cz en
CATRIN-MAT

Světlem řízené technologie

Výzkumná skupina vyvíjí pokročilé materiály, nanostruktury, hybridní systémy a inovativní technologie pro fotokatalytické, fotoelektrokatalytické, elektrokatalytické a plazmonické aplikace v oblasti přeměny energie a ochrany životního prostředí.
Oblasti výzkumu
doc. Ing. Štěpán Kment, Ph.D.
Vedoucí skupiny
Telefon +420585634489
E-mail stepan.kment@upol.cz
Profilová stránka

O skupině

Výzkumná skupina Světlem řízené technologie se zaměřuje na návrh a vývoj pokročilých funkčních materiálů, nanostruktur a hybridních katalytických systémů pro udržitelnou přeměnu energie a environmentální aplikace. Výzkum propojuje polovodiče na bázi oxidů kovů (TiO₂, α-Fe₂O₃, BiVO₄, WO₃), uhlíkové materiály a nitridy uhlíku, perspektivní perovskity a plazmonické nitridy přechodných kovů (TiN, ZrN) s cílem vyvíjet vysoce účinné fotokatalytické, fotoelektrochemické, elektrokatalytické a fototermální systémy.

Základem výzkumného přístupu je synergické propojení nanostrukturního inženýrství, povrchových modifikací a řízené tvorby defektů, návrhu heteropřechodů a integrace atomárně dispergovaných kokatalyzátorů, včetně atomárních katalyzátorů. Pomocí pokročilých metod syntézy a depozice materiálů, jako jsou depozice atomárních vrstev (ALD) a magnetronové naprašování, vědci cíleně ovlivňují absorpci světla, dynamiku nosičů náboje, katalytickou selektivitu a lokální fototermální jevy. Zvláštní důraz kladou na pochopení mechanismů probíhajících reakcí prostřednictvím pokročilých spektroskopických metod, včetně in situ/operando elektronové paramagnetické rezonance (EPR) a infračervené spektroskopie s difuzní reflektancí (DRIFTS), elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením a teoretického modelování založeného na teorii funkcionálu hustoty (DFT).

Výzkum se zaměřuje na výrobu vodíku s využitím sluneční energie, štěpení vody, selektivní redukci CO₂, přeměnu dusičnanů na amoniak, rozklad amoniaku a katalytické zhodnocování sloučenin pocházejících z biomasy. Současně skupina rozvíjí nové technologie využívající plazmonického zesílení a termoplazmonických jevů pro účinnou přeměnu sluneční energie na chemickou energii. Propojením základního materiálového výzkumu s komplexní fotokatalytickou, elektrochemickou a fotoelektrochemickou charakterizací usiluje o přenos poznatků o reakčních mechanismech do vývoje prakticky využitelných technologií pro čistou energetiku a ochranu životního prostředí.

Aktuality

Seznam zaměstnanců

Name Academic title E-mail Telefon Position
Štěpán Kment doc. Ing., Ph.D. stepan.kment@upol.cz +420585634489 Vedoucí skupiny
Patrik Schmuki prof. patrik.schmuki@upol.cz Seniorní vědec
Morteza Afshar Mgr., Ph.D. morteza.afshar@upol.cz
Razi Ahmad Ph.D. razi.ahmad@upol.cz
Zdeněk Baďura Mgr., Ph.D. zdenek.badura@upol.cz +420585634479
Thanh Lam Bui Ph.D., MSc. thanhlam.bui@upol.cz
Sutapa Dey Ph.D. sutapa.dey@upol.cz
Seyyedmohammadhossein Hejazi Ph.D. seyyedmohammadhossein.hejazi@upol.cz
Imgon Hwang Ph.D. imgon.hwang01@upol.cz
Alena Hynková alena.hynkova@upol.cz +420585634916
Hayoon Jung Ph.D. hayoon.jung@upol.cz
Hana Kmentová Ing., Ph.D. hana.kmentova@upol.cz +420585634473
Morteza Kolaei Ph.D. morteza.kolaei@upol.cz
Luca Mascaretti Ph.D. luca.mascaretti@upol.cz +420585634487
Naresh Kumar Pendyala Ph.D. nareshkumar.pendyala@upol.cz
Sourav Rej Ph.D. sourav.rej@upol.cz +420774158023
Mahdi Shahrezaei Ph.D., MSc. mahdi.shahrezaei@upol.cz
Singh Simrjit Ph.D. simrjit.singh@upol.cz
Martin Slabý Mgr. martin.slaby@upol.cz
Tomáš Veselý Bc. tomas.vesely02@upol.cz

Publikace skupiny

Z. Ma, N. Rockstroh, Z. Chen, V. Goyal, C. Kuloor, S. Bartling, Z. Baďura, J. Rabeah, L. Dong, H. Lund, B. Nan, R. Zbořil, R. V. Jagadeesh and M. Beller
"Iron-based single-atom catalysts for selective ammoxidation of C(sp3)–H bonds and oxidative C–C cleavage reactions",
NATURE CATALYSIS, vol. 9, pp. 389–403, 2026.
IF = 48.3
CATRIN-MAT
DOI: 10.1038/s41929-026-01513-y
J. Kim, X. Zhou, D. E. Doronkin, B. B. Sarma, A. S. Dobrota, N. V. Skorodumova, I. A. Pašti, J. Schmidt and P. Schmuki
"Pt Single‐Atom Catalysts on FTO for Optically Invisible pH‐Universal Hydrogen Evolution Electrodes",
Advanced Energy Materials, Article in press, 2026.
IF = 25.5
CATRIN-MAT
DOI: 10.1002/aenm.71493
M. A. Deshmukh, G. Zoppellaro, E. Fonda, L. Zdražil, S. Paul, D. Panáček, H. Thorat, Z. Badura, M. Melchionna, M. Bevilacqua, P. Fornasiero, K. Müllen, R. Zbořil and A. Bakandritsos
"Oxygen Evolution Electrocatalysts with Trinuclear, Mixed‐Valence Iron Motifs on Electronically Aligned Carbon Dots",
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS, Article in press, article no. e78919, 2026.
IF = 19.9
CATRIN-MAT
DOI: 10.1002/adfm.78919
T. Bui, S. M. H. Hejazi, J. Navrátil, H. Kmentová, P. Bábor, O. Henrotte, L. Mascaretti, M. Bisetto, S. K. Sanders, A. Schirato, M. Otyepka, P. Błoński, T. Montini, R. Zboril, P. Fornasiero, A. Alabastri, A. Naldoni and S. Kment
"Non Thermal‐Driven Photocatalytic Ammonia Decomposition at Near‐Room Temperature on a Plasmonic Nanocone Array",
ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS, vol. 36, iss. 21, article no. e05216, 2026.
IF = 19.9
CATRIN-MAT
DOI: 10.1002/adfm.202505216
D. Panáček, R. Večeřová, Z. Baďura, V. Hrubý, L. Zdražil, M. Kolář, T. Alshahrani, A. Panáček, A. Bakandritsos and R. Zbořil
"Single-atom-enhanced membrane for simultaneous bacteria and heavy metal on-site water treatment",
CHEM, vol. 12, iss. 3, pp. 102785, 2026.
IF = 19.1
CATRIN-MAT
DOI: 10.1016/j.chempr.2025.102785
D. Bano, S. Qin, H. Kim, X. Zhou, X. Zhou and P. Schmuki
"Platinum as Co-catalyst in Photocatalysis: Single Atoms vs Nanoparticles",
ACS ENERGY LETTERS, vol. 11, iss. 1, pp. 892-898, 2026.
IF = 17.5
CATRIN-MAT
DOI: 10.1021/acsenergylett.5c03789
Všechny publikace skupiny