Przejdź do treści

Uniwersytet Śląski w Katowicach

  • Polski
  • English
Instytut Chemii

Zastosowania Termodynamiki

Lider zespołu: dr hab. Mirosław Chorążewski, prof. UŚ

Skład zespołu:

dr hab. Monika Geppert-Rybczyńska, prof. UŚ (ORCID, Google Scholar)
dr Alexander Rowland Lowe (ORCID, Google Scholar)
dr Argyris Anagnostopoulos (ORCID, Google Scholar, Research Gate) Uniwersytet Birmingham, Wielka Brytania – stażysta post-doc
dr hab. Yuriy Geniyevich Bushuev, prof. UŚ (ORCID, Google Scholar, Research Gate)
mgr inż. Bernadeta Jasiok (ORCID)
mgr Jeremiasz Pilarz (ORCID)


Strona internetowa zespołu


Tematyka badań zespołu:

  • Termodynamika faz skondensowanych:
    • Eksperymentalne badania właściwości termodynamicznych i fizykochemicznych skompresowanych cieczy w szerokim zakresie zmienności temperatury i ciśnienia, ze szczególnym naciskiem na tzw. ciecze robocze (np. paliwa, biopaliwa, media hydrauliczne, lubrykanty itd.) z użyciem technik ultradźwiękowych (prędkość rozchodzenia się fali ultradźwiękowej) oraz kalorymetrycznych (tranzycjometria skaningowa)
    • Termodynamiczne modelowanie właściwości fizykochemicznych płynów z użyciem równań stanu rodziny SAFT, teorii fluktuacji FT-EoS, metod udziałów grupowych oraz COSMO-RS
    • Symulacje komputerowe układów ciekłych pod ciśnieniem w oparciu o dynamikę molekularną MD i Monte Carlo MC
  • Magazynowanie energii cieplnej, mechanicznej i elektrycznej:
    • Eksperymentalne oraz teoretyczne opracowanie optymalnego oraz efektywnego odwracalnego cyklu intruzji-ekstruzji cieczy w mezo- oraz nanoporowatych materiałach hydrofobowych tzw. sprężyn molekularnych (ang. molecular springs) czy “nanobumper”, będących potencjalnym układem do gromadzenia energii cieplnej, mechanicznej i elektrycznej
    • Poszukiwania nowych efektywnych porowatych materiałów hydrofobowych będących składowymi “molecular springs” i “nanobumper”
  • Kinetyka reakcji polimeryzacji:
    • Eksperymentalne badania kinetyki reakcji polimeryzacji pod ciśnieniem (tranzycjometria skanningowa)
    • Termodynamiczne modelowanie kinetyki reakcji pod ciśnieniem
  • Zjawiska międzyfazowe:
    • Eksperymentalne badania właściwości powierzchniowych różnych materiałów, zwilżalności wybranych ciał stałych, wyznaczanie napięcia powierzchniowego ciał stałych i jego składowych wynikających z różnego typu oddziaływań międzycząsteczkowych
    • Badanie właściwości powierzchniowych i termodynamicznych mieszanin zawierających surfaktanty i biosurfaktanty

Współpraca:

  • Kursk State University, Theoretical Physics Department, Russia (Prof. Eugene B. Postnikov)
  • CIC energigune, Alava Technology Park, MIÑANO Álava, Spain (Dr. Yaroslav Grosu)
  • Ariel University, The Department Chemical Engineering, Israel (Prof. Ilya Polishuk)
  • Université de Tours, Département de chimie, Physicochimie des Matériaux et Electrolytes pour l’énergie, France (Prof. Johan Jacquemin)
  • University of Lorraine, Laboratoire de Physique et Chimie Théoriques, France (Prof. Claude Millot)
  • Institut de Chimie de Clermont-Ferrand, France (Prof. Jean-Marie Nedelec)
  • Western Norway University of Applied Sciences, Department of Mechanical and Marine Engineering, Norway (Prof. Boris Balakin)
  • Kursk State University, General Physics Department, Laboratory of Molecular Acoustics, Russia (Dr. Vyacheslav Verveyko)

Projekty:

  1. NCN OPUS nr 2016/23/B/ST8/02968 pt. „Nowe doświadczalne i teoretyczne spojrzenie na właściwości termofizyczne skompresowanych cieczy. Termodynamiczne modelowanie równań stanu”. Czas trwania 2017r. – 2022 r.
  2. NCN OPUS nr 2018/31/B/ST8/00599 pt. „Sprężyny molekularne jako nowa metoda kompaktowego magazynowania energii termicznej”. Czas trwania 2019r. – 2023r.
  3. Horyzont 2020 FET Proactive, pt. „Jednoczesne przekształcanie energii cieplej otoczenia i niepożądanych drgań mechanicznych w energię elektryczną za pomocą nanotryboelektryzacji w wyniku procesów intruzji niezwilżającej cieczy w materiały nanoporowate”. Czas trwania 2021r. – 2024r.

Wybrane publikacje:

  1. Eugene B. Postnikov, Bernadeta Jasiok, Vyacheslav V.Melent’ev, Olga S. Ryshkova, Vadim I. Korotkovskii, Anton K. Radchenko, Alexander R.Lowe, Mirosław Chorążewski, Prediction of high pressure properties of complex mixtures without knowledge of their composition as a problem of thermodynamic linear analysis, Journal of Molecular Liquids 310, 2020, 113016.
  1. Alexander R Lowe, Bernadeta Jasiok, Vyacheslav V Melent’ev, Olga S Ryshkova, Vadim I Korotkovskii, Anton K Radchenko, Eugene B Postnikov, Monika Spinnler, Ulkar Ashurova, Javid Safarov, Egon Hassel, Mirosław Chorążewski, High-temperature and high-pressure thermophysical property measurements and thermodynamic modelling of an international oil standard: RAVENOL diesel rail injector calibration fluid, Fuel Processing Technology 199, 2020, 106220.
  1. Agnieszka Talik, Magdalena Tarnacka, Monika Geppert-Rybczyńska, Barbara Hachuła, Kamil Kaminski, and Marian Paluch, Impact of Confinement on the Dynamics and H‑Bonding Pattern in Low-Molecular Weight Poly(propylene glycols), Journal of Physical Chemistry C 124, 2020, 17607–17621.
  1. Alexander Lowe, Nikolay Tsyrin, Mirosław Chorążewski, Paweł Zajdel, Michał Mierzwa, Juscelino B Leão, Markus Bleuel, Tong Feng, Dong Luo, Mian Li, Dan Li, Victor Stoudenets, Sebastian Pawlus, Abdessamad Faik, Yaroslav Grosu, Effect of Flexibility and Nanotriboelectrification on the Dynamic Reversibility of Water Intrusion into Nanopores: Pressure-Transmitting Fluid with Frequency-Dependent Dissipation Capability, ACS Applied Materials & Interfaces 11 (43), 2019, 40842-40849.
  1. Bernadeta Jasiok, Eugene B Postnikov, Mirosław Chorążewski, The prediction of high-pressure volumetric properties of compressed liquids using the two states model, Physical Chemistry Chemical Physics 21 (29), 2019, 15966-15973.
  1. Tim Peppel, Monika Geppert-Rybczyńska, Christin Neise, Udo Kragl, Martin Köckerling, Low-Melting Manganese(II)-Based Ionic Liquids: Syntheses, Structures, Properties and Influence of Trace Impurities, Materials 12, 2019, 3764.
  1. Magdalena Tarnacka, Paulina Maksym, Andrzej Zięba, Anna Mielańczyk, Monika Geppert-Rybczyńska, Laia Leon-Boigues, Carmen Mijangos, Kamil Kamiński, Marian Paluch, The application of spatial restricted geometries as a unique route to produce well-defined poly(vinyl pyrrolidones) via free radical polymerization. Chemical Communications 55, 2019, 6441.
  1. Joanna Feder-Kubis, Jadwiga Zabielska-Matejuk, Anna Stangierska, Piotr Przybylski, Johan Jacquemin, Monika Geppert-Rybczyńska, Toward designing “sweet” ionic liquids containing a natural terpene moiety as effective wood preservatives, ACS Sustainable Chemistry & Engineering 7, 2019, 15628-15639.
  1. Bernadeta Jasiok, Alexander R Lowe, Eugene B Postnikov, Joanna Feder-Kubis, Mirosław Chorążewski, High-Pressure Densities of Industrial Lubricants and Complex Oils Predicted by the Fluctuation Theory-Based Equation of State, Industrial & Engineering Chemistry Research 57 (34), 2018, 11797-11803.
  1. Bernadeta Jasiok, Eugene B Postnikov, Mirosław Chorążewski, The prediction of high-pressure densities of different fuels using fluctuation theory-based Tait-like equation of state, Fuel 219, 2018, 176-181.
  1. Mirosław Chorążewski, Eugene B Postnikov, Bernadeta Jasiok, Yuriy V Nedyalkov, Johan Jacquemin, A fluctuation equation of state for prediction of high-pressure densities of ionic liquids, Scientific Reports 7 (1), 2017, 5563.
  1. Yaroslav Grosu, Michał Mierzwa, Valentine A Eroshenko, Sebastian Pawlus, Mirosław Chorażewski, Jean-Marie Nedelec, Jean-Pierre E Grolier, Mechanical, Thermal, and Electrical Energy Storage in a Single Working Body: Electrification and Thermal Effects upon Pressure-Induced Water Intrusion–Extrusion in Nanoporous Solids, ACS applied materials & interfaces 9 (8), 2017, 7044-7049.
  1. Joanna Feder-Kubis, Monika Geppert-Rybczyńska, Małgorzata Musiał, Ewa Talik, Adam Guzik, Exploring the surface activity of a homologues series of functionalized ionic liquids with a natural chiral substituent: (−)-menthol in a cation, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 529, 2017, 725–732.
  1. Eugene B Postnikov, Mirosław Chorążewski, Transition in fluctuation behaviour of normal liquids under high pressures, Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 449, 2016, 275-280.
  1. Randzio S.L., Grolier J-P.E. and Chorążewski M., High-Pressure “Maxwell Relations” Measurements. in Volume Properties: Liquids, Solutions and Vapours, Emmerich Wilhelm (Editor), Trevor Letcher (Editor), Royal Society of Chemistry, 2014, 414-438, Cambridge, United Kingdom, ISBN: 978-1-84973-899-6. DOI: 10.1039/9781782627043-00414.
  1. Chorążewski M., Postnikov E.B., Thermal properties of compressed liquids: Experimental determination via an indirect acoustic technique and modeling using the volume fluctuations approach. International Journal of Thermal Sciences, 2015, 90,  62-69.

return to top