Laboratorium Elektroanalizy i Elektrokatalizy Chemicznej

Kierownik zespołu: prof. dr hab. Paweł J. Kulesza

Adres e-mail Kierownika: pkulesza@chem.uw.edu.pl

Krótki opis tematyki badawczej:

Nowe koncepcje pomiarowe i diagnostyczne w elektroanalizie chemicznej (I.A. Rutkowska, P.J. Kulesza)
Projektowanie i charakterystyka fizykochemiczna zaawansowanych materiałów o określonej organizacji i funkcjonalności dla potrzeb elektrochemicznej konwersji energii w szczególności do redukcji dwutlenku węgla, tlenu oraz utleniania małych molekuł organicznych (I.A. Rutkowska, P.J. Kulesza)
Mechanizmy i kinetyka transportu ładunku w materiałach wykazujących właściwości redoks oraz zdolności do akumulacji i przeniesienia elektronu dla potrzeb przepływowych baterii (I.A. Rutkowska, P.J. Kulesza)
Niskotemperaturowa konwersja elektrochemiczna azotu i tlenowych związków azotu do amoniaku (P.J. Kulesza, I.A. Rutkowska, I. Smirnov)
Projektowanie, charakterystyka fizykochemiczna i ocena przydatności katalizatorów o niskiej zawartości platyny do redukcji tlenu w ogniwach paliwowych (P.J. Kulesza, A. Kostuch, I.A. Rutkowska, S. Żołądek)
Elektrochemiczny rozkład wody z wykorzystaniem nanokompozytów hybrydowych zawierających kobalt – wydzielanie tlenu i generowanie wodoru (P.J. Kulesza, I.A, Rutkowska)
Badanie procesów pojemnościowych oraz faradajowskich na granicy faz elektroda/elektrolit w kondensatorach elektrochemicznych; nowe wodno-organiczne, organiczne (rozpuszczalniki głęboko eutektyczne) i hydrożelowe elektrolity, w tym o właściwościach redoks, określenie mechanizmów transportu ładunku, degradacji (starzenia) i samowyładowania kondensatorów z wykorzystaniem nowoczesnych technik elektroanalitycznych i spektroskopowych, w tym w warunkach in-situ oraz in-operando (M. Skunik-Nuckowska, P.J. Kulesza)
Projektowanie, wytwarzanie oraz charakterystyka fizykochemiczna materiałów nanostrukturalnych o potencjalnym znaczeniu dla niskotemperaturowych ogniw paliwowych (redukcja tlenu) oraz sensorów optycznych i elektrochemicznych. Badanie mechanizmów procesów elektrokatalitycznych oraz kinetyki transportu ładunku w hybrydowych układach warstwowych, zawierających usieciowane nanocząstki metali szlachetnych, tlenki metali przejściowych oraz nanostruktury węglowe (S. Żołądek, P. J. Kulesza)
Eksperymentalne i modelowe badania dynamicznych niestabilności – oscylacji i multistabilności oraz dyssypatywnych struktur przestrzennych w układach chemicznych i elektrochemicznych, ze szczególnym uwzględnieniem procesów z udziałem nadtlenku wodoru, prowadzonych w pojedynczych i sprzężonych reaktorach (M. Orlik)
Analiza krytyczna danych rozpuszczalności siarczanów ziem rzadkich i stałych kompleksowania. (C. Gumiński)
Rozwinięcie koncepcji tworzenia, aktywacji i stabilizacji nanocząstek metali szlachetnych, w tym nanocząstek bimetalicznych oraz układów nieplatynowych do redukcji tlenu i utleniania małych cząstek organicznych; projektowanie, przygotowanie i charakterystyka nowych materiałów fotoelektrokatalitycznych na bazie kompleksów cyjankowych metali przejściowych; poszukiwanie nowych złożonych warstw tlenkowych (np. warstw krzemianowych) o potencjalnym zastosowaniu w ochronie przed korozją (K. Miecznikowski)
Badania dotyczące mechanizmów funkcjonowania sensorów elektrochemicznych (zarówno w trybie potencjometrycznym jak i prądowym) oraz sensorów optycznych (fluorymetrycznych); synteza nanocząstek polimerów przewodzących, badanie ich właściwości i wykorzystanie w sensorach elektrochemicznych; badania bipolarnych układów elektrochemicznych, zwłaszcza ich wykorzystanie jako czujników pracujących w trybie elektrochemiczno-optycznym. (K. Maksymiuk)
Opracowanie metodologii wytwarzania zorganizowanych układów nanostrukturalnych do konstrukcji elektrochemicznych biosensorów. Projektowanie i charakterystyka warstw z unieruchomionymi biokatalizatorami oraz badanie bezpośredniego oraz mediatorowego mechanizmu przeniesienia elektronu pomiędzy biokatalizatorem a elektrodą. Wykorzystanie układów wielo-enzymatycznych do konstrukcji bioczujników przepływowych (B. Kowalewska)
Kataliza heterogeniczna i elektrokataliza oraz badanie zjawisk zachodzących w elektrochemicznych źródłach energii (ogniwach paliwowych), a także projektowanie nowych materiałów (w tym nanomateriałów) o właściwościach katalitycznych w celu lepszego zrozumienia czynników wpływających na aktywność katalityczną. Szczególna uwaga poświęcana jest roli właściwości elektronowych powierzchni w przebiegu reakcji katalitycznych (A. Lewera).
Wykorzystanie metod elektrochemicznych oraz teoretyczny rozwój metody spektroskopii impedancyjnej w badaniach kinetyki i termodynamiki procesów elektrokatalitycznych oraz sorpcji wodoru. Badania i synteza materiałów do zastosowań w elektrokatalizie i katalizie heterogenicznej (R. Jurczakowski).
Utlenianie zasad nukleinowych plazmidowego DNA w porównaniu z DNA chromosomalnym w celu badania oddziaływań z interkalatorami DNA; projektowanie biosensora glukozowego, którego sygnał nie zależy od obecności tlenu w układzie pomiarowym. (H. Elżanowska)