Uniwersytet Śląski w Katowicach

Kierownik: prof. dr hab. Jacek Szade, jacek.szade@us.edu.pl

Opiekun:

• dr Katarzyna Balin, katarzyna.balin@us.edu.pl

Tel/Phone: + 48 32 349 76 20, pracownia: +48 32 349 75 73

W ramach realizowanych projektów badawczych a także interdyscyplinarnej współpracy z różnymi ośrodkami naukowymi i akademickimi zespół kierowany przez prof. dr hab. Jacka Szade prowadzi badania z zakresu charakteryzacji fizyko-chemicznej różnego typu materiałów. Prowadzone w laboratorium badania obejmują między innymi dyscypliny takie jak: nauki fizyczne, nauki chemiczne, inżynieria materiałowa, nauki biologiczne, nauki farmaceutyczne, nauki o ziemi i środowisku, nauki medyczne.

Aparatura:

Laboratorium spektroskopii Elektronowej L112 BIO-FARMA powstało w ramach projektu „Śląska BIOFARMA” w roku 2012. Laboratorium wyposażone jest w dwa spektrometry: (1) Spektrometr masowy jonów wtórnych z analizatorem czasu przelotu (TOF-SIMS.5, firmy ION-TOF), (2) Spektrometr fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim (XPS, firmy Prevac i VGScienta).

• Spektrometr fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim (XPS)
  Spektrometr fotoelektronów to urządzenie umożliwiające analizę struktury elektronowej materiałów litych. Zawiera w sobie dwie techniki analityczne (XPS Spektroskopia fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem rentgenowskim i UPS Spektroskopia fotoelektronów wzbudzanych promieniowaniem ultra-fioletowym) i dwa podzespoły preparacyjne (przygotowanie powierzchni próbki do badań z wykorzystaniem komory łamiącej, oraz działa jonowego – wykorzystywanego również w trakcie badań spektroskopowych. Badania z wykorzystaniem tej aparatury pozwalają na określenie składu chemicznego badanej próbki (detekcja pierwiastków, stanów chemicznych oraz składu procentowego) dowolnej próbki w postaci litej. Realizowane badania są badaniami interdyscyplinarnymi z zakresu fizyki, biologii, farmacji, geologii, paleontologii, materiałoznawstwa; badane są materiały krystaliczne i amorficzne w formie proszków, cienkich warstw, materiałów litych, czy nanocząstek.
  Spektrometr wykorzystywany jest do badań naukowych (prowadzonych w ramach projektów realizowanych na Wydziale Nauk Ścisłych i Technicznych oraz współpracy z zewnętrznymi ośrodkami akademickimi czy jednostkami przemysłowymi) oraz do zajęć dydaktycznych.

• Spektrometr masowy jonów wtórnych z analizatorem czasu przelotu (TOF-SIMS)
  Spektrometr TOF-SIMS to urządzenie umożliwiającą analizę składu chemicznego materiałów litych. Przeprowadzana analiza pozwala określić skład pierwiastkowy, wykryć izotopy wybranych pierwiastków a także wykryć związki chemiczne na podstawie detekcji jonów molekularnych. Analiza ta może być przeprowadzana z obszaru o określonej wielkości co pozwala na obrazowanie powierzchni a także przy zastosowaniu zainstalowanego w spektrometrze działa jonowego i cezowego (Ar, Cs) na obrazowanie trójwymiarowe. Realizowane badania są badaniami interdyscyplinarnymi z zakresu fizyki, biologii, farmacji, geologii, paleontologii, materiałoznawstwa; badane są materiały krystaliczne i amorficzne w formie proszków, cienkich warstw, materiałów litych, czy nanocząstek.
  Spektrometr wykorzystywany jest do badań naukowych (prowadzonych w ramach projektów realizowanych na Wydziale Nauk Ścisłych i Technicznych oraz współpracy z zewnętrznymi ośrodkami akademickimi czy jednostkami przemysłowymi) jest również wykorzystywany w trakcie zajęć dydaktycznych.

Tematyka:

W minionych latach prace naukowe obejmowały między innymi następujące tematy badawcze:

• badania struktury elektronowej nowoczesnych materiałów, w tym cienkich warstw i układów wielowarstwowych, nanomateriałów i kompozytów, związków międzymetalicznych,
• badania reakcji zachodzących na powierzchni ciał stałych, w tym zjawisk absorpcji i katalizy,
• badania materiałów stosowanych w medycynie obejmujących zarówno farmaceutyki jak i biomateriały,
• badania materiałów biologicznych oraz środowiskowych,
• badania powłok narzędziowych.

Schemat głównych obszarów badań

Zakres usług:

W Laboratorium Spektroskopii Elektronowej L112 realizowane są badania naukowe w ramach projektów badawczych prowadzonych we współpracy z jednostkami wybranych wydziałów Uniwersytetu Śląskiego, z innymi ośrodkami akademickimi czy naukowymi z Polski i świata. W ramach realizowanych prac zleconych wykonywane są również prace zlecone: badania, opracowania i ekspertyzy dla partnerów przemysłowych.

Laboratorium współpracuje również z spółką SPINUŚ poprzez którą pozyskuje zlecenia.

Oferta usługowa dostosowywana jest do indywidualnych potrzeb partnera. Podstawowa oferta obejmuje:

• Analizę chemiczną obejmującą: identyfikację pierwiastków, obliczenie koncentracji atomowej, analizę stanu chemicznego pierwiastków wchodzących w skład analizowanego materiału.
• Badanie niejednorodności dostarczonego materiału (defekty, wytrącenia, charakteryzacja układów wielowarstwowych, detekcja śladowych ilości określonego pierwiastka, analiza niejednorodności na powierzchni i w głębi próbki).
• Analizę zmian zachodzących w procesach temperaturowych (wygrzewanie i chłodzenie – zakres dostępnych temperatur zależny od zastosowanego spektrometru).
• Opracowanie wyników zrealizowanych badań, ekspertyzy, doradztwo naukowo-techniczne.

Fot. 1. Laboratorium spektroskopii Elektronowej L112 BIO-FARMA; spektrometr TOF-SIMS.5 (z przodu), XPS (w tle).

Fot. 2. Laboratorium spektroskopii Elektronowej L112 BIO-FARMA; spektrometr XPS.

Fot. 3. Laboratorium spektroskopii Elektronowej L112 BIO-FARMA; spektrometr TOF-SIMS.5.