{"id":1041,"date":"2026-05-17T15:04:06","date_gmt":"2026-05-17T15:04:06","guid":{"rendered":"https:\/\/mateuszadam.com\/?page_id=1041"},"modified":"2026-05-18T14:26:21","modified_gmt":"2026-05-18T14:26:21","slug":"preludium-22-2023-49-n-st5-01046","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/preludium-22-2023-49-n-st5-01046\/","title":{"rendered":"Preludium 22 2023\/49\/N\/ST5\/01046"},"content":{"rendered":"
\r\n \r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n \r\n

PRELUDIUM 22 \r\n
2023\/49\/N\/ST5\/01046<\/h1>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n

Informacje <\/p>\r\n

Konkurs: <\/span>PRELUDIUM 22<\/strong>\r\n
Tytu\u0142: Nowe kompozyty modyfikowanych TiO2 NTs z nano-MOFs do fotokonwersji CO2 do paliw s\u0142onecznych<\/span>\r\n
Kwota dofinansowania: 209 840 PLN <\/span>\r\n
Numer projektu: 2023\/49\/N\/ST5\/01046<\/span>\r\n
Realizacja: 03.01.2024-02.01.2027<\/span>\r\n
Instytucja: Narodowe Centrum Nauki <\/span>\r\n
Funkcja: Kierownik, g\u0142\u00f3wny wykonawca <\/span><\/p>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n

\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n

Streszczenie<\/strong><\/p>\r\n

Najwa\u017cniejszymi wyzwaniami i celami wsp\u00f3\u0142czesnego spo\u0142ecze\u0144stwa jest znalezienie nowego \u017ar\u00f3d\u0142a energii, aby unikn\u0105\u0107 wykorzystania paliw kopalnych, jak r\u00f3wnie\u017c zmniejszy\u0107 ilo\u015b\u0107 gaz\u00f3w cieplarnianych (m.in. CO2). Heterogeniczna fotokataliza\r\n jest obiecuj\u0105c\u0105 technik\u0105, kt\u00f3ra mo\u017ce sprosta\u0107 oczekiwaniom. Jest to zielona technologia, kt\u00f3ra umo\u017cliwia generowania czystych paliw: wodoru z wody oraz cennych w\u0119glowodor\u00f3w (CH4, C2H6, C2H5OH, HCOOH, HCHO, CH3COOH, etc.) z CO2, syntez\u0119\r\n zwi\u0105zk\u00f3w organicznych. Jednak wi\u0119kszo\u015b\u0107 materia\u0142\u00f3w, kt\u00f3re mo\u017cna potencjalnie wykorzysta\u0107 w wspominanych reakcjach fotokatalitycznych wymaga wykorzystania kosztownego promieniowania z zakresu UV do ich wzbudzenia i dobrego dzia\u0142ania.\r\n Dlatego konieczne jest znalezienie nowych fotokatalizator\u00f3w, kt\u00f3re wykazuj\u0105: (i) wysok\u0105 aktywno\u015b\u0107 pod wp\u0142ywem promieniowania z zakresu widzialnego, (ii) separacje par elektron-dziura po wzbudzeniu (iii) skuteczn\u0105 adsorpcj\u0119 CO2 na\r\n powierzchni fotokatalizatora (do generowania u\u017cytecznych paliw w wyniku fotokonwersji CO2) oraz (iv) odpowiednie po\u0142o\u017cenie pasma walencyjnego (VB) i przewodzenia (CB) p\u00f3\u0142przewodnika, (v) wysok\u0105 stabilno\u015b\u0107 fotokatalityczn\u0105. Nowym\r\n typem fotokatalizator\u00f3w, kt\u00f3ry spe\u0142nia wspominane oczekiwania mog\u0105 by\u0107 materia\u0142y zaproponowane w projekcie, kt\u00f3rymi s\u0105 nowe kompozyty modyfikowanych nanorurek TiO2 NTs z nano-metalo-organicznymi szkieletami. Otrzymany materia\u0142 b\u0119dzie\r\n wyr\u00f3\u017cnia\u0142 si\u0119 od pozosta\u0142ych materia\u0142\u00f3w na bazie ditlenku tytanu, poniewa\u017c jest komponentem z nano-MOFami pomi\u0119dzy nanorurkami, kt\u00f3re b\u0119d\u0105 nanorurki wci\u0105\u017c charakteryzowa\u0142y si\u0119 otwart\u0105 g\u00f3rn\u0105 morfologi\u0105. Dodatkowo przy zastosowaniu\r\n odpowiednich stop\u00f3w Ti-M, (M=Cu, Ag) zostan\u0105 otrzymane nanorurki TiO2 modyfikowane Ag2O, Ag NPs lub CuxOy, Cu NPs. Modyfikacja nanorurek TiO2 innymi p\u00f3\u0142przewodnikami i nano-MOFami zapewni wysok\u0105 wydajno\u015b\u0107 sorpcji CO2 co b\u0119dzie zwi\u0105zane\r\n z zwi\u0119kszon\u0105 wydajno\u015bci\u0105 fotokonwersji CO2 do u\u017cytecznych paliw (metanu, etanu, metanolu, formaldehydu i innych). MOFy, kt\u00f3re b\u0119d\u0105 umieszczone pomi\u0119dzy nanorurkami b\u0119d\u0105 mog\u0142y pe\u0142ni\u0107 r\u00f3\u017cne funkcj\u0119: jako fotokatalizator, kokatalizator\r\n oraz separator \u0142adunku i sorbent dwutlenku w\u0119gla.<\/p>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n

\r\n \r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n \r\n

Efekty projektu<\/h1>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n

Publikacja naukowa 1 <\/strong><\/p>\r\n

Efficient method for octahedral NH2-MIL-125 (Ti) synthesis: Fast and mild conditions<\/p>\r\n

w Chemical Engineering Journal <\/p>\r\n

https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S1385894724038002<\/p>\r\n

Opis popularyzacyjny:<\/p>\r\n

Publikacja opisuje opracowanie szybszej, prostszej i \u0142agodniejszej metody syntezy materia\u0142u NH\u2082-MIL-125(Ti)<\/strong> \u2014 czyli tytanowego MOF-u o uporz\u0105dkowanej, porowatej strukturze i charakterystycznym oktaedrycznym kszta\u0142cie cz\u0105stek<\/strong>.\r\n Zamiast klasycznej metody solvotermalnej, kt\u00f3ra zwykle wymaga wysokoci\u015bnieniowego reaktora, temperatury oko\u0142o 150\u00b0C i a\u017c 24 godzin syntezy, autorzy zastosowali metod\u0119 hot injection<\/strong>, polegaj\u0105c\u0105 na szybkim wstrzykni\u0119ciu\r\n prekursora tytanu do gor\u0105cego roztworu zawieraj\u0105cego ligand organiczny.<\/p>\r\n

Najwa\u017cniejszy wynik pracy jest bardzo praktyczny: nowa metoda pozwala otrzyma\u0107 dobrze uformowany materia\u0142 ju\u017c po 4 godzinach<\/strong>, czyli oko\u0142o sze\u015b\u0107 razy szybciej<\/strong> ni\u017c w tradycyjnym podej\u015bciu. Co wi\u0119cej,\r\n wydajno\u015b\u0107 syntezy by\u0142a wy\u017csza \u2014 uzyskano 1,25 g materia\u0142u<\/strong>, podczas gdy metoda solvotermalna da\u0142a 0,73 g<\/strong>, czyli oko\u0142o 40% mniej<\/strong>. Otrzymane cz\u0105stki mia\u0142y jednorodny, oktaedryczny kszta\u0142t\r\n i zachowywa\u0142y kluczowe cechy materia\u0142u MOF: wysok\u0105 porowato\u015b\u0107, krystaliczno\u015b\u0107 oraz zdolno\u015b\u0107 do poch\u0142aniania \u015bwiat\u0142a.<\/p>\r\n

Autorzy por\u00f3wnali materia\u0142 otrzymany now\u0105 metod\u0105 z materia\u0142em syntetyzowanym klasycznie. Chocia\u017c pr\u00f3bka solvotermalna mia\u0142a wi\u0119ksz\u0105 powierzchni\u0119 w\u0142a\u015bciw\u0105, oba materia\u0142y wykazywa\u0142y bardzo podobne w\u0142a\u015bciwo\u015bci strukturalne, optyczne i\r\n fotokatalityczne. Szczeg\u00f3lnie wa\u017cne by\u0142o to, \u017ce materia\u0142 otrzymany metod\u0105 hot injection dobrze sprawdza\u0142 si\u0119 w modelowym procesie rozk\u0142adu fenolu \u2014 popularnego zanieczyszczenia przemys\u0142owego. Pod wp\u0142ywem promieniowania UV\u2013Vis usun\u0105\u0142\r\n 59,2% fenolu w ci\u0105gu 1 godziny<\/strong>, czyli nawet nieco wi\u0119cej ni\u017c materia\u0142 otrzymany metod\u0105 klasyczn\u0105, kt\u00f3ry osi\u0105gn\u0105\u0142 56,0%<\/strong>.<\/p>\r\n

Badania mechanizmu pokaza\u0142y, \u017ce za rozk\u0142ad fenolu odpowiadaj\u0105 g\u0142\u00f3wnie reaktywne formy tlenu powstaj\u0105ce po wzbudzeniu MOF-u \u015bwiat\u0142em. Innymi s\u0142owy, materia\u0142 dzia\u0142a jak fotokatalizator: poch\u0142ania energi\u0119 promieniowania, uruchamia reakcje\r\n na swojej powierzchni i pomaga przekszta\u0142ca\u0107 zanieczyszczenia organiczne w prostsze produkty. Testy stabilno\u015bci wykaza\u0142y tak\u017ce, \u017ce materia\u0142 zachowuje aktywno\u015b\u0107 po kolejnych cyklach pracy, co jest wa\u017cne z punktu widzenia potencjalnych\r\n zastosowa\u0144 \u015brodowiskowych.<\/p>\r\n

Wniosek z publikacji jest taki, \u017ce metoda hot injection<\/strong> mo\u017ce by\u0107 atrakcyjn\u0105 alternatyw\u0105 dla klasycznej syntezy NH\u2082-MIL-125(Ti): jest szybsza, bardziej wydajna, prowadzona w \u0142agodniejszych warunkach i potencjalnie \u0142atwiejsza\r\n do skalowania. Ograniczeniem pozostaje g\u0142\u00f3wnie to, \u017ce w opisanych warunkach pozwala uzyska\u0107 przede wszystkim jedn\u0105 morfologi\u0119 \u2014 oktaedry. Mimo to praca pokazuje wa\u017cny krok w stron\u0119 bardziej efektywnej produkcji materia\u0142\u00f3w MOF do\r\n zastosowa\u0144 w fotokatalizie, oczyszczaniu wody i technologiach \u015brodowiskowych.<\/p>\r\n

\r\n
\r\n <\/p>\r\n

\r\n
\r\n <\/p>\r\n

\r\n
\r\n <\/p>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n

\r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n \r\n
\r\n \r\n \r\n
\r\n

Publikacja naukowa 2<\/strong><\/p>\r\n

Effects of copper, cobalt, or nickel modification of NH2-MIL-125 oxide-derivatives on simultaneous photocatalytic pollutant degradation and hydrogen generation from natural seawater<\/p>\r\n

w International Journal of Hydrogen Energy<\/p>\r\n

https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0360319925054941<\/p>\r\n

Opis popularyzacyjny:\r\n
\r\n <\/p>\r\n

Publikacja pokazuje, jak mo\u017cna po\u0142\u0105czy\u0107 dwa wa\u017cne cele \u015brodowiskowe: oczyszczanie wody z trudnych zanieczyszcze\u0144 farmaceutycznych<\/strong> oraz produkcj\u0119 wodoru jako czystego no\u015bnika energii<\/strong>. Autorzy opracowali\r\n seri\u0119 fotokatalizator\u00f3w otrzymanych z materia\u0142\u00f3w typu MOF, opartych na tytanie i modyfikowanych niewielkimi ilo\u015bciami miedzi, kobaltu lub niklu. Najlepsze w\u0142a\u015bciwo\u015bci wykaza\u0142 materia\u0142 zawieraj\u0105cy mied\u017a, oznaczony jako c-MOF(Ti0.99Cu0.01)<\/strong>.<\/p>\r\n

W badaniach sprawdzono, czy taki materia\u0142 mo\u017ce jednocze\u015bnie usuwa\u0107 z wody morskiej 5-fluorouracyl<\/strong>, czyli lek przeciwnowotworowy mog\u0105cy wyst\u0119powa\u0107 jako mikrozanieczyszczenie \u015brodowiskowe, oraz generowa\u0107 wod\u00f3r pod wp\u0142ywem\r\n \u015bwiat\u0142a UV\u2013Vis. Najlepszy fotokatalizator osi\u0105gn\u0105\u0142 wysok\u0105 aktywno\u015b\u0107: degradowa\u0142 5-FU z szybko\u015bci\u0105 264 \u03bcmol g\u207b\u00b9 h\u207b\u00b9<\/strong>, a jednocze\u015bnie produkowa\u0142 wod\u00f3r z wydajno\u015bci\u0105 1079 \u03bcmol g\u207b\u00b9 h\u207b\u00b9<\/strong> w sztucznej wodzie\r\n morskiej. Testy z wodami naturalnymi \u2014 z Atlantyku, Morza \u015ar\u00f3dziemnego i Ba\u0142tyku \u2014 pokaza\u0142y, \u017ce proces dzia\u0142a tak\u017ce w rzeczywistych pr\u00f3bkach, cho\u0107 jego skuteczno\u015b\u0107 zale\u017cy od sk\u0142adu wody, zasolenia, pH oraz obecno\u015bci materii organicznej.<\/p>\r\n

Wa\u017cnym elementem pracy by\u0142o tak\u017ce wyja\u015bnienie, dlaczego modyfikacja miedzi\u0105 poprawia dzia\u0142anie materia\u0142u<\/strong>. Wyniki wskazuj\u0105, \u017ce dodatek Cu zwi\u0119ksza absorpcj\u0119 \u015bwiat\u0142a widzialnego i ogranicza rekombinacj\u0119 \u0142adunk\u00f3w, co\r\n sprzyja zar\u00f3wno reakcjom rozk\u0142adu zanieczyszcze\u0144, jak i wytwarzaniu wodoru. Autorzy przeanalizowali r\u00f3wnie\u017c mechanizm przekszta\u0142cania materia\u0142u MOF w tlenkowy fotokatalizator oraz produkty powstaj\u0105ce podczas rozk\u0142adu zwi\u0105zku organicznego\r\n i gliceryny u\u017cytej jako donor elektron\u00f3w.<\/p>\r\n

Wnioski z pracy s\u0105 obiecuj\u0105ce: odpowiednio zaprojektowane materia\u0142y pochodne MOF mog\u0105 by\u0107 wykorzystane jako wielofunkcyjne fotokatalizatory<\/strong>, kt\u00f3re nie tylko pomagaj\u0105 usuwa\u0107 zanieczyszczenia z w\u00f3d, ale jednocze\u015bnie\r\n umo\u017cliwiaj\u0105 produkcj\u0119 wodoru. Badania pokazuj\u0105 te\u017c, \u017ce woda morska \u2014 zamiast by\u0107 problematycznym medium reakcyjnym \u2014 mo\u017ce sta\u0107 si\u0119 u\u017cytecznym \u015brodowiskiem dla proces\u00f3w fotokatalitycznych. To krok w stron\u0119 technologii, kt\u00f3re \u0142\u0105cz\u0105\r\n oczyszczanie \u015brodowiska z pozyskiwaniem odnawialnej energii.<\/p>\r\n

\r\n
\r\n <\/p>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n <\/div>\r\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

PRELUDIUM 22  2023\/49\/N\/ST5\/01046 Informacje  Konkurs: PRELUDIUM 22 Tytu\u0142: Nowe kompozyty modyfikowanych TiO2 NTs z nano-MOFs do fotokonwersji CO2 do paliw s\u0142onecznych Kwota dofinansowania: 209 840 PLN  Numer projektu: 2023\/49\/N\/ST5\/01046 Realizacja: 03.01.2024-02.01.2027 Instytucja: Narodowe Centrum Nauki  Funkcja: Kierownik, g\u0142\u00f3wny wykonawca  Streszczenie Najwa\u017cniejszymi wyzwaniami i celami wsp\u00f3\u0142czesnego spo\u0142ecze\u0144stwa jest znalezienie nowego \u017ar\u00f3d\u0142a energii, aby unikn\u0105\u0107 wykorzystania paliw kopalnych, jak […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"page-templates\/full-width-page.php","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-1041","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1041","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1041"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1041\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1097,"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1041\/revisions\/1097"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1041"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}