Laboratorium Chromatografii i Spektroskopii

Kierownik laboratorium: prof. dr hab. Piotr Słomkiewicz,
Telefon kontaktowy do kierownika: +48 41 349 70 05
Adres mailowy: Piotr.Slomkiewicz@ujk.edu.pl
Lokalizacja: Uniwersytet Jana Kochanowskiego, Instytut Chemii, ul. Uniwersytecka 7, 25-406 Kielce

Zespół

dr Anna Kołbus (Anna.Kolbus@ujk.edu.pl); pok. C310; tel.:413497053
dr Katarzyna Jedynak (Katarzyna.Jedynak@ujk.edu.pl ); pok.:C419; tel.:413497073
dr hab. Beata Szczepanik (Beata.Szczepanik@ujk.edu.pl); pok.:C424; tel.:413497028
dr Dariusz Wideł (Dariusz.Widel@ujk.edu.pl); pok.:C417; tel.:41349705

Tematyka badawcza

• Synteza materiałów kompozytowych na bazie nanorurek haloizytowych do różnych zastosowań,
• Otrzymywanie na bazie materiałów haloizytowych nowych technologii wytwarzania sorbentów i koagulantów do oczyszczania wody i ścieków oraz technologii immobilizacji odpadów niebezpiecznych i rekultywacji obszarów zdegradowanych ekologicznie.
• Otrzymywanie i wdrożenie systemów stabilizacji, detoksykacji, higienizacji komunalnych osadów pościekowych,
• Otrzymywanie adsorbentów mineralnych do adsorpcji z fazy wodnej małocząsteczkowych związków hormonalnych, zaliczanych do substancji typu „endocrinedisrupters” (edcs).
• Synteza adsorbentów mineralnych do adsorpcji z fazy wodnej związków organicznych.
• Synteza adsorbentów mineralnych do adsorpcji z fazy gazowej związków organicznych.
• Otrzymywanie i charakterystyka właściwości fizykochemicznych nanoporowatych uporządkowanych adsorbentów węglowych z wykorzystaniem „miękkich” matryc, mikro-mezoporowatych materiałów węglowych z prekursorów polimerowych i biowęgli o rozwiniętej porowatości.

Oferta komercyjna

• Pomiary fizykochemiczne na posiadanej aparaturze,
• Opracowanie nowych technik pomiarowych w zakresie katalizy i adsorpcji,
• Zastosowanie odwróconej chromatografii gazowej do wykonywania charakterystyki fizykochemicznej adsorbentów.

Chromatografia gazowa i cieczowa – oznaczanie wybranych związków organicznych (zanieczyszczeń i związków niebezpiecznych dla człowieka), głównie w próbkach ciekłych oraz związków biologicznych

• Oznaczanie ftalanów w próbkach wodnych.
• Oznaczanie związków ropopochodnych.
• Oznaczanie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych w próbkach ciekłych i stałych (gleba).
• Oznaczanie bisfenolu A.
• Oznaczanie BTEX (benzen, toluen, ksyleny).
• Oznaczanie wybranych witamin.
• Oznaczanie lotnych związków organicznych.
• Oznaczanie wybranych preparatów farmaceutycznych.

Elektroforeza kapilarna – oznaczanie związków biologicznie aktywnych, jonów i wybranych związków organicznych i nieorganicznych w próbkach środowiskowych.

• Oznaczanie wybranych kationów i anionów nieorganicznych w próbkach środowiskowych.
• Oznaczanie związków świadczących o obecności wybranych materiałów wybuchowych, po przemianie wybuchowej.
• Oznaczanie kwasów organicznych.
• Oznaczanie wybranych substancji słodzących.
• Oznaczanie witamin rozpuszczalnych w wodzie i tłuszczach.
• Oznaczanie glutationu, formy zredukowanej i utlenionej.

Baza aparaturowa

• Wielozadaniowy mikroskop ze spektrometrem FTIR, Perkin Elmer.
• Spektrometr FTIR termowaga, Perkin Elmer.
• Spektrofotometr UV-VIS-NIR, Schimadzu.
• Spektrofotometr fluorescencyjny, Hitachi.
• Chromatograf Clarus 800 z autosamplerem i detektorami FID + TCD, Perkin Elmer.
• Chromatograf Clarus 800 z detektorami ECD + TCD, Perkin Elmer.
• Chromatograf Clarus 800 z detektorem mas.
• Chromatograf inwersyjny – analizator energii powierzchni (SEA), SYLANT Instruments.
• Chromatograf cieczowy z detektorem mas, Schimadzu.
• Chromatograf cieczowy, Dionex UltiMate.
• Chromatograf i detektoram FID, Schimadzu.
• Porozymetr ASAP 2020, Micromeritrics.
• Porozymetr rtęciowy AutoPore, Micromeritrics.
• Adsorber gazów do pomiarów chemisorpcji, Micromeritrics.
• Elektroforezer kapilarny, Beckman.

Wykaz zrealizowanych projektów badawczych (z wykorzystaniem sprzętu)

• Projekt INKUBATOR INNOWACYJNOŚCI+ praca przedwdrożeniowa pt. Wytwarzanie nawozów zeolitowych z adsorbentami herbicydów (Projekt nr 730520/01/NAB_1/UJK/2017) 2017.
• Projekt INKUBATOR INNOWACYJNOŚCI+ praca przedwdrożeniowa zatytułowana Wytwarzanie warstwy o właściwościach fotokatalitycznych do powlekania materiałów budowlanych do rozkładu osadzonych LZO (Projekt nr 730520/05/NAB_1/UJK/2017) 2017.
• Technologia oczyszczania wód pokąpielowych w Uzdrowisku Busko Zdrój finansowanym przez Urząd Marszałkowski Województwa Świętokrzyskiego RPSW.01.02.00-IŻ.00-26, 2018.
• Projekt INKUBATOR INNOWACYJNOŚCI 2.0+ praca przedwdrożeniowa Zastosowanie uporządkowanych mezoporowatych materiałów węglowych w ekstrakcji ftalanów do fazy stałej (SPE) z matryc wodnych (Projekt nr 2/II 2.0/UJK/2019 MNISW/2019/163/DIR) 2019.
• Projekt INKUBATOR INNOWACYJNOŚCI 4.0+ praca przedwdrożeniowa Kompozyty mineralno-węglowe do usuwania związków organicznych z wody pitnej i ze ścieków metodami adsorpcyjnymi (Projekt nr INKU.RNI.20.005.01/2021) 2021.

Opracowane technologie:

• Technologia polega na sposobie wytwarzania sorbentu ze zwietrzeliny bazaltowej do adsorpcji amoniaku powstającego w masie reagujących osadów ściekowych z wapnem palonym, oraz rozwiązania problemu wymywania toksycznych metali przez przeprowadzenie ich w trudno rozpuszczalne związki chemiczne przez zastosowanie trawionej wodorotlenkiem sodu zwietrzeliny bazaltowej, która pełni rolę wymieniacza jonowego o silnym powinowactwie do jonów metali toksycznych zawartych w osadzie ściekowym. W ten sposób rozwiązano dwa uciążliwe dla środowiska problemy, zmniejszono emisję gazowego amoniaku, który zaadsorbowany pozostaje w masie reakcyjnej i zwiększa walory nawozowe otrzymywanego produktu nawozowego oraz wykorzystano odpadowe ługi poreakcyjne do absorpcji amoniaku. P. M. Słomkiewicz, A. Świercz, Sposób absorpcji amoniaku w procesie higienizacji osadów ściekowych, PL 213040.
• Technologia syntezy adsorbentów do pochłaniania siarkowodoru i alkoholi tiolowych w masie osadów ściekowych, które zwykle ulatniają się do atmosfery z osadów. Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania mieszaniny adsorbentów z haloizytu: pierwszy polega na mieszaninie tlenków i wodorotlenków żelaza i służy do pochłaniania siarkowodoru, a drugi do adsorpcji alkoholi tiolowych. W ten sposób rozwiązano dwa uciążliwe dla środowiska problemy: zmniejszyć emisję gazowego siarkowodoru, który zaadsorbowany pozostaje w osadzie oraz zaadsorbować alkohole tiolowe, zaliczane do silnie złowonnych związków chemicznych. P. M. Słomkiewicz, A. Świercz, Sposób wytwarzania adsorbentu haloizytowego do pochłaniania siarkowodoru i alkoholi tiolowych z osadów, PAT 22621.
• Technologia adsorpcji toksycznych metali w popiołach po termicznym unieszkodliwianiu osadów ściekowych i przeprowadzenia toksycznych metali w trudno rozpuszczalne związki chemiczne przez użycie odżelazionego haloizytu, jako adsorbentu. Ogranicza to stopień wymywania metali do wód powierzchniowych oraz umożliwia późniejsze wykorzystanie otrzymanego produktu, jako nawozu. P. M. Słomkiewicz, A. Świercz, Sposób absorpcji toksycznych metali w popiołach po termicznym unieszkodliwieniu osadów ściekowych, PAT 226975.
• Technologia stosowania zwietrzeliny haloizytowej do adsorpcji jonów rtęci Hg²⁺ z fazy wodnej. Aktywacja kwasem siarkowym haloizytu polega na zmniejszeniu stosunku równoważników atomowych Si/Al z ok. 1: 1 (charakteryzującej surowy haloizyt) do ok. 3: 1 (co przypisuje się usunięciu jonów Al³⁺), i w rezultacie doprowadza do wytworzenia aktywnej powierzchni adsorbentu. Dwukrotne płukanie gorącą wodą destylowaną w polu ultradźwiękowym niewielkiej mocy, umożliwia lepsze wymywanie usuniętych jonów Al³⁺ i nieprzereagowanego kwasu siarkowego z przestrzeni międzypakietowej haloizytu. Zwiększa się dzięki temu pojemność adsorpcyjna adsorbentu haloizytowego w odniesieniu do jonów rtęci Hg²⁺. P. M. Słomkiewicz, B. Szczepanik, P. Rogala, D. Banaś, A. Kubala-Kukuś, I.Stabrawa, Sposób wytwarzania adsorbentu haloizytowego do usuwania jonów rtęci Hg⁺² z fazy wodnej, PAT 232700.
• Technologia wytwarzania mieszaniny adsorbentu i katalizatora haloizytowego do obniżania emisji toksycznych związków organicznych, które ulatniają się w procesie spalania z masy brykietowej wykonanej z palnej frakcji sortowanych odpadów komunalnych. Jej istotą jest sposób wytwarzania adsorbentu i katalizatora żelazowego ze zwietrzeliny haloizytowej, pierwszy z nich służy do adsorpcji toksycznych związków organicznych, a drugi do ich utleniania. P. M. Słomkiewicz, Sposób wytwarzania mieszaniny adsorbentu i katalizatora haloizytowego zwłaszcza do obniżania emisji toksycznych związków organicznych w procesie spalania brykietów wykonanych z palnej frakcji sortowanych odpadów komunalnych, PAT 228912.
• Technologia zmniejszania lepkości osadu ściekowego poprzez mieszanie z mielonymi odpadami kawałkowanymi jak gruz betonowy, ceglany, rdzenie i formy odlewnicze oraz żużle lub kruszywa, w celu usprawnienia mieszania osadu z pylistymi adsorbentami w dalszych etapach procesu i równoczesna korekta pH osadu do odczynu zbliżonego do obojętnego za pomocą odpadowego pylistego popiołu paleniskowego o odczynie alkalicznym i stabilizację odczynu pH z użyciem kamienia wapiennego.P. M. Słomkiewicz, Sposób wytwarzania organiczno-mineralnego podłoża rekultywacyjnego do terenów zdegradowanych przez przemysł, PAT 237536.

Wykaz zrealizowanych zakończonych przewodów doktorskich (z wykorzystaniem sprzętu):

1. mgr Magdalena Agnieszka Garnuszek Adsorpcja z fazy wodnej wybranych chloropochodnych aniliny na modyfikowanych adsorbentach haloizytowych, Instytut Chemii, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, 2017.
2. mgr Marta Raczyńska-Żak Adsorpcja wybranych chloropochodnych fenoli z wody na adsorbencie haloizytowym zmodyfikowanym bromkiem heksadecylotrimetyloamoniowym, Instytut Chemii, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, 2018.
3. mgr inż. Nina Rędzia Synteza i zastosowanie kompozytów węglowo-haloizytowych do adsorpcji paracetamolu i wybranych niesteroidowych leków przeciwzapalnych z wody, Instytut Chemii, Wydział Matematyczno-Przyrodniczy, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, 2019.
4. mgr Paweł Rogala Synteza i zastosowanie nanokompozytów Fe₂O₃ – haloizyt i TiO₂ – haloizyt do fotokatalitycznej degradacji aniliny i jej chlorowych pochodnych w wodzie, Instytut Chemii, Wydział Nauk Ścisłych i Przyrodniczych, Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach, 2022.

Baza aparaturowa geleria: