Kierunki badań

Kierunki badań

Badania prowadzone są głównie w różnych obszarach chemii analitycznej, spektroskopii atomowej i molekularnej oraz fizykochemii plazmy.


Badania w dziedzinie chemii analitycznej wiążą się z rozwojem i zastosowaniem różnych metod i procedur analitycznych w analizie śladowej, specjacyjnej i frakcjonowanej. Stosowane są głównie takie metody i techniki jak:
- atomowa i molekularna spektrometria emisyjna,
- atomowa spektrometria absorpcyjna,
- proszkowa dyfrakcja rentgenowska,
- chromatografia jonowymienna,
- elektrody jonoselektywne,
- metody i techniki sprzężone.


W badaniach związanych z zastosowaniem atomowej spektrometrii emisyjnej wykorzystywana jest plazma indukcyjnie sprzężona (ICP-OES), plazma indukowana mikrofalowo (MIP-OES), katoda wnękowa (HCD-OES). Prace badawcze wykorzystujące atomową spektrometrię emisyjną i absorpcyjną obejmują:
- opracowanie nowych metod przygotowania próbek (m.in. z wykorzystaniem ekstrakcji konwencjonalnej oraz wspomaganej energią ultradźwiękową lub mikrofalową),
- opracowanie nowych technik i procedur analitycznych do analizy śladowej, specjacyjnej i frakcjonowanej z wykorzystaniem ekstrakcji sekwencyjnej i chromatografii jonowymiennej,
- analizę efektów międzypierwiastkowych (przy oznaczeniach pierwiastków śladowych),
- optymalizację procesów atomizacji i wzbudzenia,
- walidację.


Chromatografia jonowymienna preparatywna i wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) z detekcją konduktometryczną wykorzystywane są w analizie specjacyjnej oraz do oznaczania anionów.


Proszkowa dyfrakcja rentgenowska stosowana jest do analizy substancji krystalicznych i polikrystalicznych, a także do określania składu fazowego i struktur występujących w badanych próbkach. Badane są m.in. farmaceutyki, stopy metali, numizmaty, materiały geologiczne i budowlane, popioły.


Badania przy użyciu metod i technik łączonych to głównie HG-ICP-OES oraz HG-AAS.


Analiza pierwiastkowa obejmuje różnorodne próbki:
- gleby, wody, ścieki, popioły, odpady,
- materiały roślinne typu liście drzew, zioła, drewno,
- produkty żywnościowe,
- tkanki ludzkie i zwierzęce, płyny fizjologiczne,
- leki pochodzenia naturalnego i syntetyczne,
- materiały budowlane, stopy, tworzywa, półprodukty.


Projekty badawcze obejmujące analizę próbek środowiskowych i biologicznych wykonywane są we współpracy z Akademią Medyczną i Akademią Rolniczą we Wrocławiu.


Fizykochemia plazmy obejmuje badania podstawowe plazm wzbudzanych w różnych źródłach stosowanych w analizie spektrochemicznej (ICP, MIP, HCD, mikroplazmy, wyładowania jarzeniowe pod ciśnieniem atmosferycznym) i w technologiach inżynierii powierzchni (wyładowania jarzeniowe, magnetronowe, iskrowe i łukowe o specjalnej konstrukcji). Wykorzystywane są w tym celu metody optycznej spektroskopii emisyjnej i aktynometrii optycznej.
Prace badawcze związane z plazmowymi metodami inżynierii powierzchni dotyczą: azotowania jonowego, reaktywnego rozpylania, polimeryzacji plazmowej, procesów nanoszenia cienkich warstw metodami PACVD (Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition), PAPVD (Plasma Assisted Physical Vapor Deposition), IPD (Impulse Plasma Deposition). Prace obejmują:
- wyznaczanie parametrów plazm, takich jak: gęstość elektronów, stopień jonizacji, temperatury wzbudzenia, temperatury rotacyjne i oscylacyjne,
- badania stanu równowagi termodynamicznej w plazmie,
- badania przestrzennej struktury wyładowania,
- mechanizmy procesów elementarnych i reakcji plazmochemicznych,
- optymalizację wybranych procesów w środowisku plazmy,
- opracowanie podstaw kontroli i sterowania procesami nanoszenia warstw w oparciu o monitorowanie spontanicznej emisji optycznej.


Od szeregu lat prowadzone są badania w zakresie spektroskopii molekularnej. Prace dotyczą struktury elektronowej, oscylacyjnej i rotacyjnej cząsteczek typu monoazotki, monotlenki, monohalogenki, dimery metali i niemetali oraz krzywych potencjałów stanów elektronowych cząsteczek dwuatomowych. Część badań realizowana jest we współpracy z Bergische Uniwersitat (Wuppertal, Niemcy).


(c) Zakład Chemii Analitycznej i Metalurgii Chemicznej Politechniki Wrocławskiej - Wydział Chemiczny
PJ & Solucija