Dr Tetiana Kulyk

(hi/ei)

Cyhoeddiad

• Date
• Type

Ymchwil

Mae fy ymchwil yn canolbwyntio ar gemeg a ffiseg arwyneb, catalysis heterogenaidd, cemeg organig ffisegol, a cineteg a mecanweithiau adweithiau cemegol ar arwynebau solet, gyda diddordeb arbennig mewn pyrolysis catalytig biomas a chyfansoddion sy'n deillio o wastraff i gemegau gwerthfawr a thanwyddau cynaliadwy.

Mae meysydd penodol o ddiddordeb yn cynnwys:

• Cineteg a mecanweithiau adweithiau catalytig heterogenaidd.
• Pyrolysis catalytig biomas a phorthiant organig adnewyddadwy.
• Canolradd arwyneb a llwybrau adwaith ar gatalyddion ocsid metel.
• Perthnasoedd Ynni Rhydd Llinol (LFER) a chydberthynas strwythur-adweithedd.
• TPD-MS a dadansoddiad cinetig meintiol o adweithiau arwyneb.
• Cynhyrchu catalytig tanwydd adnewyddadwy a chemegau gwerth ychwanegol.

Un o brif agweddau ar ein gwaith yw deall sut mae strwythur moleciwlaidd a phriodweddau arwyneb yn dylanwadu ar lwybrau adweithio, cineteg, a detholusrwydd cynnyrch. Mae fy ymchwil yn cyfuno sbectrometreg màs desorption wedi'i raglennu gan dymheredd (TPD-MS), Perthnasoedd Ynni Rhydd Llinol (LFER), a dulliau cinetig lled-empirig i ymchwilio i fecanweithiau adwaith arwyneb a sefydlu perthnasoedd strwythur-adweithedd meintiol.

Arloesiadau Methodolegol ac Arbenigedd Craidd

Rwyf wedi datblygu hafaliadau lled-empirig gwreiddiol a dulliau meintiol ar gyfer dadansoddi effeithiau amnewidiol ar cineteg adwaith arwyneb. Mae hyn yn cynnwys sefydlu cydberthynas rhwng egni actifadu a chysonion amnewidiol electronig a sterig Hammett/Taft, yn ogystal â datblygu dulliau ar gyfer gwerthuso effeithiau isotop cinetig gan ddefnyddio data cinetig TPD-MS.

Mae'r datblygiadau methodolegol hyn yn tarddu o fy ymchwil yn Sefydliad Cemeg Arwyneb Chuiko (NASU) ac fe'u hatgyfnerthwyd yn fy nhraethawd ymchwil Doethur mewn Gwyddorau Cemegol (DSc) mewn Ffiseg a Chemeg Arwyneb, 2020. Maent wedi cael eu cymhwyso'n llwyddiannus i wahanol ddosbarthiadau o gyfansoddion organig, gan gynnwys asidau brasterog cadwyn fer a hir, triglyseridau, aminau aliphatig, biogenig a bioactif, cumarinau, polysacaridau, lignin, cyfansoddion model biomas, a phorthiant sy'n deillio o biomas.

Mae ein hymchwil ddiweddar yn canolbwyntio ar pyrolysis catalytig biomas lignocellwlosig a phorthiant sy'n deillio o ligninin dros gatalyddion ocsid metel, gyda phwyslais arbennig ar ffurfio olewau pyrolysis, cyfansoddion aromatig gwerthfawr, ketenau adweithiol, a blociau adeiladu cemegol eraill ar gyfer cynhyrchu tanwydd adnewyddadwy yn gynaliadwy.

Mae ein hymchwil hefyd yn cwmpasu arsugniad cyfansoddion a biopolymerau biolegol actif ar arwynebau nanostrwythuredig, a datblygu systemau hybrid tair cydran biogydnaws yn seiliedig ar silica, polysacaridau a moleciwlau bioactif (anestheteg, asiantau haemostatig, antiseptig, gwrthocsidyddion) ar gyfer cymwysiadau posibl mewn cyflenwi cyffuriau parhaus a thrawsdermol.

Pecyn Cymorth Arbrofol a Nodweddu

Er mwyn ymchwilio i fecanweithiau adwaith arwyneb, priodweddau catalydd, a sefydlu perthnasoedd strwythur-adweithedd, rwy'n defnyddio ystod gynhwysfawr o dechnegau arbrofol a dadansoddol:

• Sbectrosgopeg a Dadansoddi Arwyneb: sbectrosgopeg FTIR a UV / Vis in situ, Sbectrosgopeg Ffotoelectron Pelydr-X (XPS)
• Microsgopeg a Strwythur: Microsgopeg Electron Trosglwyddo (TEM), Microsgopeg Electron Sganio (SEM), Diffreithiant Pelydr-X (XRD)
• Dadansoddiad Sbectrometreg Thermol a Màs: Sbectrometreg Màs Desorption wedi'i Raglennu gan Dymheredd (TPD-MS), ESI MS / MS, Pyrolysis-GC-MS (Py-GC-MS), Dadansoddiad Thermogravimetrig (TGA)

Cyllid Ymchwil ac Arweinyddiaeth

Mae fy ymchwil yn cynnwys cydweithrediadau rhyngwladol helaeth gyda sefydliadau blaenllaw ledled y DU, UDA, yr Almaen, Sweden, a'r Wcráin. Mae gen i hanes profedig o ddyfeisio ac ysgrifennu cynigion ymchwil llwyddiannus, hynod gystadleuol, sicrhau cyllid rhyngwladol, ac arwain timau ymchwil cydweithredol.

Prosiectau Ymchwil Rhyngwladol Dethol

• 2025–presennol - Cymrodoriaeth Marie Skłodowska-Curie Actions for Ukraine (MSCA4Ukraine), "Trosi catalytig gwastraff uwch yn gemegau a thanwydd carbon isel" (Waste2Chem). Wedi'i ariannu gan yr Undeb Ewropeaidd a Sefydliad Alexander von Humboldt. Cynhelir yn Sefydliad Catalysis Caerdydd (CCI), Prifysgol Caerdydd, y DU. Llunio ac awdur y cynnig ymchwil llwyddiannus; ar hyn o bryd yn arwain ei weithrediad gwyddonol gyda chefnogaeth CCI.
• 2024–2025 — Prosiect EURIZON (wedi'i ariannu gan Horizon 2020 yr UE). Pyrolysis Catalytig of Cyfansoddion Model Lignin aBiomas 2G fneu Biodanwyddau, Cemegau Cynaliadwy, a Datgarboneiddio Dyfeisiodd ac awdurodd y cynnig grant llwyddiannus. Cydlynodd yn wyddonol y fframwaith ymchwil cydweithredol rhwng Sefydliad Catalysis Caerdydd (DU) a'r Labordy Cineteg a Mecanweithiau Trawsnewidiadau Cemegol ar Arwynebau Solet (KinMechChemSurf) yn Sefydliad Cemeg Arwyneb Chuiko Academi Genedlaethol y Gwyddorau Wcráin (CISC, Kyiv, Wcráin).
• 2024 — Grant ODA CCAUC Caerdydd. Prosiect cydweithredol sefydliadol rhwng Sefydliad Catalysis Caerdydd, Prifysgol Caerdydd (DU) a'r CISC, Kyiv, Wcráin.
• 2020–2021 - Prosiect CRDF Byd-eang / Adran Wladwriaeth yr Unol Daleithiau, "Pyrolysis â chymorth nanocatalydd ar gyfer trosi gweddillion gwastraff lignocellwlos yn fiodanwydd cynaliadwy gan ddefnyddio triniaeth microdon". Prif Ymchwilydd. Dyfeisiodd ac ysgrifennodd y cynnig ymchwil llwyddiannus. Ymchwil ar y cyd mewn cydweithrediad â Phrifysgol Purdue, UDA a Labordy KinMechChemSurf yn y CISC, Wcráin.
• 2017–2018 - Prosiect Partner STCU, "Celloedd tanwydd asid solet y genhedlaeth nesaf ac electrolyzers ar gyfer dyfodol ynni cynaliadwy". Wedi'i ariannu gan Sefydliad Volkswagen, yr Almaen. Prif Ymchwilydd (tîm Wcrain). Ymchwil gydweithredol rhwng y CISC a Sefydliad Peirianneg Arwyneb Leibniz (IOM), yr Almaen.
• 2016–2018 - Prosiect Cyngor Ymchwil Sweden, "Datblygu nanotechnolegau gwyrdd ar gyfer pyrolysis catalytig biomas". Arweinydd Tîm Ymchwil . Menter ar y cyd rhwng y CISC a Phrifysgol Stockholm, Sweden.
• 2013–2015 - Prosiect CRDF Byd-eang / Adran Wladwriaeth yr Unol Daleithiau, "Pyrolysis gyda'r defnydd o nanogatalyddion MexOy / SiO2: y ffordd i gael biodanwyddau ail genhedlaeth trwy brosesu asidau brasterog, triglyseridau a biomas planhigion adnewyddadwy". Prif Ymchwilydd. Llunio ac awdur y cynnig ymchwil llwyddiannus. Ymchwil gydweithredol gyda Labordy Cenedlaethol Gogledd-orllewin y Môr Tawel (PNNL), Adran Ynni yr Unol Daleithiau, Richland, UDA, a'r CISC.

Addysgu

• Hyfforddiant Ôl-raddedig — Datblygwr a Darlithydd y cwrs ôl-raddedig uwch "Modern Mass Spectrometry" yn y CISC.

Bywgraffiad

Rwy'n arbenigwr mewn cemeg a ffiseg arwyneb, catalysis heterogenaidd, a cineteg a mecanweithiau adweithiau cemegol wyneb, gyda phwyslais arbennig ar drawsnewid biomas a chyfansoddion sy'n deillio o wastraff yn gemegau gwerthfawr a thanwydd cynaliadwy.

Trwy gydol fy ngyrfa, rwyf wedi sefydlu hanes profedig o arweinyddiaeth academaidd ryngwladol, gan ddyfeisio ac arwain prosiectau ymchwil cydweithredol hynod gystadleuol a ariennir gan raglenni rhyngwladol mawr, gan gynnwys yr Undeb Ewropeaidd (Horizon 2020, MSCA4Ukraine), Yr Academi Brydeinig, CRDF Global, Sefydliad Volkswagen, a Chyngor Ymchwil Sweden.

Rwy'n Aelod Cyfatebol etholedig o Academi Genedlaethol Gwyddorau Wcráin (NASU) ac ar hyn o bryd rwy'n gwasanaethu fel Cymrawd Ymchwil MSCA4Ukraine yn Sefydliad Catalysis Caerdydd, Prifysgol Caerdydd. Ar yr un pryd, rwy'n cynnal fy swydd hirdymor fel Athro Cemeg a Phennaeth y Labordy Cineteg a Mecanweithiau Trawsnewidiadau Cemegol ar Arwynebau Solet yn Sefydliad Cemeg Arwyneb Chuiko, NASU. Mae fy arloesiadau methodolegol craidd yn cynnwys datblygu dulliau cinetig lled-empirig gwreiddiol a pherthnasoedd strwythur-adweithedd meintiol (LFER) a gymhwysir i adweithiau arwyneb, a gafodd eu cyfuno yn fy nhraethawd ymchwil Doethur mewn Gwyddorau Cemegol (DSc) mewn Ffiseg a Chemeg Arwyneb , 2020.

Anrhydeddau a dyfarniadau

• 2025 - Etholwyd Aelod Cyfatebol o Academi Genedlaethol Gwyddorau Wcráin (NASU), Is-adran Cemeg (Arbenigedd: Cemeg Sylweddau a Deunyddiau Swyddogaethol Newydd).
• 2025–presennol — Cymrodoriaeth Marie Skłodowska-Curie Actions for Ukraine (MSCA4Ukraine). Cynhelir yn Sefydliad Catalysis Caerdydd, Prifysgol Caerdydd, y DU.
• 2022–2025 — Cymrodoriaeth Ymchwilwyr mewn Perygl, Yr Academi Brydeinig. Cynhelir yn Sefydliad Catalysis Caerdydd, Prifysgol Caerdydd, y DU.
• 2016 - Ysgoloriaeth Ymchwil Sefydliad Sweden ar gyfer Athrawon (Rhaglen Visby). Cynhelir ym Mhrifysgol Stockholm, Sweden.
• 2014 - Prif Ymchwilydd, Prosiect Ymchwil Defnyddwyr EMSL a ddyfarnwyd yn gystadleuol, "Technegau Dyddodiad Ïonau a Nodweddu Arwyneb a Ddewiswyd Màs ar gyfer Gwerthuso Trosi Nanocatalytig Cydrannau Biomas mewn Cynhyrchu Biodanwydd", Labordy Gwyddorau Moleciwlaidd Amgylcheddol (EMSL), cyfleuster defnyddwyr Adran Ynni yr Unol Daleithiau yn Labordy Cenedlaethol Gogledd-orllewin y Môr Tawel (PNNL), Richland, Washington, UDA.

Safleoedd academaidd blaenorol

• 2025–presennol — Cymrawd Ymchwil MSCA4Ukraine, Sefydliad Catalysis Caerdydd, Prifysgol Caerdydd, DU
• 2022–2025 — Cymrawd Ymchwilwyr mewn Perygl yr Academi Brydeinig, Sefydliad Catalysis Caerdydd, Prifysgol Caerdydd, DU
• 2022 — Athro Gwadd, Grŵp NanoVal, Adran Cemeg Organig, Prifysgol Córdoba, Sbaen
• 2021 — Athro Cemeg (Teitl Academaidd), Wcráin
• 2020 - Doethur mewn Gwyddorau Cemegol (DSc) mewn Ffiseg a Chemeg Arwyneb, Sefydliad Cemeg Arwyneb Chuiko, Academi Genedlaethol Gwyddorau Wcráin
• 2014–presennol - Pennaeth y Labordy Cineteg a Mecanweithiau Trawsnewidiadau Cemegol ar Arwynebau Solet (KinMechChemSurf), Sefydliad Cemeg Arwyneb Chuiko, Academi Genedlaethol y Gwyddorau Wcráin (arweinyddiaeth ymchwil barhaus a rheoli labordy o bell) Gwefan y Labordy:
• 2000 - PhD mewn Ffiseg a Chemeg Arwyneb, Sefydliad Cemeg Arwyneb Chuiko, Academi Genedlaethol Gwyddorau Wcráin
• 1995–2014 — Arweinydd Grŵp Ymchwil / Uwch Ymchwilydd / Ymchwilydd Ôl-raddedig, Sefydliad Cemeg Arwyneb Chuiko, Academi Genedlaethol Gwyddorau Wcráin

Ymrwymiadau siarad cyhoeddus

Cyflwyniadau Cynhadledd Dethol a Darlithoedd Gwahoddedig

• 2026 — Prif Ddarlith, Cynhadledd Ryngwladol GreenDigiPharma (GDPIC 2026), "Trosi Catalytig Gwastraff Uwch i Gemegau a Thanwyddau Carbon Isel", Prifysgol Córdoba, Córdoba, Sbaen.
• 2026 - Darlith wahoddedig, 4ydd Cynhadledd Ryngwladol ar Wyddoniaeth Catalysis a Pheirianneg Gemegol (CatScience 2026), "Perthnasoedd Strwythur-Adweithedd Meintiol mewn Pyrolysis Biomas Catalytig", Reggio Calabria, yr Eidal.
• 2025 - Cyflwyniad Llafar, EuropaCat 2025 (16eg Cyngres Ewropeaidd ar Catalysis), "Pyrolysis Catalytig Cyfansoddion Biomas Model: Perthnasoedd Strwythur-Adweithedd, LFERs, Effaith Isotop Cinetig, Hafaliadau Lled-Empirig, Cineteg a Mecanweithiau", Trondheim, Norwy.
• 2025 — Cyflwyniad Llafar, 11eg Cynhadledd Catalysis y DU (UKCC 2025), "Pyrolysis Catalytig o Gyfansoddion Model Lignin: Adfywio Catalydd, Cineteg a Mecanweithiau", Loughborough, y DU.
• 2023 — Darlith Llawn, Cynhadledd Sefydliad Catalysis Caerdydd, "Kinetics and Mechanisms of Catalytic Pyrolysis of Biomass: Linear Free Energy Relationships, Isotope Effect and Desorption Mass Spectrometreg", Caerdydd, y DU.
• 2018 - Cyflwyniad Llafar, CAT 2018 (2il Gynhadledd Fyd-eang Catalysis, Peirianneg Cemegol a Thechnoleg), "Astudiaeth o Cineteg a Mecanweithiau Pyrolysis Catalytig o Gydrannau Biomas gan ddefnyddio Perthnasoedd Ynni Rhydd Llinol a TPD-MS", Rhufain, yr Eidal.

Meysydd goruchwyliaeth

Prosiectau'r gorffennol

Cyn-fyfyrwyr:

·    Maria V. Pazo Cepeda (PhD 2019) - cyd-oruchwyliaeth PhD rhyngwladol mewn cydweithrediad â Phrifysgol Valladolid, Sbaen; Cymrodoriaeth Ymchwil yn Labordy KinMechChemSurf, CISC, NASU.

·       Olesia Dudik (PhD 2014)

·       Liana Azizova (PhD 2013)

·       Tetiana Borodavka (PhD 2011)

Prosiectau'r gorffennol

· Pyrolysis catalytig asidau brasterog dros alwmina a silica.

·   Cineteg pyrolysis a strwythur eilaidd glycosidau dipeptid muramyl mewn cyflwr pristine ac wedi'u symud ar wyneb nanosilica.

·  Deunyddiau Hybrid Chitosan / Heparin / Dextran-Silica: cynhyrchu, arsugniad, trawsnewidiadau thermol, strwythur yr haen arsugniad a bioweithgaredd.

·    Arsugniad a thrawsnewidiadau cemegol o anestheteg, Lidocaine a Novocaine, ar wyneb silica mygdarthu.

·    Arsugniad, cineteg a mecanwaith deamination aminau aliphatig a biogenig (histamin, tyramine, a tryptamine) ar silicas mygdarthu.

·      Pyrolysis o polysiloxanes wedi'u llenwi â silica nanofaint a ceria / silica.