Kierownik laboratorium

dr hab. Elżbieta Stefaniak prof. KUL emelist@kul.pl

tel. 81 454 56 35

 

 

Pracownia Materiałów Kompozytowych i Biomimetycznych zajmuje się szerokim zakresem badań mających na celu mikroanalizę, identyfikację i charakterystykę metodami nieniszczącymi próbek stałych o złożonej budowie. Zakres podejmowanych prac obejmuje m.in. tworzenie map rozkładu pierwiastków i związków w mikroobszarach w celu określenia miejsc kumulacji  i wzajemnych korelacji, analizę ilościową i jakościową pierwiastków śladowych w tkankach i mikrostrukturach na poziomie od 0,1 pg/g, badania strukturalne makro i mikroobiektów oraz ich identyfikację występujących faz mineralnych. Drugą tematyką podejmowaną w zespole PMKiB jest analiza związków polifenolowych w matrycach roślinnych, eliminacja interferencji, wykorzystanie nowych, prostszych i bardziej czułych metod do oznaczania polifenoli.

 

Aktualnie, laboratorium współpracuje z jednostkami/podmiotami naukowymi w zakresie nauk biologicznych, biomedycznych oraz chemicznych (Klinika Ortopedii i Rehabilitacji Uniwersytetu Medycznego w Lublinie; Department of Geology and Environmental Geosciences, Northern Illinois University, DeKalb, USA), jak również z instytucjami wykazującymi aktywność w innych branżach (Lubelski Węgiel „Bogdanka" S.A.).

Obszar zainteresowań badawczych PMKiB obejmuje:

  1. Zastosowanie soli strontu do leczenia i prewencji osteoporozy – we współpracy z zespołem Kliniki Ortopedii i Rehabilitacji Uniwersytetu Medycznego w Lublinie.
  2. Analiza właściwości i składu cząstek pyłu atmosferycznego na terenie kopalni węgla kamiennego Bogdanka we współpracy z przedsiębiorstwem Lubelski Węgiel „Bogdanka" S.A.
  3. New methodology for source apportionment of carbonaceous particles/ Opracowanie nowej metodologii do rozpoznania źródła emisji cząstek sadzy w atmosferze – we współpracy z zespołem Stable Isotope Lab (Department of Geology and Environmental Geosciences, Northern Illinois University, DeKalb, USA) pod kierunkiem dr Anny Buczynskiej.
  4. Oznaczanie zawartości metali ciężkich w miodzie wytwarzanym przez pszczoły miejskie – we współpracy z Instytutem Nowych Syntez w Puławach (zespół dr. Jarosława Ostrowskiego).
  5. Analiza jakościowa i ilościowa związków polifenolowych w roślinach.
  6. Analiza składu chemicznego zanieczyszczeń w materiale roślinnym i produktach spożywczych.

Wybrane publikacje

  • Dobrowolski, R., Krzyszczak, A., Dobrzyńska, J., Podkościelna, B., Zięba, E., Czemierska, M., Jarosz – Wilkołazka, A., Stefaniak, E. A.; Extracellular polymeric substances immobilized on microspheres for removal of heavy metals from aqueous environment, Biochemical Engineering Journal, 2019, 143, 202 – 211.
  • Szmagara, A., Krzyszczak, A., Sadok, I., Karczmarz, K., Staniszewska, M., Stefaniak, E. A.; Determination of ellagic acid in rose matrix by spectrofluorimetry, Journal of Food Composition and Analysis, 2019, 78: 91 – 100.
  • Szmagara, A., Krzyszczak, A.: Monitoring of fluoride content in bottled mineral and spring waters by ion chromatography, Journal of Geochemical Exploration, 2019, 202, 27 – 34.
  • Stachniuk A., Szmagara A., Stefaniak E.A., Spectrophotometric assessment of the differences between total nitrate/nitrite contents in peel and flesh of cucumbers, Food Analytical Methods, 2018, 11(10), 2969-2977.
  • Sadok I., Szmagara A., Staniszewska M., The validated and sensitive HPLC-DAD method for determination of patulin in strawberries, Food Chemistry, 2018, 245, 364–370.
  • Falgayrac G., Siepka D., Stefaniak E.A., Penel G., Sobanska S., Influence of collecting substrates on the Raman imaging of aerosol particles, Analytica Chimica Acta, 2018, 1014, 41–49.
  • Siepka D., Uzu G., Stefaniak E.A., Sobanska S., Combining Raman microspectrometry and chemometrics for determining quantitative molecular composition and mixing state of atmospheric aerosol particles, Microchemical Journal, 2018, 137, 119–130.

Wystąpienia konferencyjne:

  1. Szmagara A., Krzyszczak A., Sadok I., Stefaniak E. A.: Oznaczanie kwasu elagowego w owocach liofilizowanych metodą spektrofluorymetryczną. VI Ogólnopolska Konferencja Naukowa „Innowacje w Praktyce”, 4-5.04.2019 r., Lublin.
  2. Krzyszczak A., Szmagara A., Ostrowski J., Skiba A., Ryszko U., Zięba E., Gałuszka T., Stefaniak E. A.: Akumulacja metali w pszczołach z hodowli miejskiej, VI Ogólnopolska Konferencja Naukowa „Innowacje w Praktyce”, 4-5.04.2019 r., Lublin.
  3. Szmagara A., Krzyszczak A., Stefaniak E. A.: Zawartość fluorków w butelkowanych wodach mineralnych. V Ogólnopolska Konferencja Naukowa „Innowacje w Praktyce”, 5-6.04.2018r., Lublin.
  4. Grąz K., Stefaniak E.A., Szmagara A., Krzyszczak A., Nowak D.: Charakterystyka fizykochemiczna nanocząstek srebra zsyntetyzowanych na drodze redukcji roztworem cytrynianu. VI Ogólnopolskie sympozjum „Nauka i przemysł – lubelskie spotkania studenckie”, 25.06.2018r., Lublin.
  5. Stefaniak E.A., Buczynska A., Kuduk R., Polak W.Z., Krzyszczak A., Fischer M.P., Zastosowanie parametru δ13C do ustalenia źródła emisji sadzy / Application of δ13C for source identification of soot. Konwersatorium Spektrometrii Atomowej, Białystok 24-26.09.2018.
  6. Sadok I., Szmagara A., Stachniuk A., Staniszewska M.M.: „Determination of patulin (mycotoxin) residuals in strawberries by HPLC-DAD method”. 5th International Conference and Workshop.' Plant - the source of research material'. 21-24.06.2017r., Lublin.
  7. Karczmarz K., Szmagara A.: „Determination of the content of ellagic acid in the fruit of selected species of wild roses”. 5th International Conference and Workshop' Plant - the source of research material' . 21-24.06.2017r., Lublin.
  8. Krzyszczak A., Szmagara A., Stachniuk A., Stefaniak E.A.: „Zastosowanie chromatografii jonowej w oznaczeniach zawartości azotanów(III) i azotanów(V) w ogórkach szklarniowych”. IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa „Innowacje w Praktyce”, 23-24.11.2017r., Lublin.
  9. Szmagara A.. Sadok I, Krzyszczak A., Stefaniak E. A.: „Zawartość antocyjanów jako parametr charakteryzujący złożoność matrycy owoców”. IV Ogólnopolska Konferencja Naukowa „Innowacje w Praktyce”, 23-24.11.2017r., Lublin.

Postery antocyjany5a fluorki-poster_ak-ost3 owoce_cine_2019 plakat_pszczoly2017 poster_kwas_elagowy_w_rozach_3 prezentacja-ogorki-ic pszczoly_2019_cine

 

Urządzenia, którymi dysponuje laboratorium:

  • Spektrometr ramanowski inVia firmy Renishaw służy do badania powierzchni materiałów, do identyfikacji substancji, do analizy jakościowej ciał stałych, proszków, cieczy oraz roztworów wodnych. Urządzenie wyposażone jest w lasery: argonowy (514 nm) i diodowy (785 nm), dwa detektory CCD i EMCCD oraz zestaw obiektywów 5x, 20x, 50x, i 100x. Pomiar można prowadzić w zakresie 150 – 3200 cm-1. Spektrometr posiada również system szybkiego mapowania FastTrack, który przede wszystkim daje możliwość sprawdzenia stopnia jednorodności próbki oraz wykonania analizy jakościowej złożonych substancji.
  • Spektrometr FTIR i FTRaman firmy Thermo wykorzystywany jest do analizy jakościowej. Urządzenie wyposażone jest w laser He – Ne 1025 nm, stolik mikro, system ATR z kryształem diamentu. Detekcję sygnału umożliwiają dwa detektory: germanowy oraz InGaAs.
  • Mikroskop elektronowy Vega LMU firmy Tescan to zaawansowany mikroskop skaningowy z wolframowymi żarzonymi katodami do badań materiałowych. Urządzenie posiada detektor EDS firmy Oxford Instr. oraz system zmiennej próżni. Mikroskop wyposażony w działo wolframowe oraz detektory LVSTD, SE i BSE. Dzięki temu możliwe jest zobrazowanie topografii powierzchni próbek, ukazanie rozkładów różnych próbek. Detektor EDS sprzężony z programem INCA umożliwia szeroki zakres analiz składu powierzchni próbek (linia, mapa). Mikroskop posiada również czterosoczewkową optykę Wide Field OpticsTM o wysokiej jakości umożliwiającą wiele trybów pracy i obrazowania. Ponadto zaletą jest możliwość unikatowego stereoskopowego obrazowania „na żywo” z użyciem technologii 3D Beam.

 

  • Dyfraktometr rentgenowski X’Pert Pro z lampą o anodzie miedzianej i systemem geometrii Bragga-Brentano jest zaawansowanym urządzeniem służącym do podstawowej charakterystyki materiałów za pomocą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Urządzenie posiada kapilarę do skupienia wiązki 10 i 50 mikrometrów, detektor paskowy i system cyfrowy do rejestracji i obróbki widm wraz z bazą danych.
  • Spektrometr mas z plazmą indukcyjnie sprzężoną (ICP-MS) XSERIES2 firmy Thermo jest niezastąpiony w jednoczesnych analizach wielopierwiastkowych w roztworach. Aparat jest sprzężony z systemem laserowej ablacji New Wave 213 nm do analiz próbek stałych.
  • Spektrofluorymetr F-2000 Hitachi (Japonia) wyposażony w lampę ksenonową jest urządzeniem wykorzystującym spektroskopię promieniowania elektromagnetycznego, w którym analizuję się fluorescencję próbki wywołaną światłem ultrafioletowym. Urządzenie stosowane jest zarówno do analizy jakościowej, jak i ilościowej.

Urządzenia do przygotowania i obróbki próbek:

  • Precyzyjna szlifierka MICRACUT 175 METKON, polerka FORCIPOL 1V METKON i prasa do zatapiania próbek PR-25R METIMEX,
  • Młynek kulowy FRITSCH analysette 3 SPARTAN pulverisette 0,
  • Mineralizator MILESTONE ETHOS UP, rotor SD15 (15 stanowisk). Objętość min. 10 mL, objętość max. 100 mL.
  • Wagosuszarka MB 45 OHAUS,
  • systemy do napylania węglem i złotem K550X EMITECH,
  • łaźnia ultradźwiękowa POLSONIC 2,
  • piec wysokotemperaturowy Ht Industry LAC
  • suszarka laboratoryjna CONBEST SLW 53 STD,
  • pH-metr CPI – 551 Elmetron.
Autor: Emil Zięba
Ostatnia aktualizacja: 03.06.2019, godz. 12:15 - Emil Zięba