Wydział Chemiczny RCH

L.p.

Temat

Promotor

Opis

1

Walidacja metody analitycznej do oznaczania  wybranych substancji aktywnych w formulacjach środków ochrony roślin

Zarezerwowany

dr hab. inż. Hanna Barchańska

Temat pracy magisterskiej jest związany z pracą zawodową studentki. Prace laboratoryjne będą w większości prowadzone w jej zakładzie pracy. Opracowywana i walidowana metodyka analityczna oparta będzię na pomiarach chromatograficznych (chormatografia cieczowa z detektorem spektrofotometrycznym) .

2

Zastosowanie elektrodializy z membraną bipolarną w systemie odsalania wody kopalnianej

dr inż. Krzysztof Mitko

Woda kopalniana może być odsalana w zintegrowanym systemie, który składa się ze 1) strącania jonów dwuwartościowych poprzez dodatek NaOH/Na2CO3, 2) zatężania roztworu chlorku sodu technikami membranowymi, 3) krystalizacji soli warzonej. Celem pracy jest zbadanie, czy wytwarzanie NaOH z roztworów procesowych przy użyciu elektrodializy z membraną bipolarną jest korzystniejsze od używania handlowego NaOH.

3

Badanie wpływu prądu przemiennego na fotoaktywność warstw tlenkowych domieszkowanych azotem oraz fosforem otrzymywanych w procesie Plazmowego Utleniania Elektrochemicznego tytanu

Zarezerwowany

dr inż. Marta Wala-Kapica

Praca dyplomowa obejmuje m.in. studium literaturowe na temat metod modyfikacji powierzchni tyanu w procesie plazmowego utleniania elektrochemicznego, stosowanych do niego domieszek oraz ich wpływu na fotoaktywność TiO2. Kolejny etap pracy obejmował będzie wytworzenie materiału o składzie dobranym na podstawie przeglądu literaturowego i zbadanie jego właściwości.

L.p.

Temat

Promotor

Opis

1

Substancje wrażliwe na wilgoć jako indykatory zawilgocenia betonu

Dr hab. inż.

Nikodem Kuźnik, prof. PŚ

W pracy przeprowadzone zostaną badania nad możliwości zastosowania substancji zmieniających barwę lub inne cechy wizualne w ocenie zawilgocenia betonu. Dodatkowym wyzwaniem będzie takie przygotowanie kontaktu betonu z tymi substancjami, aby miała miejsce ocena wilgotności betonu, a nie powietrza. Praca będzie realizowana we współpracy z Wydziałem Budownictwa i Wydziałem AEI.

L.p.

Temat

Promotor

Opis

1

Porównanie wydajności i wskaźników zużycia energii w instalacji do krystalizacji siarczanu potasu metodą wyparną i próżniową.

Prof. dr hab. inż. Piotr SYNOWIEC

Praca o charakterze obliczeniowym, polegająca na zbilansowaniu masowym i cieplnym instalacji do krystalizacji siarczanu potasu o wydajności 1500 kg/h kryształów.

W zakres pracy wchodzić będą:

- obliczenia w zakresie bilansu masy i ciepła,

- określenie wskaźników zużycia energii w analizowanych przypadkach,

- opracowanie schematów blokowych i PFD procesów,

- opracowanie wykresów Sankey’a

- zestawienie podstawowych aparatów i urządzeń dla każdego wariantu

2

Możliwości zastosowania polimerowych membran inkluzyjnych w procesach inżynierii chemicznej.

Dr hab. inż. Krzysztof PIOTROWSKI, prof. Pol. Śl.

Polimerowe membrany inkluzyjne są nowym rozwiązaniem technologicznym umożlwiającym zwiększenie efektywności rozdziału składników mieszaniny. Celem pracy jest krytyczny przegląd dostępnej literatury dotyczącej obszarów zastosowania polimerowych membran inkluzyjnych w różnych procesach inżynierii chemicznej i na tej podstawie określenie potencjalnych możliwości oraz ograniczeń związanych z tą metodą separacji. Uzupełnieniem będą uproszczone obliczenia symulacyjne związane z oryginalną koncepcją zastosowania membran inkluzyjnych w wybranym procesie rozdziału składników mieszanin, ze wskazaniem uzyskanego efektu usprawnienia tego procesu.

3

Reaktory membranowe z polimerowymi membranami inkluzyjnymi – możliwości
i ograniczenia procesowe.

Dr hab. inż. Krzysztof PIOTROWSKI, prof. Pol. Śl.

Reaktory membranowe reprezentują nowoczesne połączenie układu reakcyjnego i separacyjnego, których właściwa integracja umożliwia pośrednie sterowanie efektywnością i selektywnością procesu. Celem pracy jest dokonanie krytycznego przeglądu dostępnej literatury i na tej podstawie określenie potencjalnych możliwości i ograniczeń technologicznych wprowadzenia do tej konstrukcji nowoczesnych polimerowych membran inkluzyjnych o zwiększonych możliwościach separacyjnych. Uzupełnieniem będą uproszczone obliczenia symulacyjne dla jakościowego i ilościowego porównania użyteczności membran klasycznych i inkluzyjnych w integracji procesowej z reaktorem.

4

Koncepcja i projekt kolumny do termicznego rozkładu roztworów amoniakalnych ze ścieków procesowych.

Dr inż. Krzysztof KIRAGA

Temat koncepcyjno – projektowy. Temat dotyczy zagospodarowania ścieków i odzysku amoniaku ze ścieków poprocesowych zawierających rozpuszczone związki amonowe. Proces realizowany będzie poprzez termiczny rozkład roztworów amoniakalnych za pomocą nasyconej/przegrzanej pary wodnej i odpędzenie gazowego amoniaku. Należy wykonać bilans masowy i bilans cieplny procesu oraz wyznaczyć gabaryty kolumny w dwóch wersjach obliczeniowych: I – kolumna z wypełnieniem usypowym, II kolumna półkowa. Należy również wykonać dokumentację rysunkową obejmującą rysunki ofertowe aparatów w programie AUTOCAD.

5

Ocena pracy mieszalnika z mieszadłem mechanicznym. Koncepcja zmian konstrukcyjnych urządzenia w celu poprawy efektywności działania. Projekt zaproponowanego rozwiązania.

Dr inż. Magdalena STEC

Celem projektu jest ocena skuteczności istniejącego mieszalnika służącego do homogenizacji komponentów ciekłych o podanej charakterystyce, wraz ze wskazaniem nieprawidłowości w działaniu/konstrukcji oraz propozycja rozwiązania (wraz z wykonaniem obliczeń procesowo-konstrukcyjnych), które pozwoli na poprawę efektywności urządzenia.

Wykonanie projektu wymaga:

- szerokiego przeglądu literatury w zakresie dostępnych rozwiązań konstrukcyjnych mieszalników znajdujących zastosowanie w mieszaniu cieczy, wad i zalet dostępnych mieszadeł mechanicznych oraz informacji, które przysłużą się do samodzielnego opracowania algorytmu obliczeniowego urządzenia,

- znajomości ogólnych zasad w projektowaniu mieszalników,

- biegłości w wykonywaniu obliczeń procesowo – konstrukcyjnych.

L.p.

Temat

Promotor

Opis

1

​Badania (spektro)elektrochemiczne donorowo-akceptorowych pochodnych acenaftopirydopirazyny

Zarezerwowany

dr inż. Sandra Pluczyk-Małek

Zakres pracy będzie obejmował badania elektrochemiczne oraz spektroelektrochemiczne donorowo-akceptorowych związków opartych o rdzeń acenaftopirydopirazyny.  Celem pracy będzie określenie wpływu jednostki donorowej na właściwości spektroelektrochemiczne badanych związków.

2

Synteza i charakterystyka nowych polimerów przewodzących opartych na skondensowanych tiofenach

Dr hab. inż. Przemysław Ledwoń, prof. PŚ

Praca badawcza polegająca na syntezie serii polimerów głównie za pomocą reakcji katalitycznego sprzęgania pochodnych boroorganicznych lub cynoorganicznych skondensowanych tiofenów z różnymi komonomerami.

3

Badania wpływy struktury polimerów opartych na skondensowanych tiofenach do zastosowań w organicznych ogniwach słonecznych.

Dr hab. inż. Przemysław Ledwoń, prof. PŚ

Praca badawcza będzie obejmować badania wpływu struktury na właściwości optyczne, elektrochemiczne i termiczne serii nowych polimerów opartych na skondensowanych tiofenach. Praca będzie również obejmować przygotowanie serii organicznych ogniw słonecznych opartych na badanych polimerach.

L.p.

Temat

Promotor

Opis

1

Synteza związków epoksydowych w procesie elektrodializy z membraną bipolarną – planowanie eksperymentów

zarezerwowany

dr inż. Dymitr Czechowicz

Proces elektrodializy z błoną bipolarną może być zastosowany w syntezie związków epoksydowych z chlorohydryny zgodnie z poniższą reakcją.:

Kluczowe parametry tego procesu to: gęstość prądowa, stężenie soli nieorganicznej zapewniającej przewodnictwo elektryczne roztworu reakcyjnego oraz stosunek stężenia chlorohydryny do stężenia soli. Istotny jest również rozpuszczalnik używany jako środowisko reakcji.

Praca będzie obejmować:

1. Wybór początkowej chlorohydryny i określenie wartości granicznych głównych parametrów.

2. Przygotowanie planu eksperymentalnego.

3. Wykonanie eksperymentów zgodnie z planem.

4. Analizę statystyczna wyników i określenie optymalnych wartości głównych parametrów.

5. Przeprowadzenie eksperymentów testowych przy wartościach parametrów uznanych za optymalne.

2

Wpływ rodzaju surowca na przebieg procesu pirolizy olefinowej

dr inż. Dymitr Czechowicz

Praca obejmuje badania nad przebiegiem procesu pirolizy olefinowej trzech indywidualnych surowców – n-oktanu, izooktanu i cyklooktanu. Wyniki przemian zostaną zinterpretowane w

oparciu o rodnikowo-łańcuchowy mechanizm zachodzących przemian. Druga część pracy obejmie przemiany mieszanin wymienionych indywiduów chemicznych. Celem tych badań jest sprawdzenie, czy wyniki reakcji mieszanin można przewidzieć na podstawie reakcji indywidualnych składników.

Udział w pracy umożliwia, między innymi, opanowanie technik GC i GC-MS.

3

Badania reakcji transestryfikacji cyklicznych węglanów do węglanów acyklicznych

dr inż. Tomasz Piotrowski

Typową metodą syntezy węglanów (estrów) jest reakcja odpowiedniego alkoholu (w tym glikolu) z fosgenem. Metoda ta zapewnia uzyskanie wysokiej wydajności, jednakże wiąże się z nią konieczność pracy z toksycznym fosgenem, a także zagospodarowania powstającego ubocznie HCl. W przypadku węglanów cyklicznych możliwe jest przeprowadzenie ich syntezy z użyciem odpowiedniego epoksydu i dwutlenku węgla jako surowców. Metoda ta nie sprawdza się jednak w przypadku węglanów acyklicznych. Jednym z możliwych rozwiązań tego problemu jest przeprowadzenie węglanów cyklicznych (etylenu i propylenu) w odpowiednie węglany acykliczne w reakcji transestryfikacji z alkoholem.

W ramach pracy przeprowadzone zostaną badania nad doborem środowiska reakcji, w tym poszukiwaniem nowych katalizatorów i porównaniem ich z istniejącymi. Zbadane zostaną ponadto metody pozwalające na modyfikowanie równowagi w prowadzonym procesie, mające na celu podwyższenie jego wydajności. Stosowane w badaniach metody analizy opierać się będą w głównej mierze na chromatografii gazowej i refraktometrii.

4

Warstwowe podwójne wodorotlenki jako katalizatory w procesach utleniania

dr inż. Adam Marek

Podwójne warstwowe wodorotlenki (z ang. layered double hydroxides) to grupa syntetycznych związków, zawierających w swojej strukturze co najmniej 2 kationy metali dwu- i trójwartościowych, które tworzą płaskie warstwy pomiędzy którymi można wprowadzić aniony nieorganiczne i/lub organiczne. Tego typu związki, ze względu na liczne możliwości rodzaju użytych jonów metali jak i wprowadzanych anionów, mogą wykazywać unikalne właściwości, a tym samym znaleźć zastosowanie jako katalizatory w reakcjach chemicznych, w inżynierii materiałowej, w medycynie i innych.

Celem projektu jest opracowanie studium literaturowego dotyczące warstwowych podwójnych wodorotlenków, ze szczególnym uwzględnieniem związków zawierających 3 lub więcej kationów. Przeprowadzone zostaną także próby syntezy wybranych LDH zawierających 3 kationy metali oraz sprawdzona zostanie ich skuteczność w utlenianiu wybranych węglowodorów.

5

Badania nad możliwością syntezy prekursorów 3-sulfanyl-1,2,4-triazolu jako potencjalnych inhibitorów ureazy

dr inż. Monika Olesiejuk

Pochodne 1,2,4-triazolu to grupa pięcioczłonowych związków heterocyklicznych zawierających trzy atomy azotu w swojej strukturze. Wiele spośród pochodnych tej grupy wykazuje dużą aktywność biologiczną, przez co mogą zostać wykorzystane w medycynie i rolnictwie. Obecność podstawnika tiolowego w strukturze ugrupowań tego typu dodatkowo potęguje ich działanie biologiczne. Wykazano, że pochodne tej grupy mogą być sosowane jako inhibitory ureazy, których celem jest spowolnienie rozkładu mocznika i zapobieganie stratom azotu w glebie. Prowadzone badania wykazują, że poszukiwanie nowych inhibitorów ureazy jako stabilizatorów azotu w uprawach zbóż, zwiększy stopień wykorzystania azotu przez rośliny, a tym samym będzie działać plonotwórczo. Celem pracy jest synteza pochodnych tiosemikarbazydów jako prekursorów 3-sulfanyl-1,2,4-triazolu. Analiza budowy otrzymanych połączeń wymaga znajomości typowych metod spektroskopowych: 1H i 13C NMR, MS, UV-VIS, a przede wszystkim talentu preparatywnego. Praca ma charakter doświadczalny

6

Optymalizacja składu mieszanin eutektycznych do zastosowań w magazynach ciepła

dr inż. Alina Brzęczek-Szafran

Materiały zmiennofazowe PCMs – (Phase Change Materials), które mają zdolność do magazynowania ciepła oraz uwalniania go gdy materiał przechodzi zmianę fazy (np. podczas topnienia i krystalizacji) mogą przyczynić się do zrównoważonego i ekonomicznego magazynowania energii odnawialnej na szeroką skalę. Pomimo znacznego postępu w obszarze materiałów zmiennofazowych w ostatnim stuleciu, projektowanie i opracowywanie wydajnych materiałów o właściwościach fizykochemicznych odpowiednich do magazynowania energii odnawialnej wciąż pozostaje wyzwaniem. Mieszaniny eutektyczne pozwalają na efektywną modyfikację właściwości termicznych (m.in. temperatur i entalpii topnienia) poprzez dobór odpowiednich składników mieszaniny. Przedmiotem pracy będą badania nad optymalizacją składu nowych mieszanin eutektycznych, opartych o surowce odnawialne. Celem badań będzie opracowanie mieszanin o właściwościach termicznych do zastosowań w średnim zakresie temperatur topnienia tj. 100-200˚C, odpowiednim do magazynowania energii odnawialnej.

7

Synteza i charakterystyka cieczy jonowych na bazie kompleksów cyny(II)

dr inż. Piotr Latos

Ciecze jonowe to sole całkowicie zbudowane z jonów, niemniej jednak różnią się dosyć znacząco od standardowo znanych soli nieorganicznych. Ciecze jonowe posiadają niską temperaturę topnienia ze względu na niesymetryczną strukturę przestrzenną. Dodatkowo posiadają wiele zalet tj. niepalność, znikomą prężność par oraz możliwość rozpuszczania szerokiej gamy związków polarnych i niepolarnych. Celem pracy będzie synteza nowej grupy cieczy jonowych zbudowanych z dwóch cząstek jonowych związanych poprzez atom cyny(II). Otrzymane struktury cieczy jonowych będą stanowiły ogromny rozwój w dziedzinie technologii chemicznej oraz cieczy jonowych, ponieważ opisane struktury będą wykazywały cechy katalizatorów metalicznych, przy wysokiej rozpuszczalności w mieszaninie reakcyjnej. W celu potwierdzenia wysokiej aktywności katalitycznej planowane jest również przeprowadzenie podstawowych testów katalitycznych w reakcji z grupy fine chemicals.