne wykorzystanie odpadów, rekultywacja terenów zdegradowanych,
Oferta Zakładu
Analityka dla ochrony środowiska i przemysłu rolno-przetwórczego:
ĥĥ analiza fizykochemiczna odpadów, wody i ścieków,
ĥĥ ekoanalityka – oznaczanie pestycydów, WWA, AOX, BTX, metali ciężkich w próbkach środowiskowych,
ĥĥ analiza żywności i surowców dla przemysłu spożywczego,
ĥĥ analiza śladowa i mikrośladowa zanieczyszczeń żywności,
ĥĥ fizykochemiczna ocena produktów spożywczych.
Technologie utylizacji odpadów:
ĥĥ metody utylizacji odpadów z przemysłu chemicznego i rolno-przetwórczego,
ĥĥ zagospodarowanie i utylizacja osadów ściekowych z procesów biologicznego oczyszczania
ścieków,
ĥĥ energetyczne metody wykorzystania odpadów.
Fizykochemiczne metody oczyszczania ścieków:
ĥĥ metody podczyszczania i oczyszczania ścieków z przemysłu chemicznego i rolno-przetwór-
4
5
czego,
ĥĥ procesy koagulacji, utleniania, flotacji i procesy membranowe,
ĥĥ badania technologiczne i optymalizacyjne dla metod oczyszczania ścieków.
Oceny oddziaływania na środowisko i studia wykonalności:
ĥĥ oceny oddziaływania dla inwestycji przemysłu chemicznego i rolno-przetwórczego,
ĥĥ studia wykonalności dla wniosków o fundusze pomocowe.
Aparatura naukowo-badawcza
ĥĥ chromatografy gazowe i cieczowe,
ĥĥ spektrometr masowy,
ĥĥ zestawy do ekstrakcji ciecz – ciecz, ciecz – ciało stałe,
ĥĥ przepływowy analizator strzykowy,
ĥĥ atomowy spektrometr absorpcyjny,
ĥĥ chronowoltoamperometry inwersyjne,
ĥĥ zestawy do kompleksowych oznaczeń składników w odpadach, wodzie i ściekach oraz
próbkach gazowych,
ĥĥ zestawy do kompleksowych oznaczeń składników i zanieczyszczeń w próbkach żywności
oraz produktach spożywczych,
ĥĥ zestawy do badań nad fizykochemicznymi metodami oczyszczania ścieków przemysłowych.
Osiągnięcia Zakładu
Uzyskane patenty i zgłoszone do ochrony obejmują głównie nowe technologie utylizacji odpadów, fizykochemiczne metody oczyszczania ścieków przemysłowych oraz urządzenia oczyszczania ścieków, np.:
ĥĥ Opracowanie technologii rekultywacji terenów zdegradowanych. Patent P. 288162 (1990),
ĥĥ Opracowanie technologii utylizacji odpadów,
ĥĥ Sposób otrzymywania 2-chloro-4-nitroaniliny. Patent P.174923 (1995),
ĥĥ Sposób selektywnego otrzymywania chloropochodnych amin aromatycznych. Patent P.
175377 (1995 r.),
ĥĥ Opracowanie podstaw fizykochemicznych i procesowych ekotechnologii.
ĥĥ Sposób wytwarzania chloropochodnych nitroanilin aromatycznych. Patent P. 179579 (1997),
ĥĥ Sposób odtłuszczania ścieków, Patent P 351059 (2008),
ĥĥ Sposób oczyszczania ścieków zawierających związki tłuszczowe, Patent P 353530 (2008),
ĥĥ Sposób podczyszczania ścieków zawierających komponenty z żywicami mocznikowo-formaldehydowymi, Patent P 353532 (2008),
ĥĥ Sposób podczyszczania ścieków zawierających związki o charakterze redukującym, Patent
P 353531 (2008),
ĥĥ Sposób podczyszczania ścieków zawierających związki organiczne, patent P 349696 (2008),
ĥĥ Oczyszczalnia ścieków zatłuszczonych, Patent P 199963 (2008),
ĥĥ Sposób podczyszczania ścieków, Patent P 199284 (2008),
ĥĥ Oczyszczalnia ścieków polakierniczych, Patent P 200131 (2008).
Zakład Technologii Żywności
 + (48 52) 374-9056
KIEROWNIK
dr inż. Grażyna Gozdecka
ĥĥ procesy i operacje oraz urządzenia przemysłu chemicznego i spożywczego, w tym
szczególnie:
ÎÎ aglomerację bezciśnieniową materiałów
sypkich,
ÎÎ suszenie materiałów sypkich i ziarnistych,
ÎÎ rozdrabnianie produktów spożywczych,
ÎÎ otoczkowanie i powlekanie nasion,
ÎÎ otrzymywanie wieloskładnikowych
nawozów sztucznych o przedłużonym
czasie działania,
ÎÎ utylizację pyłów przemysłowych,
ĥĥ badania procesów zachodzących w trakcie
produkcji artykułów spożywczych,
ĥĥ projektowanie urządzeń dla przemysłu
spożywczego.
Fot. Chromatograf gazowy HP 5890 z detektorami FID,
ECD, MS, AED
6
Fot. Spektrometr emisyjny Jobin Yvon EMISSON JY 38 S do
oznaczania zawartości metali.
Fot. Złoty Medal Międzynarodowych Targów w Brukseli
„Eureka 2001” za wielopoziomowy przesiewacz wibracyjny.
7
ĥĥ licznik ziaren firmy Fritsch: Analysette 22,
ĥĥ granulatory talerzowe,
ĥĥ przesiewacz wibracyjny,
ĥĥ standardowe wyposażenie laboratorium ciał stałych (m.in. przesiewacze laboratoryjne
z kompletem sit, rozdrabniacze, młynki).
Cinderella1 - uniwersalny przesiewacz wibracyjny przeznaczony do rozdzielania produktów sypkich i ziarnistych,
głównie w przemyśle: spożywczym, chemicznym, farmaceutycznym i pokrewnych.
Granulator talerzowy (podstawowe urządzenie linii granulowania materiałów rolno-spożywczych, chemicznych i pyłów
przemysłowych).
Oferta Zakładu
ĥĥ rozdrabnianie produktów naturalnych i pochodzenia chemicznego,
ĥĥ rozdzielanie (przesiewanie) produktów sypkich i zawiesin,
ĥĥ aglomeracja (granulacja) niskociśnieniowa produktów sypkich,
ĥĥ otoczkowanie nasion,
ĥĥ operacje uszlachetniania nasion (selekcja, podkiełkowanie, czyszczenie),
ĥĥ produkcja małotonażowych granulatów specjalistycznych,
ĥĥ suszenie nasion i granulatów,
ĥĥ zastosowanie tworzyw sztucznych w magazynach spożywczych,
ĥĥ projektowanie i wykonywanie urządzeń specjalistycznych do rozdrabniania, transportu,
granulacji, przesiewania i suszenia produktów naturalnych i pochodzenia chemicznego,
ĥĥ technologie otrzymywania granulowanych wieloskładnikowych nawozów sztucznych,
ĥĥ ekspertyzy naukowe i techniczne,
ĥĥ Studia podyplomowe z zakresu technologii żywności oraz kursy i szkolenia
z zakresu:
ĥĥ technologii żywności,
ĥĥ nowoczesnych technologii przemysłu
spożywczego,
ĥĥ zagadnień projektowania linii i zakładów
produkcyjnych,
ĥĥ metod zarządzania produkcją,
ĥĥ systemów zapewnienia jakości,
ĥĥ zagadnień prawnych produkcji i obrotu
środkami spożywczymi,
ĥĥ ochrona własności intelektualnej,
ĥĥ zagadnień przechowywania, transportu,
opakowań i dystrybucji żywności.
Fot. Skaryfikator szczotkowy.
8
ĥĥ Przenośnik zgarniakowy. Patent P. 125284 (1985),
ĥĥ Uniwersalny przesiewacz wibracyjny. Patent P. 334105 (1999),
ĥĥ Urządzenie do skaryfikacji mechanicznej nasion. Patent P 387615 (2009),
ĥĥ Uniwersalny przesiewacz wibracyjny. Patent 191474 (2001),
ĥĥ Złoty Medal Międzynarodowych Targów w Brukseli „Eureka 1998” za przenośnik poziomy do
produktów sypkich,
ĥĥ Złoty Medal Międzynarodowych Targów w Brukseli „Eureka 2001” za wielopoziomowy przesiewacz wibracyjny.
Katedra Chemii Nieorganicznej
ul. Seminaryjna 3,
85-326 Bydgoszcz
 + (48 52) 374-9051
KIEROWNIK
Dr hab. Jacek Szymura, prof. nadzw. UTP
ĥĥ fizykochemiczna charakterystyka katalizatorów,
ĥĥ systemy monitoringu w gospodarce odpadami,
ĥĥ technologie odzysku i unieszkodliwiania odpadów,
ĥĥ fizykochemiczna charakterystyka odpadów i ich toksyczności,
ĥĥ zastosowanie fluorescencji rentgenowskiej oraz izotachoforezy,
ĥĥ tribochemiczna ocena jakości olejów silnikowych,
ĥĥ wspomagana komputerowo analiza widm w spektrometrii mas.
Oferta Katedry
ĥĥ oznaczanie dyspersji fazy aktywnej katalizatorów metalicznych na nośnikach,
ĥĥ szybkie metody analizy składu substancji za pomocą fluorescencji rentgenowskiej,
ĥĥ rozdzielanie i analiza jonów organicznych i nieorganicznych w roztworach wodnych za
pomocą izotachoforezy,
ĥĥ opracowanie kompleksowych systemów zagospodarowania odpadów, w szczególności
odpadów niebezpiecznych,
ĥĥ doradztwo w zakresie gospodarowania odpadami oraz realizacji obowiązków ustawowych
wynikających z przepisów o odpadach i opakowaniach,
9
ĥĥ badania charakterystyki ziemi skażonej metalami ciężkimi,
ĥĥ badania charakterystyki toksyczności odpadów farby opartej na związkach ołowiu,
ĥĥ badania olejów zużytych i odpadów olejowych jako odpadów niebezpiecznych,
ĥĥ oleje przepracowane – utylizacja, regeneracja i rerafinacja,
ĥĥ doradztwo związane z gospodarką paliwowo-olejową w przedsiębiorstwie,
ĥĥ doradztwo w zakresie interpretacji widm mas związków metalo-organicznych,
ĥĥ Oferta szkoleniowa:
ÎÎ Odpady toksyczne i ich utylizacja (wdrożenie do praktyki wymogów uregulowań prawnych),
ÎÎ Systemy zagospodarowania odpadów w świetle obowiązujących regulacji prawnych (zapoznanie się z aktualnymi przepisami oraz ich interpretacją),
ÎÎ Przygotowanie i prowadzenie dokumentacji związanej z gospodarowaniem odpadami
i opakowaniami (umiejętności praktyczne w zakresie obowiązkowej ewidencji i sprawozdawczości),
ÎÎ Gospodarka olejowa i paliwowa w przedsiębiorstwie (dostosowanie do wymogów obowiązujących w Unii Europejskiej).
ĥĥ aparat do rentgenowskiej analizy fluorescencyjnej Mini Pal,
ĥĥ aparat do elektroforezy kapilarnej (izotachoforezy) Labeco EA-100.
Osiągnięcia Katedry
ĥĥ Ekspert Polskiej Izby Ekologii w zakresie gospodarki odpadami. Certyfikat nr 65 (dr hab.
Włodzimierz Urbaniak, prof. nadzw. UTP).
ĥĥ Rzeczoznawca NOT w dziedzinie: katalizatory metaliczne na nośnikach (dr hab. Jacek
A. Szymura, prof. nadzw. UTP).
Katedra Fizykochemii i Technologii
Związków Organicznych
ul. Seminaryjna 3,
85-326 Bydgoszcz
 + (48 52) 374-9045
KIEROWNIK
dr hab. Andrzej Wrzyszczyński, prof. nadzw. UTP
ĥĥ nowoczesne technologie fotochemiczne,
ĥĥ synteza i charakterystyka właściwości fotochemicznych i fotofizycznych inicjatorów polimeryzacji wolnorodnikowej, fotoinicjowanej promieniowaniem nadfioletowym i widzialnym,
ĥĥ fotochemia i fotofizyka barwników,
10
ĥĥ sondy spektroskopowe,
ĥĥ elektrody diamentowe.
Oferta Katedry
Synteza nowych, efektywnych fotoinicjatorów oraz koinicjatorów polimeryzacji wolnorodnikowej oraz badania procesu fotoinicjowania polimeryzacji, w tym:
ĥĥ synteza i badanie fotoinicjatorów mogących znaleźć zastosowanie w technologii fotochemicznie utwardzanych powłok lakierowych,
ĥĥ synteza i badanie foinicjatorów mogących znaleźć potencjalne zastosowanie w dentystyce,
ĥĥ synteza i badanie fotoinicjatorów przydatnych w technologii fotochemicznego wytwarzania
prototypów (stereolitografia).
Prace nad właściwościami fotochemicznymi i fotofizycznymi barwników obejmujące:
ĥĥ syntezy nowych barwników,
ĥĥ oceny ich stabilności fotochemicznej w warunkach fotochemicznej redukcji i fotochemicznego utleniania,
ĥĥ potencjalne zastosowanie w procesach molekularnego spektroskopowego sondowania
mikrootoczenia.
ĥĥ fluorymetr FLS920 do pomiarów właściwości wzbudzonych stanów singletowych
i trypletowych (Edinburgh Instruments),
ĥĥ zestaw do fotolizy błyskowej (LKS.60/S
Applied Photophysics),
ĥĥ chromatograf cieczowy Waters 1525 z detektorem UV-vis,
ĥĥ spektrofotometry UV-Vis (Curry 3E Varian;
MultiSpec-1501 Shimadzu),
ĥĥ spektrofluorymetr F-4500 Hitachi,
ĥĥ lasery (Innova 90 CoCoherent; 543-500 MA
Omnichrome),
ĥĥ elektroanalizator CS-1090 Cypress System,
ĥĥ zestaw do stereolitografii.
Fot. Fluorymetr FLS920 do pomiarów właściwości cząsteczek w stanach wzbudzonych.
ĥĥ Nagroda naukowa prezydenta Bydgoszczy za 2004 rok,
ĥĥ 3 medale na międzynarodowych wystawach wynalazków w 2008 roku oraz dyplom Ministra
Nauki i Szkolnictwa Wyższego, za opracowanie technologii wytwarzania metodą HF CVD
elektrod diamentowych do zastosowań elektrochemicznych,
ĥĥ Nagroda Marszałka Województwa Kujawsko-Pomorskiego w dziedzinie badania naukowe
i postęp techniczny w 2009 roku.
11
Katedra Inżynierii Chemicznej
i Bioprocesowej
Zakład Chemii Organicznej
ul. Seminaryjna 3,
85-326 Bydgoszcz
 + (48 52) 374-9066
KIEROWNIK:
dr hab. inż. Marek Wójcik, prof. nadzw. UTP
ĥĥ inżynieria chemiczna i bioprocesowa,
ĥĥ bioprocesy enzymatyczne i mikrobiologiczne.
Oferta Katedry
ĥĥ badania biokatalizatorów i bioprocesów,
ĥĥ mikrokapsułkowanie substancji biologicznie aktywnych,
ĥĥ dezaktywacja enzymów i optymalizacja bioreaktorów,
ĥĥ modelowanie wzrostu drobnoustrojów w bioreaktorach,
ĥĥ technologie otrzymywania immobilizowanych biokatalizatorów.
ĥĥ bioreaktory do hodowli wgłębnej drobnoustrojów,
ĥĥ bioreaktory do hodowli drobnoustrojów na podłożach stałych,
ĥĥ spektrofotometr UV-VIS,
ĥĥ wiskozymetr rotacyjny Brookfielda,
ĥĥ liofilizator Alpha 1-2,
ĥĥ zestaw do oznaczania azotu ogólnego
metodą Kiejdahla.
12
ul. Seminaryjna 3,
85-326 Bydgoszcz
 +(48 52) 374-9035
KIEROWNIK
Prof. dr hab. Ryszard Gawinecki
ĥĥ badania struktury związków organicznych,
ĥĥ spektroskopia związków organicznych,
ĥĥ analiza oddziaływań wewnątrz- i międzycząsteczkowych,
ĥĥ synteza i fotochemia barwników,
ĥĥ rola sensybilizatorów w procesach przeniesienia elektronu (polimeryzacja wolnorodnikowa, konwersja promieniowania słonecznego).
Oferta Zakładu
ĥĥ Sposób prowadzenia w reaktorze okresowym procesu biotransformacji. Patent P.
191180 (2006 r.),
ĥĥ Sposób hodowli grzybni w płynnych
podłożach zawierających stały substrat.
Patent P. 158030 (1991 r.),
ĥĥ Urządzenie do półciągłej hodowli grzybni
metodą wgłębną. Patent P. 158028 (1991 r.),
ĥĥ Sposób odzyskiwania alginianów ze zdezaktywowanych biokatalizatorów biologicznych. Patent P. 158020 (1991 r.),
ĥĥ Urządzenia zapewniające sterylne wpro-
wadzenie elementów pomiarowych do napełnionych zbiorników, zwłaszcza bioreaktorów.
Patent P. 156657 (1991 r.),
ĥĥ Sposób wytwarzania katalizatora biologicznego. Patent P. 162830 (1990 r.).
Fot. Bioreaktor.
ĥĥ synteza związków organicznych,
ĥĥ ocena efektywności metod syntezy związków organicznych,
ĥĥ izolacja i oczyszczanie związków organicznych,
ĥĥ spektroskopowa identyfikacja związków organicznych,
ĥĥ rejestracja i interpretacja widm NMR, UV-vis i IR,
ĥĥ badanie równowag (zwłaszcza równowag tautomerycznych),
ĥĥ pomiar parametrów fizyko-chemicznych związków organicznych,
ĥĥ próby rozpuszczalnikowe mające na celu otrzymanie kokryształów na potrzeby farmacji,
ĥĥ pomiary mające na celu potwierdzenie otrzymania kokryształów,
ĥĥ przeprowadzenie obliczeń kwantowo-chemicznych dla kompleksów niekowalencyjnych
ĥĥ obliczenia kwantowo-chemiczne mające na celu wyznaczenie: optymalnej struktury związków, parametrów spektroskopowych, mechanizmów i parametrów termodynamicznych
reakcji,
ĥĥ synteza nowych, efektywnych fotoinicjatorów oraz koinicjatorów polimeryzacji wolnorodnikowej oraz badania procesu fotoinicjowania polimeryzacji,
ĥĥ synteza i badanie fotoinicjatorów mogących znaleźć zastosowanie w technologii fotochemicznie utwardzanych klejów samoprzylepnych,
ĥĥ badanie właściwościami fotochemicznymi i fotofizycznymi barwników obejmujące i możliwości ich zastosowania jako markerów do oznaczania biocząsteczek,
ĥĥ szkolenie w dziedzinie:
ÎÎ syntezy związków organicznych, ich izolacji/oczyszczania i identyfikacji (głównie metoda-
13
mi spektroskopowymi);
ÎÎ doboru środków suszących;
ÎÎ badania równowag, zwłaszcza równowag tautomerycznych;
ÎÎ poszukiwań literaturowych dotyczących metod syntezy i właściwości związków organicznych;
ÎÎ pomiarów spektroskopowych;
ÎÎ oddziaływań wewnątrz- i międzycząsteczkowych, procesów równowagowych;
ÎÎ warunków wykonywania pomiarów parametrów fizykochemicznych związków organicznych.
ĥĥ spektrometr NMR (Varian Gemini 200),
ĥĥ aparatura do destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem,
ĥĥ układ do chromatografii FLASH,
ĥĥ układ do pracy w inertnej atmosferze,
ĥĥ aparatura umożliwiająca przeprowadzanie reakcji w niskich temperaturach,
ĥĥ zestaw do stereolitografii.
ĥĥ Nagroda Naukowa Prezydenta Bydgoszczy za 2004 rok.
ĥĥ Nagroda Polskiego Towarzystwa Chemicznego im. Wiktora Kemuli za cykl prac naukowych.
ĥĥ Stypendium Naukowe Prezydenta Miasta Bydgoszczy dla wybitnych młodych naukowców
na rok 2011.
ĥĥ badania struktury związków organicznych,
ĥĥ spektroskopia związków organicznych,
ĥĥ analiza oddziaływań wewnątrz- i międzycząsteczkowych.
Oferta Zakładu
ĥĥ synteza związków organicznych,
ĥĥ ocena efektywności metod syntezy związków organicznych,
ĥĥ izolacja i oczyszczanie związków organicznych,
ĥĥ spektroskopowa identyfikacja związków organicznych,
ĥĥ rejestracja i interpretacja widm NMR, UV-vis i IR,
ĥĥ badanie równowag (zwłaszcza równowag tautomerycznych),
ĥĥ pomiar parametrów fizyko-chemicznych związków organicznych,
ĥĥ szkolenie w dziedzinie:
ÎÎ syntezy związków organicznych, ich izolacji/oczyszczania i identyfikacji (głównie metodami spektroskopowymi);
ÎÎ doboru środków suszących;
ÎÎ badania równowag, zwłaszcza równowag tautomerycznych;
ÎÎ poszukiwań literaturowych dotyczących metod syntezy i właściwości związków organicznych;
14
ÎÎ pomiarów spektroskopowych;
ÎÎ oddziaływań wewnątrz- i międzycząsteczkowych, procesów równowagowych;
ÎÎ warunków wykonywania pomiarów parametrów fizykochemicznych związków organicznych.
ĥĥ spektrometr NMR 400 Hz,
ĥĥ aparatura do destylacji pod zmniejszonym ciśnieniem.
Zakład Technologii Polimerów
ul. Seminaryjna 3,
85-326 Bydgoszcz
 + (48 52) 374-9052 do 54
KIEROWNIK
dr hab. Kazimierz Piszczek, prof. UTP
ĥĥ badania w zakresie modyfikacji właściwości przetwórczych i użytkowych polimerów termoplastycznych, w tym kompozyty termoplastów z udziałem napełniaczy drewnopochodnych
i nanokompozyty PVC z nanorurkami węglowymi,
ĥĥ badania wpływu składu mieszanin i warunków przetwórstwa na żelowanie nieplastyfikowanego PVC,
ĥĥ zjawiska zachodzące w żelującym PVC (cechy reologiczne jako wynik zjawiska żelowania,
ocena właściwości fizykomechanicznych i struktury wytworów, wpływ parametrów procesu
i modyfikatorów),
ĥĥ modyfikacja właściwości przetwórczych i użytkowych tworzyw polichlorowinylowych,
ĥĥ modyfikacja właściwości poliolefin napełniaczami i nukleantami,
ĥĥ monokompozyty poliolefinowe,
ĥĥ otrzymywanie materiałów i kompozytów konstrukcyjnych o żądanych właściwościach,
ĥĥ modyfikacja właściwości przetwórczych i fizykomechanicznych polimerów termoplastycznych, w tym: badania zależności pomiędzy parametrami przetwórstwa a wynikową strukturą polimerów, ocena wpływu dodatków aktywnych i nieaktywnych chemicznie na strukturę
i właściwości polimerów,
ĥĥ recykling materiałowy tworzyw polimerowych, w tym: badania nad wykorzystaniem recyklatów PE, PVC, PP, PS, PET, PBT i sztywnych pianek poliuretanowych oraz wpływ wielokrotnego przetwórstwa,
ĥĥ współmieszalność w układach PP/PE, LDPE/HDPE i PET o różnym stopniu krystaliczności,
w tym: badania struktury morfologicznej i właściwości fizykomechanicznych.
15
Oferta Zakładu
ĥĥ badania wpływu modyfikacji fizycznej na właściwości przetwórcze i użytkowe w aspekcie
nowych zastosowań tworzyw polimerowych lub unowocześnienia rozwiązań dotychczas
stosowanych,
ĥĥ analiza przyczyn występowania wad w wytworach wykonanych,
ĥĥ z tworzyw polimerowych i opracowanie metod usuwających te wady,
ĥĥ opracowanie nowych receptur mieszanin polimerowych z różnymi modyfikatorami i napełniaczami, w tym napełniaczami drewnopochodnymi,
ĥĥ opracowanie nowych metod testowania wyrobów z tworzyw polimerowych dla różnych
zastosowań,
ĥĥ pomoc w rozwiązywaniu problemów występujących w przetwórstwie i stosowaniu tworzyw
polimerowych,
ĥĥ Identyfikacja polimerów i tworzyw polimerowych metodami instrumentalnymi (spektrofotometrii FTIR, WAX, DSC, TGA), ocena jednorodności i właściwości tworzyw recyrkulowanych
ĥĥ szkolenia w zakresie materiałoznawstwa tworzyw polimerowych, przetwórstwa PVC, modyfikacji fizycznej polimerów, wytwarzania kompozytów WPC.
ĥĥ wtryskarka WH 80 i Monomat 160,
ĥĥ wytłaczarka jednoślimakowa W32 (wyposażona w głowice do wytłaczania profili, głowicę do
pomiarów reologicznych, głowicę reologiczną do wytłaczania kompozytów z napełniaczami
drewnopochodnymi, odciąg, dozowniki ślimakowe),
ĥĥ granulatory, mieszalniki,
ĥĥ dezitegrator ultradźwiękowy (sonikator)
ĥĥ plastografometr Brabendera,
ĥĥ prasa hydrauliczna PHM 63 i prasa do otrzymywania błonek do spektrofotometrii,
ĥĥ walcarka,
ĥĥ reometry kapilarne,
ĥĥ mikroskop polaryzacyjny z torem wizyjnym, mikroskopy interferencyjne, stereoskopowe,
metalograficzne, mikrotomy,
Fot. Walcarka.
16
Fot. Dynamiczny kalorymetr skaningowy DSC.
ĥĥ aparatura do badań termicznych: dynamiczny kalorymetr skaningowy (DSC), aparat TGA
ĥĥ kolumna gradientowa do wyznaczania gęstości,
ĥĥ kolumna do frakcjonowania materiałów proszkowych ze złoża fluidalnego,
ĥĥ maszyna wytrzymałościowa Tiratest 2000,
ĥĥ aparat Vicata i Martensa,
ĥĥ młot udarowy Charpy,
ĥĥ twardościomierze: Rockwella i Shora
ĥĥ zestaw do wyznaczania krzywych termomechanicznych metodą Kargina.
ĥĥ Opracowanie technologii wytwarzania nanokompozytów PVC z nanorurkami węglowymi
metodą koncentratów (sposób zgłoszony do opatentowania),
ĥĥ Opracowanie technologii wytwarzania kompozytów polimerów termoplastycznych z napełniaczami drewnopodobnymi.
Zakład Chemii Materiałów i Powłok
Ochronnych
ul. Seminaryjna 3,
85-326 Bydgoszcz
 + (48 52) 374-9079
KIEROWNIK
Dr hab. inż. Edwin Makarewicz, prof. nadzw. UTP
Technologia wytwarzania powłok metalowych i organicznych nanoszonych na różne podłoża
metaliczne i niemetalowe, w tym:
ĥĥ metody metalizacyjne i galwaniczne nanoszenia powłok stopowych,
ĥĥ optymalizacja parametrów nanoszenia powłok w powiązaniu z ich składem i wyczerpywaniem się składników kąpieli,
ĥĥ opracowanie sposobów neutralizacji i wykorzystania oraz analiza składu osadów i ścieków
po kąpielach galwanicznych, z możliwością odzyskania składników metalicznych, a także
innego ich zagospodarowania,
ĥĥ otrzymywanie wodnych farb dyspersyjnych z polimerów lub kopolimerów tworzących
powłoki o szczególnie wysokiej odporności na środowisko chemiczne i działania mechaniczne,
ĥĥ badania nanoszenia materiałów malarskich różnymi sposobami jak rozpylenie pneumatyczne, malowanie elektroforetyczne sposobem anaforetycznym, kataforetycznym lub
chemiforeza,
ĥĥ kompleksowe badania właściwości ochronnych otrzymanych powłok metalowych i orga-
17
nicznych, z zastosowaniem metod fizykomechanicznych oraz elektrochemicznych a także
przyspieszonych badań w komorach solnej lub klimatycznej,
ĥĥ badania odporności chemicznej powłok w środowiskach o różnej agresywności korozyjnej,
ĥĥ badania właściwości sorpcyjnych materiałów sztucznych oraz naturalnych,
ĥĥ opracowanie ekonomicznych metod usuwania ze ścieków zanieczyszczeń rozpuszczonych
oraz zawiesin,
ĥĥ rozpoznawanie faz krystalicznych metodą WAX,
ĥĥ opracowanie nowych metodyk ilościowej analizy polimerów wodorozpuszczalnych
Oferta Zakładu
ĥĥ badania nanoszenia powłok metalowych i organicznych różnymi sposobami,
ĥĥ badania właściwości ochronnych powłok metalowych i organicznych metodami niszczącymi i nieniszczącymi, elektrochemicznymi oraz w komorach środowiskowych,
ĥĥ analizy chemiczne kąpieli galwanicznych, ścieków i osadów pogalwanicznych, wskazanie
sposobu ich wykorzystania lub zagospodarowania,
ĥĥ analizy chemiczne oraz badania techniczne farb, lakierów i składników materiałów
malarskich,
ĥĥ prace projektowe i opinie w zakresie
optymalizacji obliczeń technologicznych
procesów galwanicznych i malarskich,
oczyszczalni ścieków itp.,
ĥĥ pomoc technologiczna w zakresie uruchomienia galwanizerni, malarni i oczyszczalni ścieków,
ĥĥ organizacja szkoleń, w tym: technologia
zabezpieczeń antykorozyjnych obiektów
przemysłowych za pomocą powłok metalowych i organicznych, ocena skuteczności
ochronnej i jakości powłok,
ĥĥ badania właściwości sorpcyjnych różnych
materiałów,
ĥĥ badania nad wykorzystaniem materiałów
odpadowych do oczyszczania ścieków,
ĥĥ rozpoznawanie faz krystalicznych,
skich w stanie ciekłym,
ĥĥ o różnej konsystencji (farb i szpachlówek) oraz farb proszkowych,
ĥĥ aparatura do badania właściwości fizykomechanicznych i odporności chemicznej powłok
malarskich w różnych środowiskach oraz badań elektrochemicznych,
ĥĥ spektrofotometry UV-VIS,
ĥĥ dyfraktometr rentgenowski.
Publikacje w czasopismach krajowych, zagranicznych, wystąpienia na konferencjach, patenty,
opracowania dotyczące wodorozcieńczalnych farb dyspersyjnych, cieczy jonowych i technik
aplikacyjnych.
ĥĥ aparatura laboratoryjna do nanoszenia
powłok metodami elektrochemicznymi,
badania i określenia parametrów kąpieli
galwanicznych, analizy ich składu,
ĥĥ aparatura i przyrządy do nanoszenia
powłok organicznych metodami rozpylania pneumatycznego, zanurzeniowego,
fluidalnego, elektroforetycznego itp.,
ĥĥ urządzenie do badania materiałów malar-
18
Fot. Proszkowy dyfraktometr rentgenowski firmy Seifert.
19
Zakład Matematyki powstał w wyniku scalenia trzech mniejszych jednostek (byłego Zakładu Matematyki, Zakładu Zastosowań Matematyki i zakładu Metod Analizy Matematycznej wraz z Pracownią Dydaktyczną Zastosowań Matematyki i Programowania).
W Zakładzie Matematyki prowadzone są badania w dziedzinach:
ĥĥ geometria dyskretna,
ĥĥ geometria brył wypukłych, pokrywanie brył wypukłych wielokątami,
ĥĥ zagadnienia początkowo-brzegowe dla układów równań cząstkowych,
ĥĥ problematyka sterowania,
ĥĥ stochastyczne równania różniczkowe,
ĥĥ metody matematyczne dla systemów utrzymania ruchu (zagadnienia niezawodności).
Zakład Fizyki
KIEROWNIK
dr hab. Antoni Bukaluk
Instytut Matematyki i Fizyki
W Zakładzie Fizyki prowadzone są badania w zakresie fizyki doświadczalnej, inżynierii materiałowej i technologii oraz badania w zakresie fizyki teoretycznej.
Główna tematyka w zakresie fizyki doświadczalnej to:
DYREKTOR
Prof. dr hab. Gerard Czajkowski
ĥĥ badania własności optycznych i elektronowych powierzchni metali i półprzewodników,
ĥĥ badanie procesów fizyko-chemicznych zachodzących w obszarze przypowierzchniowym,
ĥĥ analiza własności fizycznych i składu chemicznego powierzchni i obszarów przypowierzchniowych cienkich warstw metalicznych i półprzewodnikowych oraz układów łączonych.
Z-CA DYREKTORA DS. BADAŃ NAUKOWYCH
Dr Adam Dittmar-Wituski
Z-CA DYREKTORA DS. DYDAKTYKI
Dr Piotr Schillak
Badania doświadczalne właściwości materiałów metodami elektronowymi i optycznymi prowadzone są w dwóch laboratoriach w ramach zakładu fizyki:
Adres:
al. prof. S. Kaliskiego 7,
85-789 Bydgoszcz
 + (48 52) 340-8650,  340-8692
| + (48 52) 340-8643
 [email protected]
ĥĥ Laboratorium Inżynierii Powierzchni,
ĥĥ Laboratorium Elipsometrii i Mikrostruktury Materiałów.
Laboratoria te współpracują z firmami w zakresie inżynierii materiałowej, badań i projektowa-
Instytut Matematyki i Fizyki od czerwca 1998 roku jest jednostką Wydziału Technologii i Inżynierii
Chemicznej. W skład Instytutu Matematyki i Fizyki wchodzą 2 samodzielne zakłady i laboratoria:
ĥĥ Zakład Matematyki,
ĥĥ Zakład Fizyki,
ĥĥ Laboratorium Elipsometrii i Mikrostruktury Materiałów,
ĥĥ Laboratorium Inżynierii Powierzchni.
Zakład Matematyki
KIEROWNIK
prof. dr hab. Marek Lassak
20
21
nia warstw funkcjonalnych (przeciwzużyciowych, narzędziowych, optycznych, dekoracyjnych).
W zakresie fizyki teoretycznej badania prowadzone są w trzech kierunkach:
ĥĥ badania procesów oddziaływania pól elektromagnetycznych z nanostrukturami półprzewodnikowymi, ze szczególnym uwzględnieniem liniowych i nieliniowych własności optycznych,
ĥĥ teoria formowania modelowych (bio)materiałów,
ĥĥ badania propagacji, spowolnienia i zatrzymania impulsów świetlnych w układach atomowych, w warunkach elektromagnetycznie indukowanej przezroczystości (EIT) zmieniającej
się w czasie.
Oferta Instytutu
ĥĥ projektowanie wraz z oprogramowaniem komputerowo sterowanych układów pomiarowych
różnych wielkości fizycznych z cyfrową rejestracją wyników,
ĥĥ opracowanie i interpretacja wyników pomiarów i obserwacji za pomocą technik wielowymiarowej analizy statystycznej, doradztwo i współpraca w planowaniu doświadczeń,
ĥĥ rozwiązywanie zagadnień z pogranicza fizyki i chemii oraz fizyki i biologii, występujących
głównie w skalach czasowo-przestrzennych oraz energii oddziaływań, charakterystycznych
dla układów tzw. materii miękkiej, np. polimerów, koloidów, surfaktantów (m.in. cząsteczek
lipidowych) białek oraz ciał granularnych,
ĥĥ opis i analiza teoretyczna własności optycznych półprzewodników ze szczególnym
uwzględnieniem własności optycznych nanostruktur półprzewodnikowych,
ĥĥ badania właściwości fizycznych produktów zbożowych,
ĥĥ badania materiałów (w tym biologicznych) metodami spektrofotometrii UV-VIS-IR z zastosowaniem nowoczesnych metod opracowania i interpretacji wyników pomiarowych – statystyki wielowymiarowej i chemometrii.
Główne techniki eksperymentalne to:
ĥĥ dyfrakcja elektronów niskoenergetycznych,
ĥĥ spektroskopia elektronowa,
ĥĥ spektroskopia fotoelektronowa,
ĥĥ skaningowa mikroskopia tunelowa.
Badania prowadzone są w warunkach ultrawysokiej próżni (UHV, ciśnienie rzędu 10-10mBa),
natomiast reakcje na powierzchniach materiałów przeprowadzane mogą być w atmosferze
gazowej pod wysokim ciśnieniem, do 20 Ba.
Główne stanowisko badawcze przedstawia fotografia 1.
Na wielokomorowe stanowisko próżniowe
składa się:
Fot. 1. Widok aparatury do badań w warunkach ultrawysokiej próżni i w reaktorze wysokociśnieniowym.
ĥĥ komora skaningowego mikroskopu tunelowego (STM),
ĥĥ komora dystrybucyjna (obsługująca transfer nośników próbek pomiędzy pozostałymi komorami),
ĥĥ komora śluzy (umożliwiająca umieszczenie próbek w UHV bez zapowietrzania systemu),
ĥĥ komora przygotowawcza (zapewniająca wygrzewanie, chłodzenie, czyszczenie jonowe próbek, osadzanie cienkich warstw, rejestrację dyfrakcji elektronów powolnych (LEED),
ĥĥ komora analizy (do rejestracji widm fotoemisji i wykonywania profili składu),
ĥĥ komora reaktora wysokociśnieniowego (umożliwiająca lokalne podwyższenie ciśnienia
wokół próbki i przeprowadzenie reakcji z wybranymi gazami).
Spektroskopia fotoelektronowa (XPS)
Laboratorium Inżynierii Powierzchni
Dane pomiarowe do wyznaczania składu otrzymuje się w postaci „widm”, na których charakterystyczne piki odpowiadają poszczególnym pierwiastkom, a ich wysokość proporcjonalna jest
KIEROWNIK
dr Marek Trzciński
Laboratorium Inżynierii Powierzchni jest interdyscyplinarnym laboratorium badawczym z zakresu nauki o powierzchni, inżynierii powierzchni, inżynierii materiałowej i nanotechnologii.
W laboratorium prowadzone są badania procesów formowania i określania struktury i składu
chemicznego nanostruktur, cienkich warstw metali i półprzewodników oraz warstwy wierzchniej
stopów metali. Badaniami objęte są również warstwy i struktury stosowane w nanotechnologii
- metaliczne, półprzewodnikowe i polimerowe, wykonane w innych laboratoriach badawczych
metodami naparowania próżniowego, epitaksji chemicznej oraz metodami nanoszenia nanowarstw przy użyciu wiązek elektronowych i jonowych.
Badania w Laboratorium Inżynierii Powierzchni dotyczą analizy składu oraz stanu chemicznego
powierzchni materiałów oraz topografii powierzchni. Z drugiej strony wytwarzane są nowe materiały i pokrycia powierzchni.
Fot. 2. Wyniki analizy składu powierzchni oraz analiza przekroju międzywarstwy podczas trawienia jonowego.
22
23
do zawartości danego pierwiastka. Na tej podstawie określić można też zmiany składu na
granicy dwóch materiałów.
Za pomocą precyzyjnego manipulatora możliwe jest obrazowanie składu chemicznego
powierzchni - tj. odwzorowanie stężenia poszczególnych składników próbki w funkcji
zmiennych x i y na powierzchni, z dokładnością
do mikrometrów. Na zdjęciu (Fot. 3.) przedstawiona jest „mapa” powierzchni, na której widać „wyspę” zawierającą domieszkę miedzi,
o wymiarach rzędu 500 mikrometrów.
Technika fotoelektronowa jest narzędziem
umożliwiającym oprócz badania składu ma-
Fot. 3. Widma przestrzenne powierzchni próbki; kolor czerwony oznacza zawartość domieszki na powierzchni próbki.
Fot. 5. Widma Ti2p i O1s warstwy tlenku tytanu w różnych stadiach utlenienia.
Reaktor wysokociśnieniowy
W kontrolowanych warunkach korzystając z reaktora wysokociśnieniowego można wytwarzać,
a następnie badać nowe materiały lub pokrycia materiałów, np. tlenki i azotki tytanu i in.
Fot. 4. Obrazy blaszki tytanowej przykrytej folią aluminiową - skala ok. 2 × 2 mm
teriału również badanie stanu chemicznego. W zależności od rodzaju wiązań chemicznych na
powierzchni, w widmach występują charakterystyczne przesunięcia chemiczne. Poniżej przedstawiono widma fotoelektronowe (XPS) tlenku tytanu w różnych stanach utlenienia podczas
przebiegu procesu trawienia jonowego.
Rys. 6. Po lewej: reaktor wysokociśnieniowy, po prawej: uchwyt próbek.
24
25
ĥĥ badanie wpływu zawartości domieszek na właściwości fizyko-chemiczne metali, układów
półprzewodnikowych i łączonych,
ĥĥ analiza nanotopografii powierzchni ciał stałych - możliwość wnioskowania o strukturze
krystalicznej ciała (na podstawie techniki dyfrakcyjnej LEED), a także badania topografii
fragmentów niektórych próbek z rozdzielczością atomową techniką skaningowej mikroskopii tunelowej (STM),
ĥĥ możliwość wytwarzania, a następnie badania własności fizykochemicznych ultra-cienkich
i cienkich warstw (stopień pokrycia od ułamków pojedynczej warstwy atomowej do setek
nm),
ĥĥ przeprowadzanie reakcji próbek z wybranymi gazami (obecnie z tlenem i azotem) w warunkach podwyższonego ciśnienia (do 2 MPa) oraz temperatury (do 650 °C),
ĥĥ wykonywanie pomiarów za pomocą metod:
Fot. 7. Przykłady warstw tlenku tytanu wytworzonych w reaktorze wysokociśnieniowym.
Skaningowy mikroskop tunelowy (STM)
Obrazowanie powierzchni za pomocą STM polega na rejestracji tzw. prądu tunelowego pomiędzy
powierzchnią a ostrzem igły przesuwanej precyzyjnie nad powierzchnią badanego materiału. Po
obróbce komputerowej uzyskuje się mapy topografii powierzchni o rozdzielczości atomowej.
ÎÎ spektroskopii elektronowej i fotoelektronowej (AES, UPS, EELS),
ÎÎ dyfrakcji elektronów niskoenergetycznych (LEED),
ĥĥ wykonywanie naparowywania w warunkach ultrawysokiej próżni cienkich warstw metali na
różnych podłożach,
ĥĥ wykonanie pomiarów rezystancji stykowej.
Aparatura
Stanowisko ultrawysokiej próżni, w skład którego wchodzi kilka komór badawczych:
ĥĥ komora przygotowawcza próbek i wykonywania cienkich warstw z kamerą obrazowania
dyfrakcji elektronów niskoenergetycznych (LEED), umożliwiającą także wstępne określenie
składu powierzchni metodą AES,
ĥĥ naparowywarki z możliwością pomiaru grubości warstw za pomocą wagi kwarcowej,
ĥĥ reaktor wysokociśnieniowy,
ĥĥ stanowisko zmienno-temperaturowego skaningowego mikroskopu tunelowego (STM) wraz
z oprogramowaniem do obrazowania powierzchni w skali atomowej,
ĥĥ spektrometr fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim i ultrafioletowym, wyposażony w hemisferyczny analizator energii (SCIENTA), z możliwością obrazowania składu powierzchniowego próbek i w głąb próbek oraz działo jonowe do wykonywania
profili składu,
ĥĥ urządzenie do transportu próbek w warunkach próżniowych (walizka próżniowa); umożliwa
wymianę próbek pomiędzy laboratoriami bez kontaktu z powietrzem.
Fot. 8. Powierzchnia grafitu obrazowana metodą STM, widoczne są adatomy na krawędziach tarasów.
Oferta Laboratorium Inżynierii Powierzchni
ĥĥ analiza składu chemicznego ciał stałych (zarówno krystalicznych jak i amorficznych) oraz
sporządzanie profili składu chemicznego powierzchni i w głąb próbki, z rozdzielczością
przestrzenną pojedynczych nanometrów,
ĥĥ badanie własności chemicznych i elektronowych powierzchni próbki (m.in. identyfikacja
pierwiastków obecnych na powierzchni próbki, określenie stanu chemicznego składników np. utlenienie, rodzaj wiązań, występowanie w związku chemicznym), badania formowania
związków chemicznych, związków międzymetalicznych, stopów powierzchniowych,
26
Ponadto laboratorium dysponuje innymi stanowiskami ultrawysokiej próżni, wyposażonymi
w spektrometry elektronów Augera (AES), fotoelektronów i strat energetycznych elektronów,
wyposażone w analizatory cylidryczne (Staib Instrumente, Riber) i analizator hemisferyczny (Vacuum Generators).
27
Laboratorium Elipsometrii i Mikrostruktury Materiałów
KIEROWNIK
dr inż. Łukasz Skowroński
Laboratorium Elipsometrii i Mikrostruktury Materiałów jest interdyscyplinarnym laboratorium
badawczym w zakresie badań powierzchni metodami optycznymi i mikroskopowymi. Badania
pozwalają na określenie właściwości materiałów litych, cienkich warstw, układów o charakterze
heterostruktur, metali, półprzewodników, dielektryków. Umożliwiają śledzenie zmian zachodzących w procesie starzenia, obróbki i eksploatacji i pozwalają ocenić przydatność badanych układów w różnych technologiach, zwłaszcza nanotechnologii, technologii absorberów solarnych
i promieniowania termicznego, ogniw fotowoltaicznych, polimerów, kryształów wieloskładnikowych, materiałów dekoracyjnych itp. Pomiary elipsometryczne (wyznaczanie azymutów elipsometrycznych Ψ i Δ) wykonywane są w zakresie w zakresie długości fal od 193 nm do 25000 nm.
Mikroskopia konfokalna i mikroskopia sił atomowych umożliwia analizę morfologii powierzchni
i trójwymiarowe obrazowanie mikrostruktury powierzchni w skali nanometrowej. W laboratorium możliwe jest wyznaczanie parametrów mikromechanicznych różnych materiałów: metali, stopów, polimerów, kompozytów (materiałów miękkich, twardych, kruchych i plastycznych)
w czasie rzeczywistym oraz zmiany tych parametrów po procesach starzeniowych i zmęczeniowych. W laboratorium możliwe są tez pomiar rezystancji elektrycznej badanych materiałów.
Oferta Laboratorium Elipsometrii i Mikrostruktury Materiałów
ĥĥ obrazowanie i analizowanie topografii powierzchni 2D i 3D w skali mikro i nano, wyznaczanie profili liniowych, analiza/zliczanie obiektów na powierzchni, wyznaczanie grubości
warstw,
ĥĥ badanie właściwości optycznych układów niskowymiarowych (heterostruktury, studnie
kwantowe LED, OLED, LD, nanostruktury plazmoniczne), badanie właściwości optycznych
ośrodków efektywnych, warstw chropowatych, kompozytów, itp. i ich parametryzacja,
ĥĥ badanie anizotropii optycznej materiałów,
ĥĥ wyznaczanie parametrów chropowatości R i S (PN-EN ISO 4287, PN-EN ISO 25178),
ĥĥ wyznaczenie w oparciu o oprogramowanie WVASE32, SpectraRay3 oraz bazę własnych
programów stałych optycznych (zespolona funkcja dielektryczna, zespolony współczynnik
załamania, współczynnik absorpcji, przewodność optyczna) oraz grubości warstw różnych
materiałów,
ĥĥ wyznaczanie parametrów pasm absorpcyjnych,
ĥĥ wyznaczanie widm transmisyjnych w zakresie długości fal od 193 nm do 25000 nm,
ĥĥ wyznaczanie modułów twardości i elastyczności (HIT, HV), i modułu Younga (EIT, E*IT), materiałów litych (metale, kompozyty, polimery) i warstw (np. farby, lakiery), zgodnie z normą
PN-EN ISO 14577,
ĥĥ wyznaczanie oporu powierzchniowego i oporu właściwego.
Aparatura
ĥĥ Elipsometr UV-VIS-NIR V-Vase (J.A.Woollam Co., Inc.),
ĥĥ Elipsometr NIR-MIR Sendira (Sentech GmbH),
ĥĥ Spektrofotometr MIR Cary (Agilent),
ĥĥ Mikroskop konfokalny Lext OLS 4000 (Olympus),
28
ĥĥ Mikroskop sił atomowych Innova (Bruker),
ĥĥ Mikrotwardościomierz MHT (CSM Instruments, certyfikowane wgłębniki: Vickersa, Berkovicha i Knoopa zakres obciążenń: od 10 mN do 10 N, rozdzielczość do 0.1 mN.),
ĥĥ Sonda czteropunktowa z kalibrowanym źródłem prądu stałego (Keithley).
Instytut Matematyki i Fizyki prowadzi również badania w dziedzinie fizyki teoretycznej. W ramach Zakładu Fizyki działają trzy zespoły badawcze, prowadzące badania w różnych kierunkach.
Zespół Badawczy Modelowania Procesów Fizykochemicznych,
kierowany przez prof. dr hab. Adama Gadomskiego.
Przedmiotem badań prowadzonych przez pracowników Zespołu są zagadnienia występujące na
pograniczu fizyki, chemii i biologii, pojawiające się we współczesnej nauce o materiałach. Główny
kierunek badań to teoria formowania modelowego (bio)materiału. Badane są zjawiska zarówno
samoformowania do stanu natywnego polegającego na uzyskaniu przez zwiniętą (w sensie nanomechanicznym) cząsteczkę stanu o minimalnej energii (najczęściej, jest to jednocześnie stan,
który jest najodpowiedniejszy dla funkcjonalności biologicznej ) jak i zjawiska spontanicznej
lub wymuszonej agregacji i/lub krystalizacji. Oba procesy są niezmiernie ważne z punktu widzenia procesów zachodzących w organizmach żywych (mutacje, choroby neurodegeneracyjne
takie jak choroba Alzheimera, Parkinsona, stwardnienie rozsiane i inne). Wykorzystuje się do
tego zarówno modele uproszczone (mezoskopowe), gdzie pojedyncza (bio)cząsteczka reprezentowana jest np. przez kulkę, a własności rozpuszczalnika ukryte są w zaimplementowanych potencjałach, jak również modele tzw. pełnoatomowe, w których uwzględniane są wszystkie atomy
tworzące makrocząsteczkę, rozpuszczalnik oraz wszelkie dodatki (stabilizatory pH, precypitanty
i inne). Dodatkowo ważną rolę w modelowanych procesach odgrywa temperatura, w której zachodzą badane procesy.
Fot. 9. Modelowanie formowania się białek.
Drugim kierunkiem badań, istotnym z punktu widzenia osób starszych, jest fenomen skrajnie
niskiego współczynnika tarcia występującego na powierzchniach międzystawowych, np. w stawach kolanowych czy biodrowych i rola, jaką w tym procesie odgrywa kwas hialuronowy, który
występujący naturalnie w stawach lub podawany jest w formie iniekcji. Uwzględniane są tu
również efekty kwantowe i rola protonów w procesie ułatwionego smarowania. Pewne badania
praktyczne z tego zakresu prowadzone są również we współpracy z pracownikami Wydziału
29
Mechanicznego UTP jak również z lekarzami-ortopedami praktykującymi w polskich i w zagranicznych ośrodkach zdrowia.
jakościowo odmienne od metod klasycznych. Motywem badań i kwantowego przetwarzania informacji są wyzwania, jakie stoją przed współczesną technologią obliczeniową. Szybko rozwijająca się kryptografia oraz telekomunikacja kwantowa, powodują, że poszukuje się możliwości
skonstruowania komputerów kwantowych, których potencjalne możliwości obliczeniowe są nieporównywalnie większe od metod klasycznych. Obrazowym porównaniem ich możliwości jest
przykład deszyfrowania protokołu RSA odpowiedzialnego za bezpieczeństwo kart kredytowych.
Za pomocą dostępnych obecnie komputerów klasycznych deszyfracja tego protokołu wymagałaby miliardów lat, a komputer kwantowy potrzebowałby na realizację tego procesy niecałego
roku.
Grupa badawcza optyki kwantowej i informatyki kwantowej zajmuje się teoretycznym badaniem propagacji impulsów światła w ośrodkach atomowych, ich spowolnieniem, zatrzymaniem,
kontrolowanym przetworzeniem i wypuszczeniem. Procesy takie umożliwią konstrukcję uniwersalnego zestawu bramek logicznych, i w konsekwencji do konstrukcji komputera kwantowego.
Fotony są niezwykle trwałymi i wygodnymi nośnikami informacji lecz trudno je kontrolować.
Przetwarzania informacji niesionej przez fotony można dokonywać za pośrednictwem ośrodka
atomowego, z którym oddziałują. Badania grupy w szczególności dotyczą implementacji światła
zatrzymanego w układzie atomowym o konfiguracji trójnoga do konstrukcji bramek kwantowych
jedno- i dwukubitowych, których prawdopodobieństwo zadziałania wynosi 1. Zajmowano się
również dobrocią opisanych procesów implementacyjnych, co stanowi obecnie aktualny i szeroko dyskutowany problem w informatyce kwantowej. W odpowiednich warunkach wzbudzenia
impulsami światła występuje wzmocnienie spowodowane tym, że absorpcja dla pewnego zakresu częstości jest ujemna. Powstają wtedy warunki dla obserwacji w ośrodku impulsów, których
prędkość grupowa może być ujemna.
Obecnie coraz powszechniejsze staje się korzystanie z wirtualnych platform społecznościowych
służących do wymiany poglądów, spotkań towarzyskich czy rozgrywania gier sieciowych. W wirtualnym świecie dochodzi do wielu ciekawych zjawisk socjologicznych, które mogą być badane
metodami fizyki statystycznej. Śledzenie przepływu informacji, tworzenie/zrywanie kontaktów/
sojuszów może z powodzeniem być symulowane metodami komputerowymi wykorzystywanymi
w symulacjach układów fizycznych, a uzyskane wyniki, nierzadko bardzo interesujące, wykorzystać można do dalszych badań socjologicznych lub do celów marketingowych.
Oferta badawcza zespołu
ĥĥ modelowanie zjawisk agregacji i transportu w układach biopolimerowych i polimerowych
w oparciu o modele uproszczone jak i pełnoatomowe,
ĥĥ modelowanie wpływu temperatury, pH, dodatków chemicznych i zmian różnych parametrów fizyko-chemicznych na dynamikę oraz kierunek przebiegu w.w. zjawisk,
ĥĥ symulacje metodami Monte Carlo (MC) i Dynamiki Molekularnej (MD) układów złożonych
(układy cząsteczek, sieci społecznościowe).
Zespół Badawczy Optyki Kwantowej i Inforamtyki Kwantowej,
Kolejną dziedziną, w której prowadzone jest rozchodzenie się promieniowania elektromagnetycznego w ośrodkach o ujemnym współczynniku załamania czyli tzw. metamateriałach lewoskrętnych (LHM). Metamateriały to sztucznie wytworzone struktury, zbudowane z wielu identycznych „meta-atomów” o ściśle określonych właściwościach elektromagnetycznych. Meta-atomy
są komórkami elementarnymi periodycznej struktury miniaturowych obwodów rezonansowych.
Istotną cechą metamateriałów jest możliwość wpływania na ich parametry odpowiedzialne za
rozchodzenie się w nich promieniowania elektromagnetycznego. Konstruując dany metamateriał można zmieniać w nim warunki dyspersyjne „na żądanie”. W szczególności możliwe jest
wytwarzanie metamateriałów o ujemnych wartościach współczynnika załamania, w których
zjawiska optyczne przebiegają w sposób „odwrócony”. Zastosowanie metamateriałów pozwala
zwiększyć zdolność rozdzielczą układów optycznych poniżej granicy dyfrakcyjnej (mniejszej niż
długość fali).
Badania prowadzone przez grupę OKiIK mają charakter modelowy, ale w środowisku zajmującym się tą dziedziną panuje przekonanie, że możliwe jest wykorzystanie światła zatrzymanego
do konstrukcji przełączników optycznych oraz multiplekserów. Zaś badania nad metamateriałami lewoskrętnymi stanowią prężną, nowoczesną i rozwijającą się dziedzinę, która ma wiele
zastosowań, np. w tunelowniu fal, przenoszeniu plazmonów powierzchniowych, w antenach kierunkowych oraz warstwach absorbujących.
kierowany przez dr hab. Sylwię Zielińską-Raczyńską.
Intensywnie rozwijająca się informatyka kwantowa motywuje do poszukiwania nowych elementów logicznych służących do przetwarzania informacji. Kwantowe przetwarzanie informacji jest
30
31
Zespół optyki półprzewodników i nanostruktur półprzewodnikowych,
kierowany przez prof. dr hab. Gerarda Czajkowskiego
Zespół zajmuje się rozwijaniem opisu teoretycznego własności optycznych półprzewodników
i nanostruktur półprzewodnikowych. Badane są własności optyczne ekscytonów w strukturach
o zredukowanej liczbie wymiarów (kropki, dyski i druty kwantowe) oraz właściwości supersieci związków półprzewodnikowych AIIBVI i AIIIBV. W szczególności badane są własności optyczne
warstw i supersieci półprzewodnikowych w obszarze rezonansu ekscytonowego. Celem analizy
teoretycznej jest określenie funkcji optycznych, takich jak np. zespolona stała dielektryczna
zależna od częstości fali elektromagnetycznej, tensor podatności dielektrycznej, współczynniki transmisji i odbicia światła. Badane są także własności nanostruktur półprzewodnikowych,
takich jak druty kwantowe, pałeczki kwantowe, kropki i podwójne kropki kwantowe. Głównym
celem badań jest wyznaczenie poziomów energii i funkcji falowych dla elektronów, dziur i ekscytonów uwięzionych wewnątrz nanostruktury, która może być umieszczona w zewnętrznym
polu elektrycznym lub/i magnetycznym. Znajomość funkcji falowych umożliwia określenie szeregu własności nanostruktur, w tym własności optycznych, które są istotne przy projektowaniu
elementów optoelektronicznych.
32
Projekt Współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego
www.wtiich.utp.edu.pl
Dział Współpracy z Gospodarką
ul. Kaliskiego 7, 85-789 Bydgoszcz
www.wspolpraca.utp.edu.pl
[email protected]

wydział technologii i inżynierii chemicznej

Transkrypt

Podobne dokumenty

Konkurs otwarty na stanowisko asystenta w Katedrze Eksploatacji

Zastos. GC-MS w analizie środowiskowej

INŻYIERIA CHEMICZNA Historia, rozwój, znaczenie, przyszłość