Uniwersytet
Opiekun naukowy:
dr hab. Ewa Mielniczek-Brzóska, prof. UJD
e.mielniczek@ujd.edu.pl
Badania procesów krystalizacji metodą politermiczną oraz przeciw-rozpuszczalnikową
Problematyka naukowo-badawcza pracy doktorskiej obejmuje krystalizację wybranych związków chemicznych metodą politermiczną oraz przeciw-rozpuszczalnikową i zasadniczo dotyczy badań szerokości metastabilnego obszaru. Obszar metastabilny, stanowiący podstawowy parametr charakteryzujący zarodkowanie kryształów, może ulegać rozszerzeniu, zwężeniu bądź nie zmieniać się wraz ze zmianą stężenia czy też rodzaju występującej w roztworach wzrostowych domieszki. W różnych gałęziach przemysłu (np. chemicznym, farmaceutycznym, spożywczym itd.), aby krystalizujący stały produkt spełniał określone wymogi, krystalizacja musi zachodzić w ściśle ustalonych i kontrolowanych warunkach. Utrzymywanie przesycenia roboczego w aparacie przemysłowym w zakresie metastabilnym i założenie właściwego czasu wzrostu kryształów gwarantują pełną kontrolę nad procesem, skutkującą możliwością wytworzenia ziaren o danym rozmiarze, założonym pokroju i czystości. Wiedza na temat jest niezbędna w przypadku opracowywania przemysłowych technologii procesu krystalizacji, ponieważ wiąże się z wydajnością i jakością krystalizowanych produktów. Oznacza to, że jest również istotna z ekonomicznego punktu widzenia.
Studies of crystallization processes by polythermal and antisolvent method
The scientific and research problems of the doctoral dissertation include the crystallization of selected chemical compounds by the polythermal and antisolvent method and essentially concern the study of the metastable zone width. The metastable zone is a fundamental parameter characterising the nucleation of crystals. It can become wider or narrower, or remain unchanged with a change in concentration or the nature of impurity present in growth solutions. In various industries such as chemical, pharmaceutical or food industry, crystallization must take place in strictly defined and controlled conditions to obtain a crystallizing solid product with specified requirements. Maintaining operating saturation supersaturation in an industrial apparatus in the metastable zone and allowing appropriate crystal growth time ensure full control over the process, which will result in formation of grains of particular size, habit and purity. Knowledge about it is absolutely necessary when developing industrial technologies of the crystallization process because it is connected with the efficiency and quality of the products being crystallized, which is also significant in terms of economy.
Opiekun naukowy:
prof. dr hab. Cezary Kozłowski
Zastosowanie immobilizowanych polimerowych membran do separacji jonów metali z zastosowaniem specyficznych przenośników.
Odzyskiwanie i separacja metali ciężkich ze ścieków przemysłowych stały się w ostatnich latach koniecznym zadaniem w aspekcie ekologicznym. Zatem celowe wydaje się poszukiwanie skutecznych metod nie tylko usuwania metali ze ścieków, ale również poprzez zatężanie i rozdzielanie, zawracanie ich do ponownego użycia. Znaczącą rolę w procesie selektywnego odzyskiwania i zatężania jonów metali z rozcieńczonych roztworów wodnych zaczynają odgrywać membrany ciekłe, a w ostatnich latach także polimerowe membrany inkluzyjne, będące alternatywą dla ekstrakcji ciecz-ciecz. Transport przez tego rodzaju membrany opisywany jest jako operacje jednoczesnej ekstrakcji i reekstrakcji połączone w jednym etapie. Efektywność i selektywność działania ciekłej membrany zależy m.in. od rodzaju wprowadzonego do niej przenośnika w transporcie aktywnym jonów metali. Moje badania są ukierunkowane na zastosowaniu technik membranowych w chemii środowiska. Do badań stosuje ciekłe membrany w tym polimerowe membrany inkluzyjne, które przy zastosowaniu odpowiednich przenośników pozwalają na selektywne wydzielanie jonów metali z roztworów wieloskładnikowych. W badaniach stosuję związki makocykliczne, wykazujące dużo wyższą selektywność niż komercyjne ekstrahenty jonów metali. Interdyscyplinarny charakter badań dotyczy syntezy membran, mechanizmu transportu oraz zastosowania w obszarach chemii środowiska w zakresie wydzielania metali z wód środowiskowych. Badania obejmują poznanie kinetyki, mechanizmów pertrakcji membranowej w ułatwionym transporcie przez immobilizowane polimerowe membrany inkluzyjne
The applied of immobilized polymeric inclusion membranes for selective transport of metal ion by specific (macrocyclic) ion carriers
Recovery and separation of heavy metals from industrial wastewater have become a necessary task in the ecological aspect in recent years. Therefore, it seems advantageous to seek effective methods not only to remove metals from wastewater, but also by concentrating and separation, recycling them for reuse. A significant role in the process of selective recovery and concentration of metal ions from diluted aquatic solutions play a liquid membranes; in recent years also polymeric inclusion membranes, which are an alternative to liquid-liquid extraction process. The transport by liquid membranes is described as operations of simultaneous extraction and stripping processes combined in one step. The efficiency and selectivity of the liquid membrane depends on the type of ion carrier introduced into membrane phase, as well as the active mechanism of metal ions removal. My research is targeted at the use of membrane techniques in environmental chemistry. The tests use liquid membranes i.e. immobilized polymeric inclusion membranes, which using appropriate ion carriers allow selective transport of metal ions from multi-component solutions. In studies applied macocyclic compounds, showing much higher selectivity than commercial extractants. Interdisciplinary nature of research concern the synthesis of membranes, transport mechanism and applications in environmental chemistry areas in the field of environmental life. Research includes the knowledge of kinetics, pertraction membrane mechanisms in the facilitated transport accros immobilized polymeric inclusion membranes
Opiekun naukowy:
prof. dr hab. Volodymyr Pavlyuk
Synteza, struktura oraz właściwości fizyko-chemiczne faz układów MgB2 TB2 (T = Mn, Fe, Co, Ni, Hf oraz Ti}.
Praca doktorska w tym temacie będzie poświęcona opracowaniu nowych faz z układów MgB2 TB2 (T = Mn, Fe, Co, Ni, Hf oraz Ti } jako materiałów magazynujących wodór o dużej zawartości.
Do wykonania pracy doktorskiej w tym temacie będzie opracowana metoda syntezy stopów układów MgB2 TB2 (T = Mn, Fe, Co, Ni, Hf oraz Ti } w atmosferze argonu oraz będą użyte następujące metody badawcze: rentgenowska analiza fazowa, rentgenowska analiza strukturalna (proszkowa i monokrystaliczna), mikroskopia elektronowa, analiza termiczna, metody gazowego oraz elektrochemicznego nawodorowania stopów. Oprócz metod doświadczalnych będą wykorzystane metody obliczeniowe, a mianowicie TB-LMTO-ASA (obliczenie struktur elektronowych).
Synthesis, structure and physico-chemical properties of phases of MgB2 TB2 systems (T = Mn, Fe, Co, Ni, Hf and Ti}.
The doctoral thesis on this topic will be devoted to the development of new phases from MgB2 TB2 systems (T = Mn, Fe, Co, Ni, Hf and Ti } as materials storing high hydrogen content.
To complete a doctoral thesis on this topic, a method will be developed for the synthesis of alloys of MgB2 TB2 systems (T = Mn, Fe, Co, Ni, Hf and Ti } in an argon atmosphere, and the following research methods will be used: X-ray phase analysis, X-ray structural analysis (powder and single crystal), electron microscopy, thermal analysis, methods of gaseous and electrochemical hydrogenation of alloys. In addition to experimental methods, computational methods will be used, namely TB-LMTO-ASA (calculation of electronic structures).