Dr inż. Kamila Żelechowska otrzymała dofinansowanie z Narodowego Centrum Nauki w konkursie Sonata 12.

  • Otrzymywanie i właściwości nanomateriałów węglowych funkcjonalizowanych grupami fosfonowymi.

    Nanostruktury węglowe to bardzo ciekawa i liczna grupa struktur, do której należą  m. in. materiały takie jak grafen i nanorurki węglowe. Jedną z wielu interesujących właściwości nanorurek węglowych i pochodnych grafenu jest duża powierzchnia właściwa, która może znacznie przekraczać 1000 m2/g. Oznacza to, że całkowita powierzchnia 1 grama materiału jest tak duża, jak obszar zajmowany przez dwa korty tenisowe. Jest to cecha, która umożliwia zastosowanie tych materiałów w roli adsorbentów. Adsorbenty to ciała o rozwiniętej powierzchni właściwej, na której zachodzi proces powierzchniowego wiązania obcej fazy. Adsorbenty są często modyfikowane, aby zachowując swoje właściwości adsorpcyjne, mogły selektywniej wiązać określony składnik np. jony metali ciężkich. Niniejszy projekt skupia się na funkcjonalizacji nanorurek węglowych i pochodnych grafenu poprzez przyłączenie do nich grup fosfonowych. Zaproponowano kilka dróg funkcjonalizacji nanostruktur m. in. reakcje wolnorodnikowe i syntezę machano-chemiczną. Połączenie nanostruktur węglowych i pochodnych kwasów fosfonowych powinno zwiększyć możliwości adsorpcyjne takiego związku. Oczekuje się, że proponowane w projekcie nanostruktury węglowe sfunkcjonalizowane grupami fosfonowymi będą wykazywały się jeszcze lepszymi zdolnościami sorpcyjnymi w stosunku do metali ciężkich oraz jonów wapniowców, ze względu na powinowactwo grup fosfonowych oraz wysoce rozwiniętą powierzchnię. Co więcej, szczególna struktura nanorurek węglowych i grafenu sprzyja adsorpcji związków o charakterze aromatycznym, takich jak stosowane na dużą skalę barwniki organiczne. Funkcjonalizacja grupami fosfonowymi sprawia, że ładunek powierzchniowy nanomateriału jest ujemny, co sprzyja przyłączaniu dodatnio naładowanych cząsteczek barwników. Otrzymane w ramach projektu nowoczesne nanomateriały węglowe mogą posłużyć do opracowania skutecznych, przyjaznych środowisku i niskokosztowych metod oczyszczania wody pitnej, jak również znaleźć szersze zastosowanie np. w katalizie, inżynierii materiałowej czy inżynierii biomedycznej.

    Na realizację prac badawczych dr inż. Kamila Żelechowska otrzymała dofinansowanie z Narodowego Centrum Nauki w konkursie Sonata 12.