Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Fizikalna kemija heterogenih sistemov

Obdobja
01. januar 1999 - 31. december 2003
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.04.00  Naravoslovje  Kemija   
1.08.00  Naravoslovje  Varstvo okolja   

Koda Veda Področje
P400  Naravoslovno-matematične vede  Fizikalna kemija 
P410  Naravoslovno-matematične vede  Teoretična kemija, kvantna kemija 
P401  Naravoslovno-matematične vede  Elektrokemija 
P260  Naravoslovno-matematične vede  Kondenzirane snovi: elektronska struktura, električne, magnetne in optične lstnosti, supraprevodniki, magnetna rezonanca, relaksacija, spektroskopija 
B600  Biomedicinske vede  Kirurgija, ortopedija, travmatologija 
B700  Biomedicinske vede  Okoljsko zdravstvo 
Ključne besede
kvantno-kemijske metode in izračuni,ravnotežne strukture,kemijska kinetika,interakcije plin-povšina,kovine prehoda,kataliza,elektrokemija,površinska analiza,pasivacija,korozija, ortopedski implanti,radon,radonovi razpadni produkti,dozimetrija,senzor,optična vlakna
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (11)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  15723  Petra Dujmović    Raziskovalec  2001 - 2003 
2.  01345  dr. Ivan Kobal  Kemija  Vodja  2001 - 2003 
3.  18475  dr. Aleksandra Kocijan  Materiali  Raziskovalec  2001 - 2003 
4.  16188  dr. Anton Kokalj  Kemija  Raziskovalec  2001 - 2003 
5.  22315  dr. Tadeja Kosec  Kemija  Raziskovalec  2002 - 2003 
6.  22323  dr. Saša Kovačič  Kemija  Raziskovalec  2002 - 2003 
7.  08027  dr. Antonija Lesar  Kemija  Raziskovalec  2001 - 2003 
8.  01290  dr. Ingrid Milošev  Kemija  Raziskovalec  2001 - 2003 
9.  20826  dr. Andreja Popit  Geologija  Raziskovalec  2002 - 2003 
10.  19822  Barbara Svetek    Raziskovalec  2001 - 2003 
11.  10968  dr. Janja Vaupotič  Kemija  Raziskovalec  2001 - 2003 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  18 
Povzetek
Problematika predlaganega programa obsega študij fizikalno-kemijskih parametrov ravnotežnih sistemov in kemijskih oziroma elektrokemijskih procesov na površinah trdnih materialov.S sodobnimi metodami kvantne kemije (ab initio metode molekularnih orbital, metode gostotnih funkcionalov) in kombinirano kvantno in klasično metodo z uporabo periodične sumacije v klasičnem območju bomo izpopolnili ali razvili metodologijo za študij mehanizma katalitičnih reakcij in na atomarnem nivoju pojasnili odvijanje posameznih elementarnih procesov. Teoretični pristop v študiju procesov na površinah zahteva verodostojen modelni opis površine kovine (gručni model, model gruč z okolico, model plasti), čemur bomo posvetili posebno pozornost. Kot modelni sistem bomo obravnavali interakcijo kisika in CO z monokristalno površino platine. Izračunom iz osnovnih principov so dostopna vsa možna reakcijska mesta na površini, torej dobimo željene parametre za vsako tako mesto posebej in na osnovi analize zanesljivo identificiramo reakcijski center. Raziskave bomo postopno razširili na površine drugih kovin prehoda (Rh, Pd, Ir, Ag, Cu, Ni), tako bomo lahko med seboj primerjali njihovo katalitično aktivnost v oksidacijskih ali redukcijskih procesih (CO, NO, CO2, N2O).Elektrokemijski procesi na površinah trdnih materialov so osnova številnih pomembnih tehnoloških aplikacij kot so površinska korozijska zaščita materialov, elektrokemijsko inženirstvo, elektrokataliza, baterije in viri energije, elektrokemijski senzorji, itd. V okviru predloženega programa študiramo večinoma elektrokemijske procese, ki sodijo med površinsko zaščito in sicer procese korozije in pasivacije. Naše raziskave so usmerjene na tehnološko pomembne materiale, kot so npr. različna nerjavna jekla, titanove in kobaltove zlitine, bakrove zlitine, različne trde in zaščitne prevleke, itd. Prve tri vrste zlitin so v zadnjih letih še posebej interesantne, saj so osnova naših temeljnih raziskav biokompatibilnosti materialov, ki se uporabljajo za izdelavo ortopedskih implantov. Procese korozije in pasivacije bomo raziskovali z uporabo vrste sodobnih elektrokemijskih, elektroanaliznih in površinsko - analiznih metod. Kombinacija navedenih metod nam bo omogočala študij tvorbe tako trdnih reakcijskih produktov na površini materiala (elektrokemijske in površinsko - analizne metode), kot tudi raztopljenih reakcijskih produktov (elektroanalizne metode).Študirali bomo adsorpcijo radona in radonovih razpadnih produktov na površinah trdnih snovi in interakcijo z njimi. Skušali bomo izboljšati dozimetrijski model, pojasniti delovanje novih detektorjev na osnovi optičnih vlaken ter študirali mehanizme transporta radona v tleh. Vzporedno bodo tekle tudi raziskave radona v bivalnem in delovnem okolju.
Pomen za razvoj znanosti
Katalitična oksidacija CO s kisikom na monokristalnih površinah platine je velikega praktičnega pomena zato zanjo velja velik znanstveni interes. Znana je kot modelna reakcija procesov na površinah. Z eksperimentalnega stališča sega zanimanje zanjo že precej desetletij, teoretična obravnava je sledila pozneje in kljub navidezno enostavnemu mehanizmu interpretacija njenih elementarnih procesov še danes ni enotna. Raziskave, osnovane na sodobnih metodah kvantne kemije, bistveno prispevajo k bolj celoviti razlagi njenega poteka kot procesov na površinah v splošnem.Kombinirane elektrokemijske, elektroanalizne in površinsko-analizne raziskave so ključnega pomena za razumevanje in predvidevanje obnašanja posameznega materiala v določenem okolju. Uporaba tovrstnih raziskav na ortopedskih materialih je interesantna tudi v svetovnem merilu, kar dokazujejo projekti in sodelovanja, ki jih imamo s svetovno uveljavljenimi strokovnjaki.Radon in njegovi razpadni produkti prispevajo polovico k dozi, ki jo prejme človek od naravnega sevanja. Detektorji in dozimetrijski modeli, ki jih bomo razvijali, bodo prispevali k zanesljivejši oceni obsevne obremenitve. Naše rezultate bomo objavili v ustrezni znanstveni periodiki.
Pomen za razvoj Slovenije
Delo na predlagani problematiki je prispevek k osnovnemu znanju o fizikalno-kemijskih lastnostih izoliranih sistemov in mehanizmu kemijskih procesov, kar vodi k odpravljanju neskladja med eksperimentalnimi podatki. Razumevanje procesov pa je pomembno z aplikativnega stališča v razreševanju problemov onesnaženja okolja (razvoj učinkovitih katalizatorjev, procesi v ozračju), delovanju laserjev in gorivnih celic.Poznavanje elektrokemijskih pojavov in zakonitosti je ključnega pomena za razumevanje procesov, ki se odvijajo na različnih materialih, v zelo različnih korozijskih medijih, kot so: agresivne industrijske atmosfere, morska atmosfera, različna tla, vode, pa do posebnih aplikacij kot je človeško telo. Ravno slednji problematiki, torej uporabi modernih kovinskih materialov, ki jih v obliki različnih implantov vgrajujemo v človeško telo, bomo posvečali posebno pozornost. V Sloveniji smo pred nekaj leti odprli novo raziskovalno področje, ki je izrazito interdisciplinarno, saj združuje strokovnjake s področja kemije, medicine in biomedicinske tehnike. Rezultati, ki jih bomo dobivali skozi temeljne in aplikativne raziskave, nam bodo omogočali ne samo boljše razumevanje procesov na površini materialov, implantiranih v človeško telo, ampak s časom tudi izboljšanje delovanja samih implantibilnih naprav, kar bo imelo direkten vpliv na izboljšanje zdravstvenega stanja pacientov. V Sloveniji teče akcija sanacij zgradb s previsokimi koncentracijami radona. Razvito opremo in metodologijo bomo uporabili pri odločitvah o potrebnosti sanacije.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno