{"id":1043,"date":"2026-05-17T15:04:06","date_gmt":"2026-05-17T15:04:06","guid":{"rendered":"https:\/\/mateuszadam.com\/?page_id=1043"},"modified":"2026-07-27T10:37:21","modified_gmt":"2026-07-27T10:37:21","slug":"opus-28-2024-55-b-st4-00138","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/opus-28-2024-55-b-st4-00138\/","title":{"rendered":"OPUS 28 2024\/55\/B\/ST4\/00138"},"content":{"rendered":"
\n \n
\n \n \n
\n \n
\n \n
\n \n
\n
\n \n \n
\n \n
\n \n
\n \n \n

OPUS 28 2024\/55\/B\/ST4\/00138<\/h1>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n
\n \n \n
\n \n
\n \n
\n \n
\n
\n \n \n
\n \n
\n \n \n
\n

Konkurs: OPUS 28<\/strong>\n
Tytu\u0142: Zielona-niesko\u0144czono\u015b\u0107: Multi-Mix-MOF urodzone z PET do produkcji paliw s\u0142onecznych\n
Kwota dofinansowania: 2 216 480 PLN \n
Numer projektu: 2024\/55\/B\/ST4\/00138\n
Realizacja: 01.10.2025-30.09.2029 \n
Instytucja: Narodowe Centrum Nauki \n
Funkcja: Kierownik, g\u0142\u00f3wny wykonawca \n
Sk\u0142ad zespo\u0142u: mgr Mateusz Adam Baluk (kierownik projektu), dr in\u017c. Marta Kowalki\u0144ska (post-dock)<\/p>\n

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

\n \n \n
\n

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

Projekt ma na celu stworzenie innowacyjnych Multi-Mix struktur metalo-organicznych (MOF) z wykorzystaniem organicznych linker\u00f3w pochodz\u0105cych z recyklingu odpad\u00f3w plastikowych PET. Celem jest synteza nowatorskich MOF z wieloma centrami\n metalicznymi w jednej strukturze, wykazanie ich wysokiej aktywno\u015bci katalitycznej w depolimeryzacji PET, przedstawienie ich doskona\u0142ej wydajno\u015bci fotokatalitycznej w konwersji CO\u2082 do warto\u015bciowych paliw i generowaniu wodoru oraz\n zbadanie, jak r\u00f3\u017cne metale wp\u0142ywaj\u0105 na w\u0142a\u015bciwo\u015bci tych materia\u0142\u00f3w. Poprzez przekszta\u0142cenie odpad\u00f3w PET w warto\u015bciowe linkery, takie jak kwas tereftalowy (TA) i bis(2-hydroksyetyl) tereftalan (BHET), projekt adresuje problem zanieczyszczenia\n plastikiem i redukuje koszty produkcji MOF. Te recyklingowane linkery staj\u0105 si\u0119 budulcem dla Multi-Mix-MOF, kt\u00f3re mog\u0105 by\u0107 ponownie u\u017cywane jako katalizatory do dalszego recyklingu polimer\u00f3w oraz jako fotokatalizatory do produkcji\n paliw solarnych. W\u0142\u0105czenie r\u00f3\u017cnych metali do struktur MOF zwi\u0119ksza efektywno\u015b\u0107 fotokatalityczn\u0105. Wielokrotne centra metaliczne poprawiaj\u0105 separacj\u0119 no\u015bnik\u00f3w \u0142adunku, redukuj\u0105c rekombinacj\u0119 par elektron-dziura i zwi\u0119kszaj\u0105c aktywno\u015b\u0107\n pod wp\u0142ywem \u015bwiat\u0142a widzialnego. Umo\u017cliwia to materia\u0142om absorpcj\u0119 wi\u0119kszej ilo\u015bci \u015bwiat\u0142a s\u0142onecznego, co jest niezb\u0119dne dla praktycznych zastosowa\u0144 energii s\u0142onecznej. R\u00f3\u017cnorodne metale dodatkowo zwi\u0119kszaj\u0105 selektywno\u015b\u0107, stabilno\u015b\u0107\n i tworz\u0105 efekty synergiczne wykraczaj\u0105ce poza mo\u017cliwo\u015bci MOF z pojedynczym metalem. Znaczenie projektu polega na jego potencjale do przyczynienia si\u0119 do rozwi\u0105za\u0144 w zakresie energii odnawialnej i redukcji gaz\u00f3w cieplarnianych. Fotokatalityczna\n konwersja CO\u2082 i generowanie wodoru s\u0105 kluczowe dla \u0142agodzenia zmian klimatycznych. Opracowanie wydajnych fotokatalizator\u00f3w dzia\u0142aj\u0105cych pod wp\u0142ywem \u015bwiat\u0142a widzialnego jest kluczowe dla wykorzystania energii s\u0142onecznej na du\u017c\u0105 skal\u0119.\n Badania obejmuj\u0105 syntez\u0119 Multi-Mix-MOF zar\u00f3wno do depolimeryzacji PET, jak i zastosowa\u0144 fotokatalitycznych. Projekt b\u0119dzie optymalizowa\u0107 warunki reakcji w celu poprawy wydajno\u015bci i selektywno\u015bci, wykorzystuj\u0105c zaawansowane techniki\n charakteryzacji do zrozumienia w\u0142a\u015bciwo\u015bci materia\u0142\u00f3w. Wydajno\u015b\u0107 fotokatalityczna b\u0119dzie oceniana w procesach generowania wodoru i konwersji CO\u2082, z celem osi\u0105gni\u0119cia wysokiej wydajno\u015bci pod wp\u0142ywem \u015bwiat\u0142a widzialnego. Podsumowuj\u0105c,\n „Green-infinity” to przysz\u0142o\u015bciowy projekt podejmuj\u0105cy wyzwania \u015brodowiskowe poprzez zaawansowan\u0105 nauk\u0119 o materia\u0142ach. Oferuje obiecuj\u0105cy spos\u00f3b przekszta\u0142cania odpad\u00f3w plastikowych w cenne zasoby, jednocze\u015bnie rozwijaj\u0105c technologie\n czystej energii.<\/p>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

\n \n \n
\n \n
\n \n
\n \n
\n
\n \n \n
\n \n
\n \n
\n \n \n

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

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

Rapid synthesis of MIV-based multimetal\u2013organic frameworks for photopolymerization of methyl methacrylate under visible light <\/p>\n

w ACS Applied Materials & Interfaces<\/p>\n

https:\/\/pubs.acs.org\/aamick\/article\/18\/12\/17895\/5137270\/Rapid-Synthesis-of-MIV-Based-Multimetal-Organic <\/p>\n

Opis popularyzacyjny: \n
Publikacja opisuje opracowanie szybszej i prostszej metody syntezy wielometalicznych materia\u0142\u00f3w MOF opartych na cyrkonie, hafnie i tytanie. Zamiast klasycznej syntezy solvotermalnej, zwykle wymagaj\u0105cej wysokoci\u015bnieniowego reaktora\n i oko\u0142o 24 godzin, autorzy zastosowali metod\u0119 hot injection. Polega ona na szybkim wstrzykni\u0119ciu prekursor\u00f3w metali do gor\u0105cego roztworu zawieraj\u0105cego ligand organiczny. Dzi\u0119ki temu materia\u0142y mo\u017cna otrzyma\u0107 w oko\u0142o 4 godziny, w zwyk\u0142ej\n kolbie laboratoryjnej i pod ci\u015bnieniem atmosferycznym. <\/p>\n

Najwa\u017cniejszym wynikiem pracy by\u0142o otrzymanie bimetalicznego materia\u0142u ZrHf\/BDC-NH\u2082, zawieraj\u0105cego jednocze\u015bnie cyrkon i hafn. Materia\u0142 mia\u0142 uporz\u0105dkowan\u0105 struktur\u0119 typu NH\u2082-UiO-66, nanometryczne cz\u0105stki o kszta\u0142cie zbli\u017conym do oktaedr\u00f3w\n oraz dobr\u0105 zdolno\u015b\u0107 do poch\u0142aniania \u015bwiat\u0142a widzialnego. Spo\u015br\u00f3d wszystkich badanych pr\u00f3bek wykazywa\u0142 te\u017c najwy\u017csz\u0105 odpowied\u017a fotopr\u0105dow\u0105, co wskazywa\u0142o na skuteczne generowanie i rozdzielanie elektron\u00f3w oraz dziur po na\u015bwietleniu.\n Autorzy wykorzystali otrzymane materia\u0142y jako fotokatalizatory polimeryzacji metakrylanu metylu, czyli reakcji prowadz\u0105cej do powstania PMMA \u2014 przezroczystego tworzywa znanego jako szk\u0142o akrylowe lub pleksi. Najaktywniejszy ZrHf\/BDC-NH\u2082\n pozwoli\u0142 uzyska\u0107 47,7 mg polimeru w ci\u0105gu 4 godzin pod wp\u0142ywem \u015bwiat\u0142a widzialnego, podczas gdy bez fotokatalizatora powstawa\u0142o jedynie 4,65 mg produktu. Szczeg\u00f3lnie skuteczne okaza\u0142o si\u0119 \u015bwiat\u0142o monochromatyczne o d\u0142ugo\u015bci fali\n 430 nm. Po 24 godzinach otrzymano wtedy oko\u0142o 700,5 mg PMMA, podczas gdy w pr\u00f3bie bez katalizatora zaledwie 4,2 mg. Du\u017ce znaczenie praktyczne ma fakt, \u017ce reakcj\u0119 mo\u017cna by\u0142o prowadzi\u0107 tak\u017ce przy u\u017cyciu niedrogich diod LED emituj\u0105cych\n \u015bwiat\u0142o 430 nm. W takich warunkach w ci\u0105gu 4 godzin otrzymano 87,5 mg polimeru. Materia\u0142 zachowywa\u0142 aktywno\u015b\u0107 podczas kolejnych cykli, a jego struktura i kszta\u0142t cz\u0105stek nie zmieni\u0142y si\u0119 istotnie nawet po 44 godzinach pracy. Niewielki\n spadek wydajno\u015bci w trzecim cyklu autorzy wi\u0105zali g\u0142\u00f3wnie ze stratami fotokatalizatora podczas jego odzyskiwania i oczyszczania. Badania mechanizmu wykaza\u0142y, \u017ce po poch\u0142oni\u0119ciu \u015bwiat\u0142a w materiale powstaj\u0105 elektrony i dziury. Elektrony\n redukuj\u0105 zwi\u0105zek pomocniczy, prowadz\u0105c do powstania rodnik\u00f3w, kt\u00f3re rozpoczynaj\u0105 \u0142\u0105czenie kolejnych cz\u0105steczek monomeru w d\u0142ugi \u0142a\u0144cuch polimerowy. Eksperymenty z substancjami wychwytuj\u0105cymi elektrony potwierdzi\u0142y, \u017ce to w\u0142a\u015bnie\n elektrony odgrywaj\u0105 kluczow\u0105 rol\u0119 w inicjowaniu polimeryzacji. Wniosek z publikacji jest taki, \u017ce metoda hot injection mo\u017ce by\u0107 atrakcyjn\u0105 alternatyw\u0105 dla klasycznej syntezy MOF-\u00f3w: jest szybsza, wymaga prostszej aparatury, zu\u017cywa\n mniej energii i ma wi\u0119kszy potencja\u0142 skalowania. Najbardziej obiecuj\u0105cy materia\u0142 cyrkonowo-hafnowy mo\u017ce natomiast znale\u017a\u0107 zastosowanie jako fotokatalizator do prowadzenia polimeryzacji pod wp\u0142ywem \u015bwiat\u0142a widzialnego, w tym z wykorzystaniem\n energooszcz\u0119dnych \u017ar\u00f3de\u0142 LED.<\/p>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n

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

OPUS 28 2024\/55\/B\/ST4\/00138 Konkurs: OPUS 28 Tytu\u0142: Zielona-niesko\u0144czono\u015b\u0107: Multi-Mix-MOF urodzone z PET do produkcji paliw s\u0142onecznych Kwota dofinansowania: 2 216 480 PLN  Numer projektu: 2024\/55\/B\/ST4\/00138 Realizacja: 01.10.2025-30.09.2029  Instytucja: Narodowe Centrum Nauki  Funkcja: Kierownik, g\u0142\u00f3wny wykonawca  Sk\u0142ad zespo\u0142u: mgr Mateusz Adam Baluk (kierownik projektu), dr in\u017c. Marta Kowalki\u0144ska (post-dock) Streszczenie Projekt ma na celu stworzenie innowacyjnych Multi-Mix struktur metalo-organicznych […]<\/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-1043","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1043","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=1043"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1043\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1209,"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1043\/revisions\/1209"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mateuszadam.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1043"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}