Katedra Chemii Teoretycznej

Dane teleadresowe

Kierownik Katedry
dr hab. Krzysztof Nieszporek, prof. UMCS
81 537 55 37
krzysn@hektor.umcs.lublin.pl
Duża Chemia, p. 511

prof dr hab. Małgorzata Borówko
81 524 22 51 wew. 144
borowko@hektor.umcs.lublin.pl
ul. Gliniana 33, pok. 202a

prof. dr hab. Andrzej Patrykiejew
andrzej.patrykiejew@poczta.umcs.lublin.pl
Gliniana 33 pok 202
tel. 81 524 22 51 wewn 143

prof. dr hab. Stefan Sokołowski
s.sokolowski@poczta.umcs.lublin.pl
Gliniana 33 room 216
tel. 81 524 22 51 wewn. 138

prof. dr hab. Paweł Szabelski
szabla@vega.umcs.lublin.pl,
p. 619, Collegium Chemicum
tel. 81 537 77 62

prof. dr hab. Krzysztof Wolinski
wolinski@vsop408.umcs.lublin.pl
pokoj 620, Collegium Chemicum
tel. (81) 537 56 28

dr hab. Paweł Bryk
bryk@hektor.umcs.lublin.pl
Gliniana 33, pokój 209,
tel: +48 81 537 77 58

dr hab. Wojciech Rżysko
rzyskowojtek@poczta.umcs.lublin.pl
ul. Gliniana 33, pok. 215

dr Mariusz Barczak
mbarczak@umcs.pl
pok. 536, Collegium Chemicum
tel. 81-537-79-92

dr Damian Nieckarz
damian.nieckarz@poczta.umcs.lublin.pl
pok. 618, Collegium Chemicum
tel. 81 537-77-65

dr Edyta Słyk
edyta.slyk@poczta.umcs.lublin.pl
ul. Gliniana 33, pok. 214
20-614 Lublin
81 524 22 51 wewn. 142

dr Tomasz Staszewski
staszewski@poczta.umcs.lublin.pl
ul. Gliniana 33, pok. 211
81 524 22 51 wew. 139

Profil badawczy Katedry

  • Termodynamika statystyczna
  • Symulacje komputerowe
  • Chemia kwantowa, chemia obliczeniowa, metody struktury elektronowej
  • Przemiany fazowe
  • Zjawiska międzyfazowe
  • Wiązania wodorowe
  • Teoria płynów niejednorodnych
  • Separacja mieszanin nanoporowatym grafenem
  • Adsorpcja na powierzchniach płaskich i w porach
  • Przemiany fazowe i zjawiska krytyczne
  • klasyczna teoria funkcjonału gęstości
  • Modelowanie  teoretyczne  samoorganizacji cząsteczek funkcjonalnych w warstwach zaadsorbowanych
  • Samoorganizacja prostych płynów
  • Teoretyczny opis płynów
  • Adsorpcja płynów prostych i złożonych.
  • Teoria chromatografii oraz numeryczna optymalizacja procesu rozdziału.
  • Zachowanie cząsteczek łańcuchowych w pobliżu powierzchni ciał stałych. Struktura związanych z powierzchnią łańcuchów polimerowych w obecności różnych rozpuszczalników.

Publikacje

Ostatnie publikacje:
1) Ł. Baran, M. Borówko, W. Rzysko, S. Sokołowski, Self-organisation in two dimensional system involving patchy and isotropic disks, Molecular Phys. 117, 2802 (2019)
2) T. Staszewski, M. Borówko, Janus dumbbells near surfaces modified with tethered chains, 25 (2019) 459-468
3) W. Rżysko, T. Staszewski, M. Borówko, Self-assembly of rod-coil copolymer tethered disks on surfaces, Coll. Surf. A, 570 (2019) 499-509
4) M. Borówko, E. Słyk, S. Sokołowki, T. Staszewski, Janus Dimers at Liquid-Liquid Interfaces, J. Phys. Chem. B, 123 (2019) 4139-4147
5) M. Borówko, S. Sokołowki, T. Staszewski, Amphiphilic Dimers at Liquid-Liquid Interfaces: A Density Functional Approach, J. Phys. Chem. B, 123 (2019) 5962-5972
6) M. Borówko, W. Rżysko, E. Słyk, Self-assembly in two-dimensional mixtures of Janus disks and isotropic particles, J. Chem. Phys., 150 (2019) 044705
7) Ł. Baran, M. Borówko, W. Rżysko, A. Patrykiejew, Self-assembly of Janus disks confined in a slit, J. Chem. Phys., 151 (2019) 104703
8) P. Szabelski, W. Rżysko, D. Nieckarz, Dichotomous on-surface self-assembly of  tripod molecules with anchor like interaction pattern, Topics in Catalysis, Vol. 61, No. 12 (2018) 1218-1226
9) D. Nieckarz, P. Szabelski, Self-assembly of conformationally flexible molecules under 2D confinement: structural analysis from computer simulations, Chemical Communications, Vol. 54 (2018) 8749-8752
10) D. Nieckarz, W. Rżysko, P. Szabelski, On-surface self-assembly of tetratopic molecular building blocks, Physical Chemistry Chemical Physics, Vol. 20, No. 36 (2018) 23363-23377
11) W. Rżysko, D. Nieckarz, P. Szabelski, Modeling of the 2D self-assembly of tripod-shaped functional molecules with patchy interaction centers, Adsorption, Vol. 25, No. 1 (2019) 75-85
12) D. Nieckarz, W. Rżysko, V. Lutsyk, J. Lisiecki, P. Szabelski, Effect of backbone aspect ratio on the surface-confined self-assembly of tetratopic molecular building blocks, Colloids and Surfaces A, Vol. 579 (2019) 123632  
13) L. Verstraete, P. Szabelski, A. M. Bragança, B. E. Hirsch, S. De Feyter, Adaptive Self-Assembly in 2D Nanoconfined Spaces: Dealing with Geometric Frustration, Chemistry of Materials, Vol. 31 (2019) 6779-6786
14) Ł. Baran, D. Nieckarz, W. Rżysko, P. Szabelski, Controlling of the 2D Self-Assembly Process by the Variation of Molecular Geometry, Journal of  Physical Chemistry C, Vol. 123 (2019) 19549-19556
15) D. Nieckarz, P. Szabelski, Surface-confined self-assembly of asymmetric tetratopic molecular building blocks, ChemPhysChem, Vol. 20, No. 14 (2019) 1850-1859
16) Nieszporek, K., Drach, M., Alkane separation using nanoporous graphene membranes, Physical Chemistry Chemical Physics 17 (2), 2015, 1018-1024
17) Nieszporek, K., Podkościelny, P., Nieszporek, J., Transitional hydrogen bonds in aqueous perchlorate solution, Physical Chemistry Chemical Physics 18 (8), 2016, 5957-5963
18) Nieszporek, K., Nieszporek, J., Trojak, M., Calculations of shear viscosity, electric conductivity and diffusion coefficients of aqueous sodium perchlorate solutions from molecular dynamics simulations, Computational and Theoretical Chemistry  1090, 2016, 52-57
19) Nieszporek, K., Panczyk, T., Nieszporek, J., The inhibition effect of water on the purification of natural gas with nanoporous graphene membranes, Beilstein Journal of Nanotechnology 9 (1), 2018, 1906-1916
20) A. Patrykiejew „Highly non-additive symmtric mixtures at a wall, PCCP 20 (2018) 9228
21) A. Patrykiejew „The interplay between wetting and demixing in non-additive symmetric mixtures at a selective wall, Eur. J. Phys. B 91 (2018) 210.
22) Trejos, V.M., Sokołowski, S., Pizio, O., On the solvation force of water-like fluid models with square-well attraction and site–site association in slit-like pores: density functional approach, Molecular Physics (2019)
23) Sokołowski, S., Pizio, O., Density functional theory for the microscopic structure of nanoparticles at the liquid-liquid interface, Physical Chemistry Chemical Physics 21 (6) 2019, 3073-3082
24) Sokołowski, S., Pizio, O., Density functional approach to the description of the structure of dimer nanoparticles at liquid-liquid interfaces, Physical Chemistry Chemical Physics 21 (21) 2019, 11181-11192
25) Trejos, V.M., Sokołowski, S., Pizio, O., On the phase behavior of model fluids with square-well attraction in slit-like pores. Density functional approach, Fluid Phase Equilibria  483, 2019, 92-100
26) Trejos, V.M., Pizio, O., Sokołowski, S., On the interdigitation of molecular brushes and solvation force upon adsorption of water in slit-like pores with grafted chains. Density functional approach, Journal of Chemical Physics 151 (6) 2019, Article number 064704
27) Zhigang Ni, Krzysztof Wolinski and Peter Pulay, Approximate Force Constants from Uncoupled Self-Consistent Field Perturbation Theory using Nonhybrid Density Functional Theory, The Journal of Physical Chemistry A, 2017, 121, 348-356
28) A. Brzyska, K. Wolinski, Theoretical studies of the pyranose ring under mechanical stress Carbohydrate Research, 2018, 470, 64-72
29) A. Brzyska, W. Plazinski K.Wolinski, Force-induced structural changes in non-sulfated carrageenan based oligosaccharides - a  theoretical study, Soft Matter, DOI: 10.1039/C8SM00319J, 2018
30) K. Wolinski, Exploring Potential Energy Surface with External Forces, The Journal of Chemical Theory and Computation, 2018, 14, 6306-6316
31) A. Brzyszka, K. Wolinski, Isomerization and decomposition of 2-methylfuran with external forces, Journal of Chemical Information and Modeling, 59, 3454-3463, 2019
32) K. Wolinski, P. Pulay, Natural representation of molecular polarizability for efficient QM/MM simulations, ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY,         Vol. 257, Meeting Abstract: 133   Published: 2019
33) A.P. Terzyk, G.S. Szymański, E.D. Korczeniewski, P. Bryk, A. Bieniek, P. Bolibok, M. Chodkowski, P. Kowalczyk, M. Wiśniewski, P. Ferrer, I. da Silva: Testing the self-cleaning properties of a coordination polymer surface. 2019, Adsorption, 25 33-39.
34) A.P. Terzyk, P. Bryk, E. Korczniewski, P. Kowalczyk, A. Zawadzka, P. Płóciennik, M. Wiśniewski, R.P. Wesołowski: Water nanodroplet on a hydrocarbon "carpet" - The mechanism of water contact angle stabilization by airborne contaminations on graphene, Au, and PTFE surfaces. 2019, Langmuir 35, 420-427.
35) M. Wiśniewski, A. Bieniek, P. Bolibok, S. Koter, P. Bryk, P. Kowalczyk, A.P. Terzyk: Mechanistic aspects of water adsorption-desorption in porphyrin containing MOFs. 2019, Microporous Mesoporous Mater. 209, 109649 (1-8).
36) P. Szabelski, D. Nieckarz, W. Rżysko, Structure Formation in 2D Assemblies Comprising Functional Tripod Molecules with Reduced Symmetry, J. Phys. Chem. C, 121 (2017) 25104-25117
37) M. Borówko, W. Rżysko, S. Sokołowski, T. Staszewski, Self-assembly of Janus disks induced by small molecules in two-dimensional systems,  J. Chem. Phys. 147 (2017) 014904
38) M. Barczak, T.J. Bandosz, Evaluation of nitrogen- and sulfur-doped porous carbon textiles as electrode materials for flexible supercapacitors, Electrochimica Acta  305 (2019) 125-136.
39) D.A. Giannakoudakis, M. Barczak, M. Florent, T.J. Bandosz, Analysis of interactions of mustard gas surrogate vapors with porous carbon textiles, Chemical Engineering Journal 362 (2019) 758-766.
40) J. Dobrzyńska, R. Dobrowolski, R. Olchowski, E. Zięba, M. Barczak, Palladium adsorption and preconcentration onto thiol- and amine-functionalized mesoporous silicas with respect to analytical applications, Microporous and Mesoporous Materials 274 (2019) 127-137.
41) N.A. Travlou, M. Barczak, J. Hoffman, T.J. Bandosz, Exploring the effects of surface chemistry on photosensitivity and stability of modified porous carbon textiles, Carbon 131 (2018) 1-9.
42) N.A. Travlou, M. Barczak, J. Hoffman, T.J. Bandosz, Exploring the effects of surface chemistry on photosensitivity and stability of modified porous carbon textiles, Carbon 131 (2018) 1-9.
43) M. Barczak, Functionalization of mesoporous silica surface with carboxylic groups by Meldrum’s acid, Journal of Porous Materials 26 (2019) 291-300.
44) M. Barczak, P. Borowski, Silica xerogels modified with amine groups: influence of synthesis parameters on porous structure and sorption properties, Microporous and Mesoporous Materials 281 (2019) 32-43.
45) M. Barczak, Amine-modified mesoporous silicas: Morphology-controlled synthesis toward efficient removal of pharmaceuticals, Microporous and Mesoporous Materials 278 (2019) 354-365.
46) C. Li, X. Zhang, N. Li, Y. Wang, J. Jang, G. Gu, Y. Zhang, S. Hou, L. Peng, K. Wu, D. Nieckarz, P. Szabelski, J., Construction of Sierpiński triangles up to the fifth order, Am. Chem. Soc., 139 (39), 13749-13753, 2017.
47) X. Zhang, N. Li, H. Wang, G. Gu, Y. Zhang, D. Nieckarz, P. Szabelski, S. Hou, B. K. Teo, Y. Wang, Influence of relativistic effects on assembled structures of v-shaped bispyridine molecules on M(111) surfaces where M = Cu, Ag, Au, ACS Nano, 11, (8), 8511-8518, 2017.
48) D. Nieckarz, P. Szabelski, Chiral and fractal: from simple design rules to complex supramolecular constructs, Chem. Commun., 52, 11642-11645, 2016.
49) E. Słyk, W. Rżysko, P. Bryk, Two-dimensional binary mixtures of patchy particles and spherical colloids, Soft Matter 12, 9538 (2016)
50) E. Słyk, R. Roth, P. Bryk, Microscopic density functional theory for monolayers of diblock copolymers. J. Chem. Phys. 149, 064902 (2018)

Sprzęt

  • Klaster obliczeniowy (około 1000 rdzeni)
  • Kilkanaście węzłów obliczeniowych opartych na procesorze Xeon X5650
  • Sorptomat Nova 1200e (Quantachrome)
  • Spektrometr FTIR 6200 (Jasco)
  • Spektrometr FTIR/NIR VIR 200 (Jasco)
  • UV-Vis Spektrofotometr Specord 200 (Analytik Jena)


Osiągnięcia (nagrody, odznaczenia)

2019: Zespołowa Nagroda Rektora UMCS I stopnia za osiągnięcia naukowe (M. Borówko, S. Sokołowski, T. Staszewski, W. Rżysko)
2018: Indywidualna nagroda Rektora I-go stopnia za osiągnięcia naukowe (A. Patrykiejew)
III miejsce za najlepszą pracę doktorską w corocznym konkursie Wydziału Chemii UMCS w roku 2016 (D. Nieckarz)
2010: Zespołowa Nagroda Rektora UMCS III stopnia (K. Nieszporek)
Stypendium Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego dla wybitnych młodych naukowców, 2013-2016 (M. Barczak)
2010: Nagroda indywidualna Rektora UMCS II stopnia za osiągnięcia naukowe (M. Barczak)
2011: Nagroda indywidualna Rektora UMCS II stopnia za osiągnięcia naukowe (M. Barczak)
2012: Nagroda indywidualna Rektora UMCS I stopnia za osiągnięcia naukowe (M. Barczak)
2013: Nagroda zespołowa Rektora UMCS I stopnia za osiągnięcia naukowe (M. Barczak)
2016: Nagroda zespołowa Rektora UMCS I stopnia za osiągnięcia naukowe (M. Barczak)
2018: Nagroda zespołowa Rektora UMCS I stopnia za osiągnięcia naukowe (M. Barczak)
2019: Nagroda zespołowa Rektora UMCS III stopnia za osiągnięcia naukowe (M. Barczak)

Granty

  • NCN, OPUS 9 , Modelowanie teoretyczne samoorganizacji nanostruktur molekularnych w warstwach zaadsorbowanych, 2016-2019, (główny wykonawca: P. Szabelski)
  • Samoorganizacja nanocząstek o zmodyfikowanej powierzchni, 2016–2019 (M. Borowko, W. Rżysko, T., Staszewski, E. Słyk)
  • NCN, OPUS 16, Modelowanie teoretyczne metaloorganicznych struktur pośrednich w powierzchniowej syntezie niskowymiarowych polimerów kowalencyjnych, 2019-2022, (główny wkonawca: P. Szabelski)
  • SONATA 14 - Badania teoretyczne procesów samoorganizacji w metaloorganicznych warstwach zaadsorbowanych, numer grantu: 2018/31/D/ST4/01443 (kierownik: D. Nieckarz)
  • Projekt N N204 272639 finansowany przez MNiSW pt. Nanoporowate uporządkowane materiały węglowe – synteza, charakterystyka oraz zastosowanie w technikach sorpcyjnych, 2010-2013 (M. Barczak)
  • Projekt B+R współfinansowany przez firmę ASTRIUM SAS i UMCS(30%) pt. Improvement of carbon fiber-acrylate matrix interactions in electron beam-cured composites, 2010-2013 (M. Barczak)
  • Projekt 2012/05/D/ST5/03488 finansowany przez NCN pt. Synteza i charakterystyka modyfikowanych sorbentów krzemoorganicznych zaprojektowanych do sorpcji biomolekuł, 2013-2016 (M. Barczak)
  • Projekt 2017/25/B/ST5/00975,  2018-2020 (kierownik grantu: prof. dr hab. A Terzyk, główny wykonawca: P. Bryk)