DBELO20110815013a
  |   Küldés emailben

Környezetkémiai Kutatócsoport

A Környezetkémiai Kutatócsoport célja, hogy a fenntartható fejlődés elveivel összhangban kutatómunkájával hozzájáruljon a környezetterhelés csökkentéséhez, és megfelelő alapkutatási infrastruktúrát biztosítson a környezetkímélő, ill. zöld technológiák fejlesztéséhez. Ennek érdekében tanulmányozzuk az olyan az eljárásokat, melyek segítségével a környezetre kevésbé ártalmas módszerekkel, lehetőleg természetes eredetű nyersanyagokból állíthatók elő a társadalom számára szükséges vegyi anyagok és energiahordozók, illetve vizsgáljuk a környezetbe kikerülő vegyületek sorsát, hogy felmérhessük az általuk potenciálisan okozott károkat. Alapkutatási vizsgálatainkkal folytatni kívánjuk a lassan évszázados magyar kinetikai iskola hagyományait, és tudásunkat átadni a következő nemzedékeknek.

Kutatócsoport-vezető:
Valyon József, PhD, DSc tud.tanácsadó
Munkatársak:
Balla Áron tud. segédmunkatárs
Barthos Róbert, PhD tud. munkatárs
Demeter Attila, PhD, DSc tud. tanácsadó
Dóbé Sándor, PhD, DSc tud. tanácsadó
Fekete Miklós laboráns
Gombos Erzsébet, PhD tud. segédmunkatárs
Gyetvai Eszter vegyésztechnikus
Illés Ádám tud. segédmunkatárs
Kalló Dénes, PhD, DSc önkéntes tudományos tanácsadó
Lendvay György, PhD, DSc tud. tanácsadó
Lónyi Ferenc, PhD tud. főmunkatárs
Millián Lászlóné vegyésztechnikus
Nagy Tibor, PhD tud. munkatárs
Novodárszki Gyula tud. segédmunkatárs
Onyestyák György, PhD tud. főmunkatárs
Papp János, PhD önkéntes, tud. főmunkatárs
Rosenbergerné Mihályi Magdolna, PhD tud. főmunkatárs
Rozgonyi Tamás, PhD tud. munkatárs
Sebestyén József műszerész
Solt Hanna, PhD tud. munkatárs
Szegedi Ágnes, PhD tud. főmunkatárs
Szilágyi István, egy.dr. önkéntes, tud. munkatárs
Vikár Anna tud. segédmunkatárs
Virágh Tibor villamosmérnök
Wellischné Farkas Ágnes vegyésztechnikus

Fő kutatási területek:

Heterogén katalitikus folyamatok tanulmányozása

A korszerű anyagtudomány eredményeire és módszereire alapozva az energia-kémia, a környezetbarát vegyipar és a környezetvédelem heterogén katalitikus eljárásait megalapozó kutatásokat folytatunk. Kutatjuk a megújuló szénforrások, biomassza és szén-dioxid, vegyi anyagokká illetve motorhajtó anyagokká konvertálásának heterogén katalitikus folyamatait, valamint keressük a levegő- és vízszennyező ipari emissziók csökkentését szolgáló heterogén katalitikus megoldásokat. Kutatómunkánkhoz tartozik az adszorbensek és katalizátorok (oxid-hordozós fém és fém-oxidok) előállítása, a rendezett szerkezetű pórusos anyagok (zeolitok, nanopórusos szilikátok) szintézise és módosítása, fizikai-kémiai jellemzése. A katalitikus mechanizmus mélyebb megértéséhez feltárjuk a katalizátorok felületi, szerkezeti és katalitikus tulajdonságai közötti összefüggéseket.

Kutatási témáink:

  • Bioolajok, bioplatform indermedierek katalitikus konverziója.
  • Nitrogén-oxidok szelektív katalitikus redukálása.
  • Bioanyagok folyadékfázisú pirolízise (degradatív extrakció).
  • Újszerű hordozós fémkatalizátorok felkutatása biomassza-származékok oxigén-tartalmának csökkentésére.
  • Alkoholok, aldehidek és ketonok heterogén katalitikus Guerbet reakciói
  • Szelektív oxidációs reakciók megvalósítás heterogén katalitikus módszerrel (heterogén Wacker rakció).
  • Üzemanyag előállítás és minőségjavítás lignocellulózból kinyerhető szerves molekulák felhasználásával.
  • Illékony szerves vegyületek teljes oxidációja átmenetifémekkel módosított nanopórusos szilikát katalizátorokon

Légkörkémiai kutatások

A csoport másik fő kutatási területe azon természetes fizikai-, kémiai- és biológiai folyamatok megismerése és jellemzése, amelyekben a környezetbe kerülő szennyezők más anyagokká alakulnak át. Különösen veszélyesek a természetes folyamatokban lassan lebomló, nagy biológiai aktivitású vegyületek, valamint az ózonpajzsot károsító, a klímaváltozást kiváltó, illetve a városi környezet levegőminőségét károsító légszennyező anyagok. Elsősorban olyan folyamatokat és jelenségeket vizsgálunk, amelyek fontos szerepet játszanak a klímaváltozás és a környezet kémiájának komplex kölcsönhatásában. Fontos reakciókinetikai és fotokémiai paramétereket határozunk meg, amelyek bemenő paraméterként szerepelnek a légkörkémiai és égési modellekben. Kísérletinkben legtöbbször lézeres technikát alkalmazunk a reaktív részecskék (pl. szabadgyökök) előállítására és detektálására.

Kutatási témáink:

  • Légkörkémia, égéskémia, reakciókinetika, fotokémia, fotofizika, spektroszkópia.
  • Elemi kémiai reakciók, kinetikai paraméterek, reakciómechanizmus.
  • Kvantumhatásfok, élettartam, lézer-spektroszkópia, fotokémiai mechanizmus.
  • Modell molekulák: levulinsav, γ-valerolakton, 2-metil-tetrahidrofurán, 5-hidroximetil-furfural, etil-fluorid és acetil-fluorid.

Fotofizikai és fotokémiai kinetikai kutatások

Alapkutatás jellegű vizsgálatainkkal a gerjesztett állapotú rendszerekben lejátszódó fotofizikai kinetikai folyamatok mechanizmusát derítjük fel, illetve tanulmányozzuk a fotogerjesztés után lejátszódó gyökreakciók kinetikáját. Különös figyelmet fordítunk annak kutatásárára, hogy az oldószer tulajdonságok hogyan befolyásolják az elemi reakciók sebességét.

Kutatási témáink:

  • Kettős lumineszcenciás rendszerek fotofizikai kinetikája.
  • A hidrogén-híd kötés hatása a fotofizikai folyamatokra.
  • Oldószer polaritás hatása a lumineszcencia színképekre.
  • Fotoredukciós rendszerek fotokémiai kinetikája (aceton, benzofenon és furfural-származékok reakciói alkoholokkal és szénhidrogénekkel).

Elméleti kémiai számítások

A csoportban folyó kísérleti vizsgálatokat elméleti módszerek alkalmazása is segíti. Vizsgáljuk a kémiai reakciók mechanizmusát, kinetikáját, dinamikáját, továbbá az átmenetifém-komplexek szerkezetét, fotofizikai és fotokémiai tulajdonságaikat valamint az általuk katalizált reakciók mechanizmusát. Az elméleti vizsgálatokban kvantumkémiai módszereket használunk a molekulák szerkezetének és fizikai tulajdonságainak meghatározására, valamint a kísérletileg is vizsgált reakciók potenciálisenergia-felületeinek számítására. Az utóbbiak ismeretében feltárjuk a reakciók mechanizmusát, és saját fejlesztésű módszerekkel számítjuk ki reakciókinetikai- és dinamikai paramétereiket. Hasonló elméleti módszerek segítik a katalitikus folyamatok mechanizmusának megismerését és az optimális katalizátorok kifejlesztését. A fotokémiai kísérletek értelmezéséhez nemadiabatikus dinamikai vizsgálatokkal járulunk hozzá.

Kutatási témáink:

  • Gázfázisú elemi reakciók kinetikája és dinamikája (pl. CH3+HBr, CH3+HCl, H+O2,  γ-valerolakton + OH)
  • Katalitikus reakciók mechanizmusa és kinetikája (pl. biomassza-származékok heterogén katalitikus átalakítása, Pd és PNligandumok, Grubbs-katalízis)
  • Fotokémiai reakciók kinetikája (5-hidroximetil-furfural, benzofenon, berberin)
  • Átmenetifém-komplexek szerkezetének és fotokémiájának elméleti vizsgálata (porfirin-komplexek, Fe és Ru N-tartalmú ligandumokkal alkotott komplexei)
  • Halometán molekulák fotoionizációjának és fotodisszociációjának vizsgálata
  • Fénnyel kapcsolható és fény-hasznosító vas-komplexek elméleti vizsgálata
  • Biomassza-származékok heterogén katalitikus átalakításának elméleti vizsgálata

Szakértelemtár

Együttműködések

Oktatási tevékenység

Mérőberendezések