Objavljen rad u časopisu Sensors and Actuators B: Chemical

Znanstvenici s Odjela za kemiju, Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku izv. prof. dr. sc. Mirela Samardžić, dr. sc. Mateja Budetić, doc. dr. sc. Aleksandar Széchenyi, Pavo Živković, mag. chem. i doc. dr. sc. Marija Jozanović u suradnji s prof. dr. sc. Deanom Markovićem (Odjel za biotehnologiju Sveučilišta u Rijeci) i izv. prof. dr. sc. Bojanom Šarkanjom (Odjel za prehrambenu tehnologiju Sveučilišta Sjever), objavili su znanstveni članak u časopisu Sensors and Actuators B: Chemical (IF = 7.460) pod nazivom: „The novel anionic surfactant selective sensors based on newly synthesized quaternary ammonium salts as ionophores“ (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400521006729).

Časopis Sensors and Actuators B: Chemical objavljuje rezultate znanstvenih istraživanja iz područja analitičke kemije i elektrokemije.

Sažetak rada:

Niz dušikovih heterocikala koji sadrže dugačke alkilne i polialkilne lance pripremljen je u obliku kvaternih amonijevih soli primjenom jednostupanjske sinteze s dobrim do izvrsnim iskorištenjima. Primijenjena metoda daje isključivo N-alkilirane produkte. Novosintetizirani kvaternarni alkilamonijevi spojevi (QAC) karakterizirani su standardnim metodama, uključujući IR, 1H- i 13C-NMR, MS i elementarnu analizu. Dobiveni spojevi su teoretski i eksperimentalno testirani kao ionofori potenciometrijskih senzora za određivanje površinski aktivnih tvari. Selektivni i vrlo osjetljivi potenciometrijski senzori za određivanje anionskih tenzida razvijeni su koristeći ionske parove novosintetiziranih QAC i tetrafenilborata (TPB) kao senzorske materijale. Za svaki QAC-TPB senzor određeni su vrijeme odziva, selektivnost i utjecaj pH. Senzor s najboljim odzivnim karakteristikama imao je Nernstovski odziv za natrijev dodecilsulfat (NaDDS) u koncentracijskom području između 1.5 ∙ 10−7 M i 5.0 ∙ 10−3 M te donju granicu određivanja 7.5 ∙ 10−8 M. Razvijeni senzori uspješno su korišteni za određivanje anionskih tenzida u čistim i realnim sustavima.

Objavljen rad u časopisu Talanta

Znanstvenici s Odjela za kemiju, Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku dr. sc. Mateja Budetić, izv. prof. dr. sc. Mirela Samardžić, Andrea Dandić, mag. chem., Pavo Živković, mag. chem. i doc. dr. sc. Aleksandar Széchenyi te bivša studentica Odjela za kemiju, Gabriela Ravnjak, mag. chem., objavili su znanstveni članak u časopisu Talanta (IF = 6.057) pod nazivom: „A new solid-state anionic surfactant-selective sensor based on functionalized MWCNT“ (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S003991402100117X#!). Časopis Talanta objavljuje rezultate znanstvenih istraživanja iz područja analitičke kemije.

Sažetak rada:

Razvijen je novi solid-state potenciometrijski senzor za određivanje anionskih tenzida. Kao senzorski materijal u tekućoj membrani korištene je ionski komplex višestjenčanih ugljikovih nanocjevčica (eng. multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs) kemijski modificiranih s kvaternim amonijevim skupinama i tetrafenilboratnih (TPB) aniona (MWCNT-N+(CH3)3TPB).

Odziv MWCNT-N+(CH3)3TPBsenzora bio je Nernstovski (59.3 mV/dekada aktiviteta) za oba istraživana anionska tenzida (natrijev dodecilsulfat (NaDDS) i natrijev dodecilbenzensulfonat (NaDBS)). Granice detekcije bile su 2.0∙10-7 za NaDDS i 1.5∙10-7 za NaDBS, a prosječno vrijeme odziva bilo je samo 5 s.

Novi MWCNT-N+(CH3)3TPBsenzor bio je vrlo selektivan za NaDDS u usporedbi s anionima koji su uobičajeno prisutni u komercijalnim proizvodima te na njega nisu utjecali neionski tenzidi koji također mogu biti prisutni u takvim proizvodima. Ispitan je za određivanje koncentracije anionskih tenzida u pH rasponu između 3 i 12 te je uspješno primijenjen za određivanje anionskih tenzida u trokomponentnim smjesama i realnim sustavima.

Rad dr.sc. Marije Paurević objavljen na naslovnici časopisa Organic & Biomolecular Chemistry

Asistentica Odjela za kemiju, dr. sc. Marija Paurević, objavila  je znanstveni rad „Mannosylated adamantane-containing desmuramyl peptide recognition by the NOD2 receptor: a molecular dynamics study“ u uglednom časopisu Organic & Biomolecular Chemistry izdavača Royal Society of Chemistry (Q1, IF 3,876), u koautorstvu s doc. dr. sc. Aleksandrom Maršavelski s Kemijskog odsjeka Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu te s doc. dr. sc. Rosanom Ribić s Odjela za sestrinstvo Sveučilišta Sjever.

 

Rad je istaknut na naslovnici časopisa na poziv urednika časopisa Organic & Biomolecular Chemistry. Autori su u tu svrhu pripremili naslovnu sliku.

U članku je opisan NOD2 protein koji ima važnu ulogu u imunološkom sustavu. NOD2 receptor prepoznaje bakterijski peptidoglikanski fragment muramil-dipeptid (MDP) i potiče imunološku reakciju. Mutacije na NOD2 genu povezane su s razvojem upalnih bolesti kao što su Crohnova bolest, Blau sindrom te ranom pojavom sarkoidoze. U okviru studije modelirana je intaktna struktura NOD2 proteina sa sedam petlji važnih za prepoznavanje prirodnog MDP liganda i njegovih mimetika, a koje su izostavljene u eksperimentalno riješenoj kristalnoj strukturi. Ujedno je po prvi puta istraženo vezanje manoznog mimetika MDPa na NOD2 protein, upotrebom molekulsko-dinamičkih simulacija. Cjelovitom radu može se pristupiti putem linka: http://xlink.rsc.org/?DOI=D1OB00679G.

Objavljen rad u časopisu Sensors and Actuators B-Chemical

Znanstvenice s Odjela za kemiju, Sveučilišta J. J. Strossmayera u Osijeku izv. prof. dr. sc. Martina Medvidović-Kosanović i doc. dr. sc. Anamarija Stanković u suradnji s dr. sc. Abdelilah Asserghinom, prof. dr. sc. Liviom Nagy i prof. dr. sc. Gezom Nagy (Department of General and Physical Chemistry, Faculty of Sciences, University of Pécs) te prof. dr. sc. Ricardom M. Soutom (Institute of Materials Science and Nanotechnology, University of La Laguna) objavile su znanstveni članak u časopisu Sensors and Actuators B-Chemical (IF = 7,1) pod naslovom:„ A scanning electrochemical microscopy characterization of the localized corrosion reactions occurring on nitinol in saline solution after anodic polarization“ (https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400520309564). Časopis Sensors and Actuators – Chemical objavljuje rezultate znanstvenih istraživanja u području kemijskih senzora i biosenzora, kemijskih aktuatora i analitičkih mikrosustava.

Sažetak rada:

Elektrokemijska skenirajuća mikroskopija (SECM) u kombiniranim amperometrijskim/ potenciometrijskim eksperimentima korištena je za karakterizaciju elektrokemijske aktivnosti nitinola, prije i nakon anodne polarizacije u 0,1 M otopini natrijevog klorida. SECM mjerenje u “feedback modu” je pokazalo da je površina nitinola homogeno pasivna prije anodne polarizacije pri atmosferskim uvjetima, dok su se heterogene promjene javile na površini nitinola nakon anodne polarizacije, čak i kada se radilo o ograničenom vremenskom periodu. Pojava anodnih i katodnih mjesta na površini nitinola ukazala je na početak procesa lokalizirane korozije. Nastanak vodika na mjestima lokalizirane korozije praćen je pomoću SECM “substrate genetration/tip collection moda” (SG/TC) dok su SECM mjerenja u potenciometrijskom modu korištena za mapiranje gradijenta pH u elektrolitu blizu površine nitinola. Lokalna zakiseljenje je detektirano oko mjesta gdje se odvija anodna korozija koja je povezana sa otpuštanje Ni2+ iona, dok je alkalizacija uočena oko katodnih mjesta.

Objavljen rad u specijalnom izdanju časopisa Molecules

Kemičari s Odjela za kemiju Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku (prof. dr. sc. Igor Đerđ te doktorandi Dalibor Tatar i Jelena Bijelić) ovih su dana objavili rad Nanocrystalline Antiferromagnetic High-κ Dielectric Sr2NiMO6 (M = Te, W) with Double Perovskite Structure Type. Rad je objavljen u specijalnom izdanju časopisa Molecules (IF:3.2) koje sadrži ekskluzivne članke članova uređivačkog odbora tog časopisa za sekciju kemije materijala, čiji je prof. Đerđ ujedno i član. Istraživanje je napravljeno u okviru istraživačkog projekta IP-2016-06-3115 „Istraživanje složenih multiferoičnih materijala pripravljenih metodama otopinske kemije – SOLFERROMAT” (voditelj: prof. dr. sc. Igor Đerđ).

Sažetak rada:

Dvostruki perovskiti su detaljno proučavani u kemiji materijala zbog svojih izvrsnih i novih karakteristika koje duguju fero/feri/antifero- magnetskom osnovnom stanju i poluvodičkom energijskom procijepu unutar jednog spoja. Dvostruki perovskiti proučavani u ovom radu su sintetizirani koristeći jednostavnu, netoksičnu i jeftinu vodenu citratnu sol-gel metodu. Reakcija je rezultirala fazno čistim nanokristalnim prahovima za oba spoja. Prema Rietveldovoj analizi Sr2NiWO6 (SNWO) je tetragonski, prostorna grupa I4/m, a Sr2NiTeO6 (SNTO) monoklinski, prostorna grupa C12/m1. Prosječne veličine kristalita su im 49, odnosno 77 nm. Oba spoja imaju velike vrijednosti dielektrične konstante (341 i 308) i malu vrijednost dielektričnog gubitka pri frekvenciji od 1 Hz. Ove se vrijednosti eksponencijalno smanjuju do vrijednosti dielektrične konstante oko 260 za oba spoja i još manjim dielektričnim gubitkom. Magnetska mjerenja su pokazala antiferomagnetsko ponašanje s Néelovom temperaturom od 57 K za SNWO i 35 K za SNTO.

Rad je dostupan u otvorenom pristupu. Poveznica za pristup radu: (1)

U suradnji sa znanstvenicima iz Južne Koreje razvijen je triboelektrični nanogenerator na bazi trostrukog perovskita

Profesor Igor Đerđ i doktorandica Jelena Bijelić su u suradnji sa znanstvenicima iz Južne Koreje (Department of Robotics Engineering, Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology (DGIST) doktorandima Manishom Sahu i Sugatom Hajrom te profesorom Hoe Joon Kimom razvili novi triboelektrični nanogenerator na bazi trostrukog perovskita Sr3CO2WO9 (SCWO) koji su prethodno okarakterizirali u radu objavljenom u Journal of Physical Chemistry C. Rad je objavljen u časopisu Materials Today: Energy (IF = 5.604) izdavača Elsevier pod nazivom „Triple Perovskites Based Triboelectric Nanogenerator: A Facile Method of Energy Harvesting and Self-Powered Information Generator“. Ovaj rad predstavlja velik pomak u dosadašnjem istraživanju nanokristalnih perovskita jer ukazuje na direktnu primjenu. Također je dio projekta Hrvatske zaklade za znanost „Istraživanje složenih multiferoičnih materijala pripravljenih metodama otopinske kemije“, IP-2016-06-3115 (voditelj: Igor Đerđ).

Sažetak rada:

Triboelektrifikacija je popularan i jedinstven koncept u pohrani energije s fleksibilnošću u odabiru različitih materijala. To otvara put razvoju ekološko prihvatljivih triboelektričnih sakupljača energije kao zamjene za baterije koje su ograničenog životnog vijeka. Izvandredna dielektrična svojstva trostrukog perovskita Sr3CO2WO9 (SCWO) čine ga perspektivnim kandidatom kao komponentom triboelektričnog nanogeneratora (TENG). Vertikalni TENG generira električni odgovor od 300 V i 2.2  μA za 10%-tni  kompozitni film polidimetilsiloksan-Sr3CO2WO9 (PDMS-SCWO). Gustoća snage ovog nanogeneratora s grubom površinom iznosila je 30.5 μW/cm2 što je puno veće nego kada je imao glatku površinu (5.5 μW/cm2). PDMS-SCWO je činio negativni sloj ovog nanogeneratora dok je za pozitivni sloj korišten aluminij. Izvrsna fleksibilnost i trajnost ovog nanogeneratora čine ga prikladnim za primjenu u detekciji načina hoda i u signalizaciji (kao što je Morseova abeceda) budući da se energija koju pohrani koristi za pretvorbu mehaničkog rada u električni impuls. No, energija koju može pohraniti se također može koristiti i za punjenje komercijalnih kondenzatora.

Poveznica za pristup radu: (1)

Objavljen rad u časopisu Journal of Physical Chemistry C

U Journal of Physical Chemistry C objavljen je članak “Rational Sol-Gel-Based Synthesis Design and Magnetic, Dielectric and Optical Properties Study of Nanocrystalline Sr3Co2WO9 Triple Perovskite” skupine autora s Odjela za kemiju Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku (doktorandica Jelena Bijelić, dr. sc. Anamarija Stanković, doc. dr. sc. Martina Medvidović-Kosanović, izv. prof. dr. sc. Berislav Marković, prof. dr. sc. Igor Đerđ). U radu je predstavljen dio rezultata HRZZ projekta IP-2016-06-3115 pod nazivom “Istraživanje složenih multiferoičnih materijala pripravljenih metodama otopinske kemije” voditelja prof. dr. sc. Igora Đerđa.

Sažetak rada:

Kompleksni perovskiti su privukli veliku pažnju zbog svojih fizikalnih svojstava i novih karakteristika zbog istovremenog postojanja ferro/ferri-magnetskog osnovnog stanja i poluvodičkih svojstava u istom materijalu. U ovom je radu trostruki perovskit Sr3Co2WO9 uspješno sintetiziran po prvi puta u nanokristalitnom obliku s prosječnom veličinom kristalita od 23 nm u velikom iskorištenju (81 %) vodenom citratnom sol-gel metodom. Na sobnoj temperaturi ovaj je spoj kubičan, prostorna grupa Fm-3m i parametrom jedinične ćelije  a= 7.9073(6) Å. Nastanak Sr3Co2WO9 tijekom kalcinacije proučavan je in situ rentgenskom difrakcijom na prahu te su prikupljeni difraktogrami analizirani Rietveldovom metodom. Detektirana krivulja histereze s postojećom remanentnom magnetizacijom i poprilično velikim koercitivnim poljem rezultat su ferimagnetskog uređenja s Curievom temperaturom od 144 K. Izmjereni efektivni magnetski moment od 3  odgovara očekivanoj vrijednosti za rijetko viđeno intermedijarno spinsko stanje Co3+ (S = 1), no može se opisati i kombinacijom visokospinskog (S = 2) i niskospinskog (S = 0) stanja. Otkriveno je da materijal posjeduje poluvodička svojstva s optičkim energijskim procijepima od 3.52 eV (indirektni) i 3.76 eV (direktni) što je potvrđeno i mjerenjima AC vodljivosti koja se u mjerenom temperaturnom rasponu (25 – 500 ℃ na 1 kHz) nalazi u interval od 10-5 do 10-4 Ω−1 cm−1. Kako bi se opisala frekvencijski ovisna dielektrična konstanta, primijenjen je Maxwell-Wagnerov model. Frekvencijski ovisna AC vodljivost prati opći Jonscherov zakon. Budući da posjeduje i magnetska i poluvodička svojstva, ovaj bi materija mogao postati obećavajući kandidat za primjenu u uređajima u kojima bi njegova poluvodička svojstva bila spinski kontrolirana.

Poveznica za pristup radu: (1)

Link objave na HRZZ mrežnoj stranici: (2)

Znanstvenica s Odjela za kemiju ispitivala je utjecaj katodne polarizacije na elektrokemijsku reaktivnost titana

Znanstvenica s Odjela za kemiju, Sveučilišta J. J. Strossmayera u Osijeku doc. dr. sc. Martina Medvidović-Kosanović u suradnji s dr. sc. Abdelilah Asserghinom, prof. dr. sc. Liviom Nagy i prof. dr. sc. Gezom Nagy (Department of General and Physical Chemistry, Faculty of Sciences, University of Pécs) te prof. dr. sc. Ricardom M. Soutom (Institute of Materials Science and Nanotechnology, University of La Laguna) objavila je znanstveni članak u časopisu Sensors and Actuators B-Chemical (IF = 6,393) pod naslovom:„ A study of the electrochemical reactivity of titanium under cathodic polarization by means of combined feedback and redox competition modes of scanning electrochemical microscopy“ (https://www.sciencedirect.com/science /article/abs /pii/ S09254005 20306845). Časopis Sensors and Actuators – Chemical objavljuje rezultate znanstvenih istraživanja u području kemijskih senzora i biosenzora, kemijskih aktuatora i analitičkih mikrosustava

U znanstvenom članku je ispitivan utjecaj katodne polarizacije na elektrokemijsko ponašanje tankog sloja titanijevog dioksida nastalog na površini čistog komercijalnog titana, koji se koristi kao biomaterijal, tijekom anodnog predtretmana titana. Za praćenje navedenih procesa korištena je elektrokemijska skenirajuća mikroskopija (SECM). Kvantitativne informacije o konstanti prijenosa elektrona (keff) na površini titana dobiveni su u SECM „feedback modu“ uz uporabu ferocen metanola (FcMeOH) kao elektrokemijskog medijatora. Uočeno je povećanje vrijednosti keff sa negativiranjem polarizacijskog potencijala.

Prikaz 2D slika uzorka titana prekrivenog slojem titanovog dioksida snimljenih pomoću SECM u otopini NaCl (c = 0,1 mol dm-3) i FcMeOH (c = 5 mmol dm-3) pri polarizacijskim potencijalima: A) potencijal otvorenog kruga (OCP), B) -0,40 V; C) -0,60 V te D) -0,80 V.

Navedeni rezultat je u skladu sa rezultatima elektrokemijske impedancijske spektroskopije (EIS), koji su pokazali da se otpor titanovog dioksida smanjuje sa povećanjem katodne polarizacije. Daljnja SECM mjerenja u redoks kompeticijskom modu su pokazala da na površini titanovog dioksida dolazi do interkalacije vodika u film titanovog dioksida, što dovodi do značajne promjene u električnoj vodljivosti i intenziviranja reakcija prijenosa elektrona na međupovršini titanov dioksid/elektrolit. Iz dobivenih rezultat se može zaključiti da se proces korozije titana može brže odvijati u fiziološkim uvjetima, te time utjecati na smanjenje broja stanica u okolnom tkivu.