Wydział Chemiczny RCH

Tytuł: Popularyzacja katalizy chemicznej na przykładzie procesów utleniania węglowodorów alkiloaromatycznych

Założenia projektu:

Projekt został zrealizowany w formule PBL (Problem-Based Learning) przez interdyscyplinarny Zespół studentów Politechniki Śląskiej oraz Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Punktem wyjścia było założenie, że skomplikowane zagadnienia chemiczne, takie jak kataliza, można wyjaśniać i upowszechniać w sposób przystępny i angażujący. W projekcie połączono wiedzę studentów kierunków chemicznych i technologii chemicznej z umiejętnościami komunikacyjnymi studentów specjalizujących się w komunikacji promocyjnej i kryzysowej. Kluczowym obszarem badań były procesy utleniania węglowodorów alkiloaromatycznych – związków mających istotne znaczenie w przemyśle chemicznym, zwłaszcza w produkcji tworzyw sztucznych. Projekt zakładał nie tylko prace laboratoryjne i badawcze, ale również działania popularyzatorskie, których celem było zwiększenie świadomości społecznej na temat znaczenia nowoczesnych, zrównoważonych technologii chemicznych.

Cele projektu:

Celem projektu było wieloaspektowe ujęcie tematu katalizy chemicznej – od zrozumienia podstaw teoretycznych, przez praktyczne zastosowanie w warunkach laboratoryjnych, aż po przygotowanie materiałów skierowanych do różnych grup odbiorców. Studenci przeprowadzili analizę literatury naukowej dotyczącej reakcji utleniania związków takich jak etylobenzen, p-ksylen i lignina. Następnie zaprojektowali doświadczenia z wykorzystaniem homogenicznych i heterogenicznych układów katalitycznych. Ważnym elementem było również opracowanie nowych materiałów katalitycznych z wykorzystaniem cieczy jonowych (ILs) oraz rozpuszczalników głęboko eutektycznych (DES), które wpisują się w ideę zielonej chemii. Integralną częścią działań było także przygotowanie strategii komunikacyjnych i materiałów popularnonaukowych, które pozwoliły w atrakcyjny sposób przybliżyć tematykę projektu szerszej publiczności.

Osiągnięte rezultaty:

W wyniku realizacji projektu powstało kilka innowacyjnych układów katalitycznych, których skuteczność została potwierdzona w warunkach laboratoryjnych. Opracowano m.in. heterogeniczny katalizator PSAND oparty na polistyrenie modyfikowanym N-hydroksyftalimidem (NHPI) i DES, który wykazał wysoką selektywność reakcji utleniania toluenu i p-cymenu. Zespół skoncentrował się na modyfikacji krzemionki cieczami jonowymi i rozpuszczalnikami głęboko eutektycznymi, uzyskując znaczną poprawę konwersji etylobenzenu w porównaniu do reakcji kontrolnych. W ramach projektu przeprowadzono również reakcje utleniania ligniny oraz 3-pikoliny, co pozwoliło na lepsze poznanie mechanizmów reakcji i ocenę potencjału nowych układów katalitycznych. Wyniki badań zostały zaprezentowane podczas konferencji naukowej, a studenci mieli możliwość przedstawienia zarówno części technicznej projektu, jak i działań popularyzatorskich. Dzięki zaangażowaniu studentów komunikacji powstały prezentacje dostosowane do różnych odbiorców – od specjalistów po osoby niezwiązane z chemią – co zwiększyło zasięg i oddziaływanie projektu.

Integralną częścią projektu była aktywność popularyzatorska i prezentacja wyników. Studenci przygotowali łącznie 8 wystąpień konferencyjnych (w formie prezentacji i posterów), które zaprezentowali na dwóch ogólnopolskich wydarzeniach: Ogólnopolskiej Konferencji Młodych Naukowców 2025 oraz ChemSpot Gliwice 2025. Dzięki temu wyniki projektu oraz idee zrównoważonej katalizy zostały upowszechnione w środowisku akademickim i wśród młodych naukowców z całej Polski.

Zespół projektowy:

Mateusz Słaboń (PŚ)

Nikola Hyjek (PŚ)

Karina Kwoka (PŚ)

Jakub Kubisa (PŚ)

Krzysztof Milczarek (PŚ)

Emilia Kukofka (UŚ)

Julia Mordasiewicz (UŚ)

Prof. dr hab. inż. Beata Orlińska

Dr Katarzyna Sujkowska, prof. UŚ

Mgr inż. Julia Kolińska

Dr inż. Dawid Lisicki