Zespół Innowacji, Technologii i Analiz

Inne projekty

 

Nazwa projektu

Badanie wpływu morfologii aktywnych warstw organicznych na właściwości organicznych struktur fotowoltaicznych

Kierownik projektu 

Dr hab. inż. Bożena Jarząbek

Okres realizacji 

05.05.2014-04.05.2017

Wartość projektu 

861 000,00

Cel projektu 

Projekt dotyczy badań wpływu w skali nanometrycznej, struktury oraz nierówności i morfologii powierzchni cienkich warstw wybranych polimerów skoniugowanych na ich właściwości optoelektroniczne pod kątem zastosowań w strukturach fotowoltaicznych. Polimery skoniugowane, które są przedmiotem badań w projekcie to: poli(3-heksyltiofen)(P3HT), poli(3-oktyltiofen)(P3OT), poli(2-metoksy-5-(2-etyloksyheksyloksy)-1,4-fenylenewinylen)(MEH-PPV), poli(1,4-(2,5-bisoktyloksy) fenylenometylidynonitrylo-1,4-fenylenonytylometylidyna) (BOO-PPI) oraz rozpuszczalne poliazometiny z eterowymi łańcuchami bocznymi i poliazometiny z pierścieniami tiofenowymi. Celem projektu jest określenie związku między mechanizmami wzrostu cienkich warstw wybranych polimerów skoniugowanych, ich jednorodnością fazową, morfologią ich powierzchni a ich właściwościami optycznymi i elektronowymi pod kątem otrzymywania struktur fotowoltaicznych o wysokiej sprawności. Cienkie warstwy z objętościowym złączemp-n, będące przedmiotem badań w ramach przedkładanego projektu, otrzymywane są metodą rozwirowania spin-coating z rotworów blend D/A, w których donorami elektronów są polimery: P3HT, P3OT, MEH-PPV,BOO-PPI i poliazometinytiofenowe, a akceptorami elektronów fulereny C60, PCBM oraz BOO-PPI. Zastosowanie BOO-PPI, jako akceptora elektronów ma na celu sprawdzenie czy obecność atomów azotu w łańcuchu głównym nie powoduje, że jego powinowactwo elektronowe i energia jonizacji są odpowiednio bliskie energii poziomów LUMO i HOMO fulerenów. Podobnego sprawdzenia wymaga zastosowanie innych poliazometin z bocznymi łańcuchami eterowymi. Badania te mają na celu opracowania techniki wytwarzania organicznych ogniw słonecznych, z barierą Schottky’ego i objętościowym złączem p-n o wysokiej sprawności przetwarzania energii promieniownia słonecznego na energię elektryczną. Ze względu na architekturę warstwową organicznych struktur optoelektronicznych oraz budowę łańcuchową polimerów skoniugowanych, transport ekscytonów i nośników ładunku w cienkich warstwach tych materiałów ma charakter dyfuzyjny i wszelkie bariery energetyczne tworzące się w obszarach przejściowych na styku warstw osadzanych jedna na drugiej, niejednorodności morfologii warstw i nierówności ich powierzchni powodują znaczne obniżenie efektywności struktur fotowoltaicznych. Prowadzone w czołowych laboratoriach świata badania nad organicznymi strukturami fotowoltaicznymi pokazują, że morfologia warstw a szczególnie morfologia warstwy objętościowego heterozłącza ma decydujący wpływ na ich działanie i sprawność. Projekt wpisuje się w ten światowy trend poznania wpływu morfologii cienkich warstw organicznych na ich własności optoelektroniczne.

 

Nazwa projektu

Niskociśnieniowa katalityczna synteza nowych monomerów beta- laktonowych oraz ich anionowa (ko)polimeryzacja do syntetycznych analogów biopoliestrów alifatycznych

Kierownik projektu 

Prof. dr hab. inż. Marek Marian Kowalczuk

Okres realizacji 

19.06.2013-18.06.2016

Wartość projektu 

895 200,000

Cel projektu 

Celem projektu jest opracowanie kompleksowej metody syntezy analogów biopoliestrów alifatycznych obejmującej otrzymanie nowych monomerów betalaktonowych, na drodze katalitycznego karbonylowania odpowiednich epoksydów, a następnie zbadanie procesu ich anionowej (ko)polimeryzacji z wykorzystaniem inicjatorów anionowych nie zawierających metali.

 

Nazwa projektu

Syntetyczne analogi biopoliestrów alifatycznych generujące kontrolowaną odpowiedź w postaci efektu mechanicznego na bodziec temperaturowy

Kierownik projektu 

Dr Michał Sobota

Okres realizacji 

07.02.2013-06.02.2016

Wartość projektu 

387 128,00

Cel projektu 

Projekt przewiduje przeprowadzenie cyklu badań podstawowych, których realizacja ma na celu określenie wpływu struktury nadcząsteczkowej otrzymanych metodą wtrysku materiałów/ mieszanek polimerowych o zróżnicowanym składzie zawierających poli[(R,S)-3 hydroksymaślan] oraz polilaktyd lub jego kopolimery, na rozpoznany we wstępnych badaniach efekt pamięci kształtu.

 

Nazwa projektu

Otrzymywanie nowych makromonomerów 3- hydroksymaślanowych na drodze utleniania poli(3- hyroksymaślanu) zawierającego krotonianowe grupy końcowe

Kierownik projektu 

dr Michał Michalak

Okres realizacji 

06.02.2013-05.02.2016

Wartość projektu 

99 840,00

Cel projektu 

Celem niniejszego projektu jest opracowanie metody otrzymywania makromonomerów poli(-3-hydroksymaślanu)(PHB) funkcjonalizowanych grupami epoksydowymi w wyniku utlenienia krotonianu PHB w fazie stałej, przy zastosowaniu tlenu jako utleniacza z dodatkiem katalitycznej ilości nadtlenku organicznego. W ramach projektu konieczne jest zbadanie wpływu na epoksydację PHB z krotonianowymi grupami końcowymi takich czynników jak temperatura i czas prowadzenia reakcji czy rodzaj zastosowanego nadlenku i jego ilości, jak również określenie wpływ tych czynników na degradację PHB w kontekście wydajności utleniania i stabilność PHB, czy powstającej grupy epoksydowej.

 

Nazwa projektu

Badania mechanizmów konwersji do gazu syntezowego wybranych węglowodorów w reakcjach reformingu parowego, suchego reformingu i półspalania na katalizatorze niklowym osadzonych na CeZrO2

Kierownik projektu 

Dr inż. Agata Łamacz

Okres realizacji 

02.04.2012-01.04.2014

Wartość projektu 

249 080,00

Cel projektu 

Celem projektu jest opracowanie podstaw chemizmu reakcji katalitycznych, umożliwiających uzyskanie gazu syntezowego z węglowodoru. Przetwarzanie węglowodoru do gazu syntezowego jest procesem znanym od dawna, niemniej jednak związany jest on z występowaniem szeregu problemów technologicznych polegających między innymi na spadku aktywności katalizatora w wyniku odkładania się depozytów węglowych. Trudności te wynikają z nieznajomości szczegółowego chemizmu przebiegu reakcji reformingu na powierzchni katalizatora, co prowadzi do jego nietrafnego doboru, głównie z punktu widzenia aktywności i selektywności a nie trwałości.

 

Nazwa projektu

Nowe materiały fotoluminescencyjne dla optoelektroniki oparte o struktury polinaftalimidowe i polinaftalizoimidowe. Wpływ warunków syntezy oraz struktury substratów na właściwości optyczne polinaftalimidów i polinaftalizoimidów

Kierownik projektu 

dr hab. Zbigniew Mazurak

Okres realizacji 

27.05.2011-26.11.2014

Wartość projektu 

294 100,00

Cel projektu 

Projekt dotyczy badań syntezy i właściwości fotochemicznych polinaftaizoimidów i polinaftalimidów. Zakres badań realizowanych w ramach projektu obejmuje: syntezę i charakterystykę fotochemiczną polinaftalizoimidów i polinaftalimidów. Badania podstawowe w ramach projektu obejmuje ustalenie mechanizmu wysokotemperaturowej polikondensacji (dotąd ostatecznie nie rozwiązanego), co umożliwi dobór właściwych warunków reakcji dla uzyskania polinaftalizoimidów o pożądanych właściwościach fotoluminescencyjnych. Istotny wpływ na właściwości optyczne polinaftalizoimidów ma struktura reagentów, szczególnie diaminy. Modyfikacja struktury diaminy użytej do syntezy umożliwi wpływanie na długość fali emitowanej i tym samym uzyskanie materiałów o właściwościach odpowiednich la konkretnych zastosowań. Dzięki obecności w izoimidach podwójnych wiązań węgiel-azot fragment naftalenowy '-bezwodnika stanowi integralną część układu chromoforowego odpowiedzialnego za fotoemisję. Długość sprzężonego układu TT-elektronowegoma istotne znaczenie dla położenia pasma emisji. Poprzez wprowadzenie dalszych układów sprzężonych w postaci podstawników w pierścieniu aromatycznym diaminy można wywierać dalszy wpływ na położenie tego pasma. Ponieważ izoimidy wykazują izomerię Z-E, istotnym zagadnieniem jest określenie w jakich warunkach jaki izomer izoimidu tworzy się i czy jest możliwe uzyskanie czystego strukturalnie polimeru. Wstępne badania wskazują, iż na tworzenie się poszczególnych struktur izomerycznych w łańcuchu polinaftalizoimidów można wpływać zmieniając warunki reakcji (czas, temperatura, charakter rozpuszczalnika). Interesującym zagadnieniem jest możliwość zmiany izomerii Z-E naftalizoimidów pod wpływem oddziaływań zewnętrznych. Wstępne prace wykazały możliwość przejścia izomeru E do Z pod wpływem promieniowania UV. Nie zaobserwowano do tej pory przejścia odwrotnego. Interesujące wydaje się zbadanie możliwości przejścia odwrotnego pod wpływem wyżej energetycznych czynników jak np. promieniowanie rentgenowskie. Podstawniki chromoforowe w diaminie zwykle zawierają wiązania podwójne i w związku z tym wykazują izomerię cis-trans. W toku realizacji projektu zamierza się zbadać wpływ izomerii cis-trans w tychże podstawnikach na dalsze zmiany położenia pasma emisji. W przypadku istnienia zawad przestrzennych możliwe jest, iż taka zmiana izomerii (np. pod wpływem promieniowania UV) może wpływać na barwę emitowanego światła. Polinaftalimidy również wydają się interesujące dla zastosowań w optoelektronice, jednakże układ naftalenowy nie stanowi integralnej części układu chromoforowego (podobnie jak to obserwuje się dla poliimidów pięcioczłonowych). Układy chromoforowe trzeba zatem wprowadzić do łańcucha poliimidowego wraz z jednym z reagentów (najkorzystniejsze wydaje się zastosowanie w syntezie diaminy o odpowiedniej strukturze,zawierającej układy chromoforowe). Przy oczekiwanej znaczącej poprawie właściwości termomechanicznych poprzez modyfikację struktury diaminy użytej w syntezie oczekuje się, iż możliwe będzie uzyskanie materiałów o znacząco lepszych właściwościach termomechanicznych przy jednoczesnym zapewnieniu możliwości wykorzystania ich w zastosowaniach optoelektronicznych.

 

Nazwa projektu

Nowe pochodne metalopolimerowe do zastosowania w molekularnej elektronice jako materiały aktywne

Kierownik projektu 

prof. dr hab. inż. Mieczysław Łapkowski

Okres realizacji 

30.08.2012-29.08.2015

Wartość projektu 

612 959,00

Cel projektu 

Ten projekt dążył do osiągnięcia celów: 1. Synteza nowych kompleksów metali przejściowych, 2. Charakterystyka kompleksów i produktów chemicznej i elektrochemicznej polimeryzacji, 3. Charakterystyka pojedynczych aktywnych warstw syntezowanych kompleksów i ich produktów polimeryzacji, 4. Charakterystyka interakcji w układach wielowarstwowych syntetyzowanych kompleksów i ich produktów polimeryzacji.

 

Nazwa projektu

Badanie procesu tworzenia się depozytów węglowych oraz otrzymywania wodoru na katalizatorze Ni/CeZrO2

Kierownik projektu 

Dr inż. Agata Łamacz

Okres realizacji 

27.08.2012-26.08.2014

Wartość projektu 

131 560,00

Cel projektu 

Celem projektu jest opracowanie podstaw chemizmu reakcji katalitycznych, umożliwiających uzyskanie gazu syntezowego z węglowodoru. Przetwarzanie węglowodoru do gazu syntezowego jest procesem znanym od dawna, niemniej jednak związany jest on z występowaniem szeregu problemów technologicznych polegających między innymi na spadku aktywności katalizatora w wyniku odkładania się depozytów węglowych. Trudności te wynikają z nieznajomości szczegółowego chemizmu przebiegu reakcji reformingu na powierzchni katalizatora, co prowadzi do jego nietrafnego doboru, głównie z punktu widzenia aktywności i selektywności a nie trwałości.

 

Nazwa projektu

Badanie właściwości protonowanych cienkich warstw organicznych na bazie aromatycznych poliazometin

Kierownik projektu 

dr Henryk Bednarski

Okres realizacji 

24.05.2011-23.05.2013

Wartość projektu 

162 500,00

Cel projektu 

Projekt zakłada zbadanie właściwości cienkich warstw aromatycznych poliazometin poddanych procesowi protonowania. Projekt obejmuje: wytworzenie cienkich warstw poliazometin metodami transportu chemicznego w fazie gazowej i rozwirowania (spin coating), ich protonowanie, zbadanie ich właściwości fizycznych oraz wykonanie modelowania komputerowego ich struktury molekularnej i właściwości. Protonowanie jest procesem znacząco modyfikującym parametry optyczne poliazometin w kierunku pożądanym do ich zastosowań w fotowoltaice. W ramach projektu zostanie wykonane kompleksowe modelowanie komputerowe właściwości protonowanych cienkich warstw poliazometin, jak również samego mechanizmu protonowania. Przeprowadzone zostaną zaawansowane obliczenia na stosunkowo dużych układach molekulamych, wykorzystujące metody oparte o teorię funkcjonału gęstości elektronowej (DF1). Zbadany zostanie również wpływ protonowania na gęstość fotoprądu powstałego w wyniku absorpcji fotonów w warstwie. co ma istotne znaczenie dla praktycznego zastosowania w optoelektronice i fotowoltaice. Ponadto zbadany zostanie wpływ protonowania na morfologię otrzymanych cienkich warstw poliazometin z uwagi na ich zastosowanie jako warstwy aktywnej w strukturach diodowych. Wykonane badania doświadczalne właściwości fizycznych oraz przeprowadzone modelowanie komputerowe pozwoli na pełniejsze zrozumienie mechanizmu protonowania skoniugowanych aromatycznych poliazometin i ich cienkich warstw.

Nasza strona internetowa używa plików cookies (tzw. ciasteczka) w celach statystycznych i funkcjonalnych. Użytkownik może zaakceptować pliki cookies albo wyłączyć je w przeglądarce.
Więcej informacji Ok