témavezető: Horváth Erzsébet
helyszín (magyar oldal): Pannon Egyetem, Környezetmérnöki Intézet helyszín rövidítés: PE
A kutatási téma leírása:
Az utóbbi években a réteges szerkezetű agyagásványok anyagtudományi vonatkozású kutatásait nemzetközi viszonylatban is nagy figyelem kíséri. Az olcsó, könnyen hozzáférhető és környezetbarát nyersanyagok változatos felületmódosításának lehetőségei széleskörű felhasználhatóságot tesznek lehetővé az energiaellátás (napelem cellák mátrix anyagai), a festékipar (töltő- és hordozóanyagok), az elektromos komponensek (elektrolit mátrixok) vagy a katalizátorok (pillározás, nanoreaktorok, potenciális fotokatalizátorok/hordozók) fejlesztése területén. A lehetőségek határait a hibridek jelentősen szélesítik.
A jelenlegi kutatási trendek nagy figyelmet szentelnek a pillározással és a csereinterkalációval felületmódosított agyagásványok félvezető oxidokkal és/vagy nemesfém kolloidokkal kialakított, katalitikus tulajdonságokkal rendelkező nanohibridjeinek. Ezek a katalizátorok egyrészt a méret és/vagy alakszelektivitás, másrészt a kedvezőbb üzemi paraméterek (alacsonyabb nyomás és hőmérséklet, kisebb katalizátor veszteségek) lehetnek kedvezőbbek
Az elmúlt 3-5 évben nagy figyelem fordul az agyagásványok fotokémiai viselkedésének vizsgálatára és a jelenség gyakorlati hasznosítására. Bár közvetett, elsősorban talajtani és geológiai megfigyelések vannak a fotokémiai viselkedésre vonatkozóan, de egyelőre a jelenség fizikai kémiai hátterének leírására hiányzik. Hiányoznak a szerkezeti, felületi, morfológiai és/vagy a szennyezettségi különbségekből adódó aktivitás-vizsgálatok is. Nem tisztázott az sem, hogy a Si-tetraéderekből és Al-oktaéderekből felépülő vegyesoxid rendszer melyik oxidja, továbbá maga a másodlagos, vagy a harmadlagos szerkezet, esetleg mindkettő felelős az aktivitásért. Nincs arra vonatkozó adat sem, hogy az alapvetően szigetelőként ismert vegyesoxid rendszer mikor, milyen körülmények között viselkedik félvezetőként.
Megoldandó feladatok:
(1) Szennyezett kaolinok exfoliálhatóságának és a nanostruktúra stabilizálhatóságának vizsgálata; (2) Hibahelyek kialakításának lehetőségei, azok szerkezeti jellemzése, a felületi tulajdonságokra gyakorolt hatások vizsgálata, a hibahelyek stabilizálásának lehetőségei;
(3) Agyagásvány-félvezető oxid hibridek preparálása, fotofizikai és fotokémiai tulajdonságok vizsgálata, a katalitikus aktivitás tesztelése.
(4) Modell szennyezők ártalmatlanítása oxidációs és redukáló folyamatokban, a köztitermékek vizsgálata.
A kutatási téma előzményei:
20 éves tapasztalat az 1.1 típusú agyagásványok interkalációs komplexeinek, valamint vegyesoxid vékonyrétegek szerkezeti és felületi vizsgálataiban;
100 publikáció referált folyóiratban, nemzetközi együttműködésben;
6 végzett PhD hallgató a kutatócsoportban;
A téma eredményeinek lehetséges környezet-techológiai hasznosítása kapcsolatot teremt a vegyészmérnöki és az anyagtudományok között.
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2018-08-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
