Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Petrochemii RCH 5

Chemia Przemysłowa 2025-2026

Temat 1: Synteza związków epoksydowych w procesie elektrodializy z membraną bipolarną – planowanie eksperymentów

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.

Kierujący pracą:  dr inż. Dymitr Czechowicz

Student: Jan Mitlas

Temat 2:

Wpływ rodzaju surowca na przebieg procesu pirolizy olefinowej

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.

Kierujący pracą:  dr inż. Dymitr Czechowicz

Temat 3:

Badania reakcji transestryfikacji cyklicznych węglanów do węglanów acyklicznych

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.

Kierujący pracą:  dr inż. Tomasz Piotrowski

Temat 4:

Warstwowe podwójne wodorotlenki jako katalizatory w procesach utleniania

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.

Kierujący pracą: dr inż. Adam Marek

Temat 5:

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

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

Kierujący pracą: dr inż. Monika Olesiejuk

Temat 6:

Optymalizacja składu mieszanin eutektycznych do zastosowań w magazynach ciepła

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.

Kierujący pracą: dr inż. Alina Brzęczek-Szafran

Temat 7:

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

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.

Kierujący pracą: dr inż. Piotr Latos