Reakciókinetika és katalízis doktori program (K1) | Kémia Tudományok Doktori Iskola

Programvezető: Dr. Joó Ferenc, akadémikus, egyetemi tanár.

Kutatási témák

Fémorganikus katalízis vizes közegben és alkalmazása szerves kémiai szintézisekben. Katalitikus oldatreakciók mechanizmusa. Molekuláris katalizátorok heterogenizálása. Szilárd fázisú reakciók. Röntgendiffrakciós szerkezetvizsgálat alkalmazása a szupramolekuláris kémiában, szerkezet-meghatározás pordiffrakciós adatokból, gyógyszer-hatóanyagok polimorfizmusának vizsgálata. Kémia tanítása.

A Doktori Program leírása

A program a több, mint ötven éves debreceni reakciókinetikai kutatások eredményeire épül.

A homogén katalízis kutatások terén vizsgáljuk a vizes közegű fémorganikus katalízis feltételeit és alkalmazásait (pl. hidrogénezés, deuterálás, redoxizomerizáció, szén-szén keresztkapcsolások), továbbá a szén-dioxid és a nitrogén-oxid homogénkatalitikus átalakításait. Oldható katalizátorként elsősorban tercier foszfin, N-heterociklusos karbén és hidrogénezett szalén (szalán) ligandumokat tartalmazó platinafém-komplexeket alkalmazunk, ezek szintézise és jellemzése alapvető jelentőségű a kutatásokban. Stabilizált fémkolloidokat állítunk elő és tanulmányozzuk azok felhasználását vizes közegben is hatékony hidrogénező katalizátorokként. Mikrofluidikai elven működő hidrogénező reaktor, továbbá a mikrohullámú aktiválás alkalmazásával keressük új típusú szerves szintézisek lehetőségeit. Mind a homogén, mind a heterogén katalizátorokat felhasználjuk sejtmembránok hidrogénezés révén történő módosítására, a sejtmembránok fizikai állapota és funkciói közötti összefüggések tanulmányozására. A szilárd fázisú reakciókat elsősorban új ligandumok és katalitikusan aktív fémkomplexek előállítására, valamint ismert katalizátorok egyszerű és gyors előállítási módszereinek kidolgozására alkalmazzuk. Bolygóműves- és vibrációs-golyós malmok felhasználásával sztenderdizált őrlési programokat dolgozunk ki mechanokémiai reakciókhoz. Szorosan csatlakozik a programhoz a katalizátorok és termékek szerkezetvizsgálata, ezen belül az egykristály röntgendiffrakciós szerkezetvizsgálat. Ennek további területei: szupramolekuláris kémia, szerkezet-meghatározás pordiffrakciós adatokból, és a gyógyszer-hatóanyagok polimorfizmusának vizsgálata.

A programhoz tartozó valamennyi kutatási területen alkalmazzuk a számításos kémia módszereit.

A Kémia Doktori Iskola Tanácsának döntése értelmében ezen a programon belül folynak a kémia alap-, közép- és felsőfokú oktatásának didaktikai kérdéseivel foglalkozó kutatások. Kiterjedt elemzésekkel vizsgáljuk az oktatás szerepét az ifjúság, illetve a felnőtt lakosság kémiai ismereteinek, szemléletmódjának kialakításában, a szakember-utánpótlás biztosításában. Általános és középiskolás tanulók körében rendszeres felméréseket végzünk a fogalmi fejlődést meghatározó tényezők (tankönyv, tanítási módszer, hétköznapi tapasztalatok stb.) hatásának és szerepének megismerésére. Célunk a tanulókat leginkább jellemző tudásszerkezet feltárása a tudástérelmélet és a szóasszociációs módszerek felhasználásával. 

Doktori kurzusok