dr hab. inż. Bartłomiej Maciej Szyja

Back
Adres e-mail bartlomiej.szyja@pwr.edu.pl
Dyscypliny naukowe

Chemical sciences

Strona domowa http://freacts.pwr.edu.pl/
Profile naukowe

Google Scholar

ORCID

Tematyki badawcze

Badania realizowane w mojej grupie skupiają się wokół zagadnienia wytwarzania zielonej energii. Jest to ważny temat ze względu na coraz ostrzejesze normy emisji CO2 - zarówno z ekologicznego jak i ekonomicznego punktu widzenia. Prace jakie prowadzę razem z moją grupą mają głównie charakter obliczeniowy, a w ramach realizowanych grantów badawczych najważniejszym jest elektrokatalityczne utlenianie metanolu w ogniwach paliwowych typu DMFC (Direct Methanol Fuel Cells).

Ogniwa paliwowe są obiecującym źródłem energii, ze względu na wysoką sprawność w porównaniu z silnikami spalinowymi. Mimo, że nie są całkiem zeroemisyjne, powstający CO2 jest jedynym produktem - można go bezpośrednio skierować do utylizacji. Celem badań mojej grupy jest zaprojektowanie optymalnego nośnika dla fazy aktywnej, co chcemy osiągnąć dzięki dokładnemu zrozumieniu podstaw fizycznych zjawiska katalitycznego. Umożliwi to wykorzystanie tańszych i łatwiej dostępnych materiałów do wytwarzania katalizatorów dla procesu DMFC.

Chciałbym także podjąć na nowo tematykę syntezy materiałów katalitycznych o pożądanych właściwościach. Materiałym takim są zeolity, charakteryzujące sięregularną strukturą porowatą, w których sieci krystalicznej chciałbym umieszczać kationy metali przejściowych. Takie materiały mogłyby otworzyć drogę do selektywnej fotokatalizy.

Wreszczie, wkraczamy w domenę sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego, które chcemy wykorzystać do badania układów katalitycznych. Obecnie w mojej grupie trwają już prace nad projektowaniem nowych cząsteczek kompleksów metaloorganicznych oraz przewidywaniem ich właściwości.

W badaniach stosujemy metody chemii obliczeniowej i do przeprowadzenia obliczeń wykorzystujemy najbardziej wydajne superkomputery w Polsce (lub jeśli jest taka potrzeba - w Europie). Współpracujemy z innymi grupami badawczymi - głównie w TU Delft (Holandia) i UAveiro (Portugalia), a dzięki finansowaniu z akcji COST - mamy możliwość finansowania którkich staży w innych ośrodkach.

Słowa kluczowe

chemia obliczeniowa, kataliza, energia odnawialna, redukcja CO2

Email address bartlomiej.szyja@pwr.edu.pl
Scientific disciplines

Chemical sciences

Personal website http://freacts.pwr.edu.pl/
Research profiles

Google Scholar

ORCID

Research topics

The research conducted in my group revolves around the production of green energy. This is a crucial topic due to the increasingly stringent CO2 emission standards, both from an ecological and economic standpoint. The work I'm involved in with my group is primarily computational in nature, and within the scope of our research grants, the key focus is on the electrocatalytic oxidation of methanol in Direct Methanol Fuel Cells (DMFC).

Fuel cells are a promising source of energy, given their high efficiency compared to internal combustion engines. Although they are not entirely zero-emission, the generated CO2 is the only byproduct, and it can be directly directed for utilization. The goal of my group's research is to design an optimal carrier for the active phase, aiming to achieve this through a thorough understanding of the fundamental physics of the catalytic phenomenon. This will enable us to use cheaper and more readily available materials for catalysts in the DMFC process.

I also aspire to delve into the synthesis of catalytic materials with desired properties. Zeolites are one such material characterized by a regular porous structure, in which crystal networks I would like to incorporate transitional metal cations. Such materials could pave the way for selective photocatalysis.

Finally, we are entering the realm of artificial intelligence and machine learning, which we aim to leverage for studying catalytic systems. Currently, my group is actively working on designing new molecules of metal-organic complexes and predicting their properties.

In our research, we employ computational chemistry methods, utilizing the most efficient supercomputers in Poland (or, if necessary, in Europe). We collaborate with other research groups, mainly at TU Delft (Netherlands) and UAveiro (Portugal), and thanks to funding from the COST initiative, we have the opportunity to finance short internships in other research centers.

Keywords

compuational chemistry, catalysis, renewable energy, CO2 reduction