Wpływ struktury cieczy jonowych na oddziaływania z cząstkami TiO2 w procesie hydrotermalnej syntezy.

Celem naukowym projektu jest określenie wpływu struktury cieczy jonowych na wielkość, morfologię oraz właściwości powierzchniowe i fotokatalityczne cząstek TiO2 otrzymywanych metodą hydrotermalną wspomaganą cieczami jonowymi. W założeniach głównej hipotezy projektu, ciecze jonowe posiadają zdolność oddziaływania z cząstkami TiO2, pełniąc tym samym funkcję czynnika strukturotwórczego. Zastosowanie cieczy jonowych o odpowiedniej strukturze może umożliwić otrzymywanie nowych struktur o pożądanych właściwościach (m.in. trójwymiarowa struktura, silnie rozwinięta powierzchnia właściwa, wysoka aktywność fotokatalityczna). W związku z ogromną liczbą potencjalnych cieczy jonowych, wynikających z możliwych kombinacji kationów i anionów, metody obliczeniowe mogą wspierać wybór cieczy jonowych, a co za tym idzie umożliwić zredukowanie liczby czasochłonnych eksperymentów, kosztu syntez oraz charakterystyki uzyskanych produktów. Ponadto, modelowanie uzyskanych wyników umożliwi ilościowe opisanie zależności właściwości cząstek TiO2 od struktury cieczy jonowych. Zaproponowane w projekcie badania mają charakter interdyscyplinarny, stanowią połączenie metod obliczeniowych z wnioskami wyciąganymi na podstawie badań eksperymentalnych. Nowatorskość projektu polega na zastosowaniu metod obliczeniowych do wstępnej oceny właściwości oraz wyboru cieczy jonowych, a następnie eksperymentalnej weryfikacji wpływu wybranych cieczy jonowych na strukturę i właściwości TiO2. Oczekuje się, że zastosowanie cieczy jonowych jako czynnika strukturotwórczego, zdolnego do oddziaływania z cząstkami TiO2 umożliwi otrzymywanie nowych trójwymiarowych funkcjonalnych fotokatalizatorów o silne rozwiniętej powierzchni właściwej i wysokiej aktywności fotokatalitycznej. Oczekuje się, że realizacja badań będących przedmiotem projektu przyczyni się do rozwoju dyscyplin naukowych związanych materiałami funkcjonalnymi, cieczami jonowymi, fotokatalizą jak i fizykochemią układów zdyspergowanych. Projekt umożliwi zrozumienie, jak budowa cieczy jonowych wpływa na wielkość, morfologię i fotoaktywność TiO2, oraz w jaki sposób kontrolować te właściwości. Ponadto, umożliwi opracowanie nowej, szybkiej i taniej procedury otrzymywania struktur TiO2, a tym samym ograniczenie czasochłonnych i kosztownych badań. Ponadto, modelowanie zależności właściwości TiO2 od struktury ILs umożliwi przewidywanie właściwości innych układów, a tym samym może znaleźć zastosowanie do projektowania nowych nano- lub mikrostruktur.

Informacje szczegółowe

Akronim projektu:

Program finansujący:

SONATA

Instytucja:

Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)

Porozumienie:

UMO-2014/15/D/ST5/02747 z dnia 2015-10-12

Okres realizacji:

2015-10-12 - 2018-10-11

Kierownik projektu:

dr hab. inż. Justyna Łuczak

Realizowany w:

Wydział Chemiczny

Instytucje zewnętrzne biorące udział w projekcie:

Uniwersytet Gdański (Polska)

Wartość projektu:

794 650.00 PLN

Typ zgłoszenia:

Krajowy Program Badawczy

Pochodzenie:

Projekt krajowy

Weryfikacja:

Politechnika Gdańska

Publikacje powiązane z tym projektem

wyników na stronę:
rok:
- zaznaczony Sortuj po rok od najnowszych
- Sortuj po rok od najstarszych
tytuł:
- zaznaczony Sortuj po tytuł A-Z
- Sortuj po tytuł Z-A
cytowania:
- Sortuj po cytowania malejąco
- Sortuj po cytowania rosnąco

Filtry

wszystkich: 5

Rok 2020

How thermal stability of ionic liquids leads to more efficient TiO2-based nanophotocatalysts: Theoretical and experimental studies
Publikacja
- A. Rybińska-fryca
- A. Mikoajczyk
- J. Łuczak
- M. Paszkiewicz-Gawron
- M. Paszkiewicz
- A. Zaleska-Medynska
- T. Puzyn
- JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE - Rok 2020
Ionic liquids (ILs) containing distinct nitrogen-bearing organic cations (pyridinium, pyrrolidinium, imidazolium, ammonium, morpholinium) were first used for the preparation of 23 IL-TiO2 types of composites by ionic liquid assisted solvothermal synthesis. These 23 optimal ILs structures (i.e. compounds exhibiting an optimal combination of specific properties, functionality, and safety) for synthesis and experimental validation...

Pełny tekst do pobrania w portalu
Theoretical and Experimental Studies on the Visible Light Activity of TiO2 Modified with Halide-Based Ionic Liquids
Publikacja
- M. Paszkiewicz-Gawron
- S. Makurat
- J. Rak
- M. Zdrowowicz
- W. Lisowski
- A. Zaleska-Medynska
- K. Ewa
- P. Mazierski
- J. Łuczak
- Catalysts - Rok 2020
Formation of a surface complex between organic molecules and TiO2 is one of the possible strategies for the development of visible light-induced TiO2 photoactivity. Herein, three ionic liquids (ILs) with the same cation and dierent anions (1-butylpirydynium chloride/bromide/iodide) have been applied for the surface modification of TiO2 and to understand the role of anions in visible light-induced activity of ILs-TiO2 systems. Photocatalytic...

Pełny tekst do pobrania w portalu

Rok 2019

Impact of Tetrazolium Ionic Liquid Thermal Decomposition in Solvothermal Reaction on the Remarkable Photocatalytic Properties of TiO2 Particles
Publikacja
- M. Paszkiewicz-Gawron
- A. Gołąbiewska
- A. Pancielejko
- W. Lisowski
- J. Zwara
- M. Paszkiewicz
- A. Zaleska-Medynska
- J. Łuczak
- Nanomaterials - Rok 2019
Ionic liquids (ILs) could serve as a structuring agent, a solvent, or a source of dopant during solvothermal synthesis of semiconductors particles. To understand the role of IL during formation of TiO2 particles, it is necessary to study the stability of this IL in solvothermal synthesis conditions, as well as studying the surface properties of formed TiO2 particles. In view of this, the effect of the 2,3,5-triphenyltetrazolium...

Pełny tekst do pobrania w portalu

Rok 2018

Dependence between Ionic Liquid Structure and Mechanism of Visible-Light-Induced Activity of TiO2 Obtained by Ionic-Liquid-Assisted Solvothermal Synthesis
Publikacja
- M. Paszkiewicz-Gawron
- M. Długokęcka
- W. Lisowski
- M. Paganini
- E. Giamello
- T. Klimczuk
- M. Paszkiewicz
- E. Grabowska
- A. Zaleska-Medynska
- J. Łuczak
- ACS Sustainable Chemistry & Engineering - Rok 2018
Because of the tremendous structural diversityof ionic liquids (ILs), simple transfer of observations performed for one IL used for IL-TiO2 preparation on different samples is not possible. Therefore, four ionic liquids, all containing distinct nitrogen-bearing organic cations (pyridinium, pyrrolidinium, ammonium, imidazolium), were used for the first time for the preparation of IL-TiO2 composites. The role of the individual IL...

Pełny tekst do pobrania w serwisie zewnętrznym
Highly Active TiO2 Microspheres Formation in the Presence of Ethylammonium Nitrate Ionic Liquid
Publikacja
- A. Gołąbiewska
- C. Micaelaa
- M. Paszkiewicz-Gawron
- W. Lisowski
- E. Raczuk
- T. Klimczuk
- Ż. Polkowska
- E. Grabowska
- A. Zaleska-Medynska
- J. Łuczak
- A. Golabiewska
- Catalysts - Rok 2018
Spherical microparticles of TiO2 were synthesized by the ionic liquid-assisted solvothermal method at different reaction times (3, 6, 12, and 24 h). The properties of the prepared photocatalysts were investigated by means of UV-VIS diffuse-reflectance spectroscopy (DRS), Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area measurements, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction analysis (XRD), and X-ray photoelectron spectroscopy...

Pełny tekst do pobrania w portalu

wyświetlono 585 razy