MTA Kémiai Tudományok Osztálya
Felolvasóülés, 2012. október 16.
 

Szépvölgyi János
MTA Természettudományi Kutatóközpont, Anyag- és Környezetkémiai Intézet, szepvolgyi.janos@ttk.mta.hu

Plazmakémiai kutatások. Eredmények és alkalmazások

Az előadás kivonata:
A negyedik halmazállapotnak tekintett plazmaállapot elektronokat, ionokat és semleges részecskéket tartalmazó, rendkívül nagy energiájú, emiatt különleges tulajdonságú (az esetek többségében gázállapotú) anyagi rendszer. Nem köztudott, de fontos információ, hogy az ismert világegyetemben levő anyag több mint 99%-a plazmaállapotban van. A természetben és a műszaki gyakorlatban előforduló plazmákra jellemző hőmérsékleteket és elektronsűrűségeket az alábbi ábra mutatja.

Intézetünkben hosszabb idő óta foglalkozunk mind az ún. meleg vagy termikus, mind az ún. hideg plazmákban lejátszódó kémiai folyamatok tanulmányozásával. Kutatásainknak két fő irányban végezzük. Az egyik anyagtudományi vonatkozású: a plazmákban biztosított sajátságos feltételek között vizsgáljuk új, jellemzően nanoszerkezetű tömbi anyagok, rétegek és bevonatok előállítását, a reakciókörülmények és a termékek összetétele, mikroszerkezete és tulajdonságai közötti kapcsolatokat. A másik irány környezetvédelmi indíttatású: fokozottan veszélyes szerves és szervetlen hulladékok és melléktermékek ártalmatlanításnak és értékes termékekké történő átalakításának részleteit kutatjuk. Mindkét területen fontosnak tartjuk, hogy felfedező kutatásaink, a tudományos ismeretek bővítésén túlmenően, a gyakorlatban is hasznosuló eredményekhez vezessenek.

Előadásomban válogatott szemelvényeket mutatok be kutatásainkból. Anyagtudományi példaként fullerének szintézisét, kerámia nanoporok előállítását és feldolgozását, valamint polimerek felületmódosítását tárgyalom. Környezetkémiai kutatásaink közül a halogénezett szénhidrogének termikus átalakítása, továbbá a fémtartalmú ipari hulladékok feldolgozása során kapott eredményeinket fogom bemutatni. Kitérek kutatásaink gyakorlati alkalmazásaira, az ennek kapcsán született kutatási-fejlesztési eredményekre is.

Az előadás diái

Részlet az előadásból és az első dia

  

Néhány dia az előadásból – gyors áttekintéshez

Termikus és hideg plazmák

Miért van szükség plazmakémiára?

Fullerénszintézis: termékelegy összetétele

Fullerénszintézis: képződési mechanizmus

Fullerénszintézis: eredmények

Korszerű műszaki kerámiák előállítása:
kémiai módszerekkel készített porokból formázással, majd hőkezeléssel

    Szilícium-karbid por szintézise

Nano-szilícium-karbid alkalmazási kísérletei

    Halogénezett széngidrogének bontása RF plazmában

Egy kép a jövőből:
nem a veszélyes hulladékot szállítják el, hanem a kezelőberendezést viszik a hulladékhoz

---