Czym się zajmujemy...
Katedra Chemii i Korozji Metali prowadzi badania podstawowe z dziedziny korozji metali i stopów oraz elektrochemii metali, półprzewodników i materiałów kompozytowych zarówno w roztworach wodnych, jak i bezwodnych roztworach elektrolitów.
Kierunek podstawowy badań elektrochemicznych i korozyjnych obejmuje:
- Kinetykę i mechanizm anodowego roztwarzania i pasywacji metali, stopów i półprzewodników w różnych środowiskach korozyjnych (wodnych, bezwodnych elektrolitach z rozpuszczalnikami organicznymi oraz w wodach geotermalnych),
- Badania wpływu składu i struktury materiałów konstrukcyjnych oraz właściwości fizykochemicznych elektrolitów na przebieg procesów katodowych i anodowych,
- Badania wpływu obróbki powierzchniowej (np. azotowania, nawęglania, elektroosadzania) na odporność korozyjną konstrukcyjnych stopów żelaza i innych,
- Badania wpływu naprężeń mechanicznych i orientacji krystalograficznej ziaren na elektrochemiczne zachowanie się metali i stopów wielofazowych,
- Mechanizm i kinetyka elektrochemicznej korozji biomedycznych implantów w symulowanych roztworach fizjologicznych,
- Zastosowanie mikroelektrod i lokalnych technik elektrochemicznych do badania mechanizmu korozji mikrostrukturalnej wielofazowych stopów,
- Symulacje procesów elektrochemicznych: (procesów dyfuzji i migracji, widm impedancyjnych (EIS) dla układów elektrochemicznych, procesów dyfuzji oraz reakcji w polach potencjału chemicznego oraz naprężeń, np. wodoru w metalach, symulacje krzywych polaryzacyjnych).
Drugim obszarem badań podstawowych są prace związane z otrzymywaniem nanomateriałów, głównie nanocząstek metali i tlenków metali na drodze chemicznej i elektrochemicznej. Badania prowadzone w tym obszarze są skoncentrowane na doborze parametrów fizykochemicznych, które mają wpływ na rodzaj, formę i wielkość otrzymywanych nanomateriałów. Zastosowanie technik elektrochemicznych i spektroskopowych pozwala na poznanie mechanizmu powstawania nanoczątek tlenków metali.
Katedra Chemii i Korozji Metali prowadzi również badania z zakresu:
- Eksperymentalne i teoretyczne badania struktur powierzchni metalicznych, np. srebra, złota i miedzi, otrzymywanych różnorodnymi metodami (chemicznymi, elektrochemicznymi i ablacji laserowej) wpływu porowatości powierzchni metalicznych, ich implementacji innymi metalami, czy korozji na procesy adsorpcji zachodzące na tych powierzchniach. Metody eksperymentalne wykorzystywane w badaniach obejmują głównie spektroskopię oscylacyjną: spektroskopię absorpcyjną w zakresie podczerwieni (IR) oraz spektroskopię Ramana (RS), powierzchniowo wzmocniony efekt Ramana (SERS), czy elektronowa mikroskopia skaningowa (SEM).
- Zastosowanie metod spektroskopowych w:
- analizie ilościowej i jakościowej farmaceutyków, środków spożywczych, polimerów i związków biologicznych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego,
- badaniu dystrybucji związków,
- wyznaczeniu składu poszczególnych warstw budowy technicznej tych dzieł sztuki, a zatem do rozpoznawania materiałów stosowanych w archeologii, sztuce, czy jubilerstwie,
- analizy składu chemicznego metali i stopów,
- identyfikacji substancji za pomocą spektroskopii w nadfiolecie i świetle widzialnym.
Badania o charakterze aplikacyjnym prowadzone są w zakresie:
- pomiarów szybkości korozji tworzyw konstrukcyjnych w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych,
- doboru składu i struktury materiałów konstrukcyjnych do różnych środowisk korozyjnych (środowiska przemysłu chemicznego, petrochemicznego, wydobywczego, geotermii i energetyki),
- monitorowanie szybkości korozji instalacji przemysłowych,
- obróbki powierzchniowej metali, stopów i półprzewodników (trawienie, polerowanie, powłoki konwersyjne),
- modyfikacja polimerów i mas formierskich przy użyciu nanomateriałów.
Katedra dysponuje nowoczesną aparaturą i posługuje się nowoczesnymi technikami umożliwiającymi realizację powyższych badań, ponadto współpracuje z wieloma ośrodkami badawczymi w kraju i zagranicą, wyposażonymi w aparaturę pozwalającą na kompleksowe badania naukowe.