Wytwarzanie materiałów otrzymywanych metodą zol-żel. Badania składu chemicznego. Badania spektrofluorymetryczne

Wytwarzanie materiałów otrzymywanych metodą zol-żel. Badania składu chemicznego. Badania spektrofluorymetryczne

Oferujemy:

  • wytwarzanie materiałów otrzymywanych metodą zol-żel tj.:
    • materiałów proszkowych wykazujących zróżnicowaną aktywność (biologiczną, optyczną, magnetyczną) mogących służyć jako domieszki/aktywatory/ napełniacze materiałów tekstylnych, budowlanych, filtrów itp.
    • nanostrukturalnych proszków ditlenku tytanu o różnorodnym kształcie ziaren (nanorurki/nanodruty, nanopręty)
  • badania składu chemicznego tj. identyfikacji ugrupowań chemicznych za pomocą badań spektroskopowych – spektroskopia ramanowska oraz w podczerwieni (IR)

    Spektrometr Ramana z FTIR LabRam HR800 Horiba Jobin Yvon

    Możliwości pomiarowe:

    • Zakres pomiarowy: 50 – 4000 cm-1
    • Rozdzielczość: 0,3 – 1 cm-1
    • Źródła wzbudzenia:
    • laser He-Ne (632,8 nm, 20 mW)
    • laser Ar-Kr (488 nm i 514,5 nm)
    • dioda laserowa (785 nm)
    • Obiektywy: ×10, ×20, ×50, ×100 (ARO i ATR dla FTIR)Analiza danych:
      system korzysta z oprogramowania LabSpec oraz QuallD zawierającego bazę danych i wyszukiwarkę pozwalającą na porównanie otrzymanego widma z danymi w bibliotece widm. Umożliwia on także obrazowanie 3D.Automatyczny stolik XYZ (rozdzielczość 0,1 μm, powtarzalność 1 μm) pozwala na wykonywanie skanowania punkt po punkcie lub liniowego (np. mapy XY, profile głębokościowe i czasowe). Profile głębokościowe pozwalają na analizowanie próbek warstwowych o grubościach warstw od 2 μm. Funkcja autofokus pozwala na automatyczne mapowanie oraz pomiary chropowatych próbek. Obserwację próbki oraz rejestrację obrazu w świetle widzialnym umożliwia kolorowa kamera video. Układ posiada akcesoria do pomiarów makro. Możliwe jest badanie próbek stałych (warstwy, proszki) oraz ciekłych. Pomiar widm rozpraszania ramanowskiego i absorpcji w podczerwieni może być wykonany w jednym miejscu na próbce.
  • Spektrofluorymeter FluoroMax-4/Horiba Jobin Yvon to w pełni zautomatyzowany system spektrofluorometryczny. Podczas pomiaru fluorescencji mogą być skanowane następujące parametry: długość fali wzbudzenia, długość fali emisji lub obydwie te długości fali.Urządzenie to pozwala rejestrować widma emisyjne i wzbudzeniowe następujących próbek:
  • ciecze (fluoro- i fosforencyjne roztwory)
  • ciała stałe (cienkie warstwy, minerały, kryształy, proszki fluorescencyjne)
  • materiały biologiczne (roztwory zawierające proteiny, błony komórkowe, komórki)
  • materiały silnie nieprzeźroczysteSpektrofluorymeter FluoroMax-4/ Horiba Jobin Yvon umożliwia:
  • pomiar próbek o nieznanej charakterystyce widmowej
  • pomiar próbek o bardzo małych objętościach
  • detekcję śladowych ilości substancji i próbek biologicznych
  • pomiary czasów życia elektronowych stanów wzbudzonych.

Osoba kontaktowa:
Dr inż. Beata Borak, e-mail: beata.borak@pwr.edu.pl,
tel (71) 320-32-21

Aparatura:

  • Dip-coater (KSV Instruments Ltd, Model KSVDCX2, Finlandia)
  • Spray-coater SRI HD, DEVILBISS
  • Mieszadła magnetyczne
  • Płuczki ultradźwiękowe
  • Suszarki (do 300˚C)
  • Piece (do 1300˚C)
  • Reaktor ciśnieniowy Mini Bench Top Reactor 4560/Parr Instrument

Patenty (P) / zgłoszenia (Z) patentowe:

  • Sposób produkcji materiałów włókienniczych o właściwościach bioaktywnych i zwiększonej trwałości użytkowej, P.407857 2014 (Z)
  • Sposób produkcji materiałów włókienniczych o właściwościach hydrofobowych i zwiększonej trwałości użytkowej, P.407849 2014 (Z)
  • Sposób produkcji nanopowłokowych wielofunkcyjnych wyrobów włókienniczych, P.406396 2013 (Z)
  • Sposób wytwarzania wyrobów włókienniczych z wykończeniem nanopowłokowym zol-żel, o zwiększonej trwałości użytkowej, P.395765 2011 (P)

Zrealizowane Projekty:

  • Projekt BioMed “Biotechnologie i zaawansowane technologie medyczne” Zad. 5.2: pn.: „Ocena możliwości regeneracji uszkodzeń tkanki kostnej i nerwowej przy pomocy autologicznych komórek macierzystych izolowanych z tkanki tłuszczowej i szpiku kostnego z zastosowaniem biomateriałów”, POIG.01.01.02-02-002/08-00, 2011-2013, główny wykonawca części materiałowej projektu
  • Projekt pn.: ,,Energy efficiency, optimised resources use and process innovation of home appliances and their domotic integration (GREEN KITCHEN)”, Realizacja zadania WP4 T4.2. pn.: “Application of sol-gel sensors/markers for identification of chemicals and bacteria in grey water”, Industry-Academia Partnerships and Pathways (IAPP) – Marie Curie Actions, Grant agreement No 251600, we współpracy z Whirlpool Cassinetta, Włochy, 2011-2013, główny wykonawca
  • Project pn.: “Application of SiO2 coatings produced by sol-gel method as a protective coating” founded by industry Partner, 2012-2013, główny wykonawca
  • Projekt Unii Europejskiej oś priorytetowa: 1. Badania i rozwój nowoczesnych technologii, działanie/poddziałanie: 1.3. Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych przez jednostki naukowe/ 1.3.1. Projekty rozwojowe, nazwa projektu: Funkcjonalne nano- i mikromateriały włókiennicze. Nano- i mikrocząsteczki funkcjonalne oraz stabilne stężone zole SiO2,, nr projektu: POIG.01.03.01-00-004/08. 2008 – 2013, koordynator w Politechnice Wrocławskiej
  • Projekt badawczy WCB EIT+ sp. z o.o. pt.: „Synteza i badanie właściwości fizykochemicznych nanowłókien ditlenku tytanu metodą zol-żel i hydrotermalną”, 2010 – 2013, kierownik podzadania
  • Projekt KBN, N507 452534 pn.: „Światłowody planarne i paskowe otrzymywane metodą zol-żel w układach LTCC”, 2007 – 2010, kierownik grantu
  • Center of Excellence „Sol-Gel Materials and Nanotechnology”, projekt finansowany przez Unię Europejską w ramach 5. Programu Ramowego, zlecenie nr 861197, 2003 – 2007, główny wykonawca.

Nagrody / wyróżnienia

  • Dyplom Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za Technologię nanopowłokowego wykończenia tekstyliów zwiększająca ich trwałość użytkową, Brzeziński S., Kowalczyk D., Borak B. XXI Giełda Wynalazków Nagrodzonych na Światowych Wystawach Wynalazczości w 2013 roku, 11-12.02.2014, Warszawa.
  • Brązowy medal za Method for the production of antibacterial and antifungal textile-polymeric coating materials, Łuszczyk K., Brzeziński S., Malinowska G., Kowakczyk D., Kaleta A., Jasiorski M., Borak B., Baszczuk A. VII Międzynarodowa Wystawa Wynalazków i Innowacji IWIS 2013, 08-10.10.2013, Warszawa.
  • Pięć wyróżnień za Sposób produkcji antybakteryjnych i antygrzybiczych włókienno-tworzywowych materiałów powłokowych, Dąbek-Łuszczyk K., Brzeziński S., Malinowska G., Kowalczyk D., Kaleta A., Jasiorski M., Borak B., Baszczuk A. Ogólnopolski Konkursi Student Wynalazca, 14.06.2013.
  • Złoty medal za „Technologia nanopowłokowego wykończenia tekstyliów zwiększająca ich trwałość użytkową”, Brzeziński S., Kowalczyk D., Borak B.41-th International Exhibition of Inventions of Geneva, 10-14.04.2013, Genewa.
  • Dyplom Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za Włókienno-tworzywowe warstwowe nanokompozytowe higieniczne pokrowce pościeli o właściwościach antyalergennych, antybakteryjnych i antygrzybiczych, Brzeziński S., Borak B., Malinowska G., Kaleta A. XIX Giełda Polskich Wynalazków, 06.03.2012, Warszawa.
  • Srebrny Medal za Textile-polymeric Multi-layer Nano-composite hygienic bedding covers with antiallergic, antibacterial and antifungial properties, Brzeziński S., Malinowska G., Kaleta A., Borak B. XIV Międzynarodowe Salony Wynalazków i Innowacyjnych Technologii ARCHIMEDES, 05-08.04.2011, Moskwa.
  • Nagroda Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego za Włókienno-tworzywowe nanokompozytowe higieniczne pokrowce pościeli o właściwościach antyalergennych i antybakteryjnych, Brzeziński S., Malinowska G., Kaleta A., Jasiorski M. XVIII Giełda Wynalazków, 7-13.03.2011, Warszawa.
  • Srebrny Medal za Textile-polymeric nano-composite hygienic bedding covers with anti-allergic and antibacterial properties, Brzeziński S., Malinowska G., Kaleta A., Jasiorski M. IENA, Pomysły–Innowacje-Nowe Produkty, 28-29.10.2010, Norymberga.

Partnerzy naukowi:

  • Dr hab. Krzysztof Marycz, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Pracownia Mikroskopii Elektronowej, Laboratorium Komórkowe – badania in vitro z wykorzystaniem mezenchymalnych komórek macierzystych
  • dr hab. inż. Elżbieta Pamuła Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki w Krakowie, Katedra Biomateriałów – badania cytokompatybilności z wykorzystaniem komórek osteoblastopodobnych MG-63, zwilżalności i swobodnej energii powierzchniowej oraz profilometrii
  • Dr inż. Alicja Kazek-Kęsik, Politechnika Śląska w Gliwicach, Katedra Chemii, Katedra Chemii Nieorganicznej, Analitycznej i Elektrochemii – badania elektrochemiczne (korozyjnych)
  • Dr inż. Anita Ptak, Politechnika Wrocławska, Katedra Podstaw Konstrukcji Maszyn i Tribologii – badania tribologiczne
  • Dr Błażej Poźniak, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Zakład Farmakologii i Toksykologii – badania cytotoksyczności proszków krzemionkowych
  • Dr inż. Anna Łukowiak, Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych PAN we Wrocławiu, Zakład Spektroskopii Stanów Wzbudzonych – bioszkła – synteza, badania
  • Bogdan Dąbrowski, Laboratory for Materials Design, Department of Physics Northern Illinois University – badania materiałów o strukturach typu perowskitu
  • Dr Max Avdeev, Bragg Institute, Australian Nuclear Science and Technology Organisation – badania struktury krystalicznej materiałów za pomocą dyfrakcji neutronów
  • Daniel Nižňanský Charles University in Prague, Faculty of Natural Sciences –badania właściwości magnetycznych proszków

Kultura eksperymentu