Završeni projekti

Istraživanje utjecaja metalnih promotora rijetkih zemalja i stupnja uređenja na redoks svojstva sustava CeO₂ – ZrO₂ – SREMPOREPROCEZIS (voditelj: prof. dr. sc. Igor. Đerđ); UKF (HRZZ)

Čvrsta otopina cerijevog(IV) oksida i cirkonijevog oksida (eng. Ceria-zirconia – CZ) naširoko se koristi u heterogenoj katalizi zbog svog izvanrednog svojstva za oslobađanje značajnih količina kisika u okoliš kroz redukciju Ce⁴⁺ u Ce³⁺ bez gubitka svoje prvobitne strukture. To se koristi, na primjer, u trosmjernim katalizatorima (eng. Three-way catalysts – TWC) u kontroli emisije plinova u benzinskim vozilima. Ovo svojstvo utječe na računalnu dijagnostiku vozila (eng. On-board diagnostics – OBD) i osigurava dugotrajan život katalitičkog konvertera. Glavni cilj ovog projekta je istraživanje međusobnih utjecaja CZ faze, aktivnog metala (Rh) iz skupine platinskih metala, promotora, i kationa elemenata rijetkih zemalja kao što su La3+, Y³⁺, Pr³⁺/⁴⁺ također promotora, na redoks svojstva Ce⁴⁺/Ce³⁺. Kako bi se postigli ovako zahtjevni ciljevi,  koristit će se napredne karakterizacijske metode za praćenje redukcije i oksidacije Ce i Rh pri reakcijskim uvjetima u reprezentativnim sintetskim TWC. Kinetika strukturnih promjena praćena različitim analitičkim metodama će se usporediti s globalnom brzinom reakcije kako bi se procijenila značajnost procesa snimljenog spektroskopskim i difrakcijskim metodama. Teorijsko modeliranje pomoću DFT-a (eng. Density functional theory – DFT) će se koristiti za otkrivanje podrijetla mobilnosti kisika u CZ, utjecaj elemenata rijetkih zemalja (eng. Rare-Earth Elements – RE) na mobilnost kisika i utjecaj Rh na svojstva odabranog materijala. Istraživačka grupa će provesti detaljnu strukturnu karakterizaciju na principu komplementarnosti koristeći napredne metode: rendgenska difrakcija, Ramanova spektroskopija, XAS analiza s procedurama utočnjavanja, transmisijska i pretražna elektronska mikroskopija i druge dostupne tehnike prikladne za prirodu ovog projekta. Utjecaj Rh i RE na redoks svojstva Ce⁴⁺/Ce³⁺ će se istražiti pomoću time-resolved in situ spektroskopskih i difrakcijskih metoda koje pružaju mogućnost za postizanje globalnog razumijevanja strukturnih promjena povezanih s prisustvom RE bitnih za kapacitet pohrane kisika (eng. Oxygen storage capacity – OSC) i katalitičku aktivnost za redukciju NO i oksidaciju CO. Za provedbu projektnih aktivnosti odobreno je ukupno 2.198.510,65 HRK.

Istraživanje složenih multiferoičnih materijala pripravljenih metodama otopinske kemije – SOLFERROMAT (voditelj: prof. dr. sc. Igor Đerđ), HRZZ

Glavni je cilj ovog projekta dizajniranje tri nova tipa funkcionalnih multiferoičnih spojeva:
1) metaloorganskih spojeva perovskitne strukture ABX₃ (A = amin-kation, B = prijelazni metal, X = organski ligand)
2) hibridne organsko-anorganske perovskitne strukture ABX₄ (A = amin-kation, B = prijelazni metal, X = halogeni element)
3) kompleksnih dvostrukih ili pojedinačnih perovskita tipa A₂B(Te/W)O₆ ili A₃B₂(Te/W)O₉ (A = laki dvovalentni metal, B = prijelazni metal)

Razvoj i primjena naprednih građevinskih materijala za izgradnju zdravih zgrada: Zaštita od neionizirajućeg zračenja – Z2GRADE (voditelj istraživačke grupe na Odjelu: izv. prof. dr. sc. Berislav Marković); Europska komisija

Odjel za kemiju je jedan je od partnera na projektu Z2GRADE. Projektom Z2GRADE povećat će se tržišno orijentirane istraživačke, razvojne i inovacijske aktivnosti suradnjom znanstvenih organizacija kroz istraživanje i razvoj naprednih građevinskim materijala kojima se smanjuje negativni utjecaj EMZ/neionizirajućeg zračenja na zdravlje te osigurava njihova primjena u gospodarstvu, osobito u području izgradnje „zdravih“ zgrada što će u konačnici doprinijeti smanjenju utjecaja EMZ/neionizirajućeg zračenja na zdravlje ljudi. Financiranje ovog projekta odobreno je u prosincu 2019. od strane EU (Ulaganje u znanost i inovacije) u ukupnom iznosu od 7.193.146,79 kn od čega je Odjelu za kemiju dodijeljeno 1.025.000,00 kn.

Optimizirana sinteza i karakterizacija materijala na bazi CeO₂, obećavajućih katalizatora za oksidaciju HCl-a (voditelj: prof. dr. sc. Igor Đerđ); MZOS-DAAD

Glavni cilj ovog projekta je razvoj i optimizacija sintetskog puta novih katalitički aktivnih materijala za konverziju HCl (Deaconov proces).

Znanstveni centar izvrsnosti za personaliziranu brigu o zdravlju (voditelj istraživačke grupe na Odjelu: doc. dr. sc. Aleksandar Sečenji)

Odjel za kemiju je jedna od istraživačkih jedinica Znanstvenog centra izvrsnosti (ZCI) – „Znanstveni centar izvrsnosti za personaliziranu brigu o zdravlju“ ustanovljenog na Sveučilištu Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku koji je interdisciplinarni centar izvrsnosti iz područja biotehničkih i biomedicinskih znanosti. Zamišljen je kao efikasan način prijenosa znanja i kompetencija stečenih u biotehničkim znanostima na temeljna i primijenjena biomedicinska istraživanja u kojem su istraživačke grupe komplementarne. Jedan od primjera sinergističke aktivnosti između znanstvenih jedinica ovog ZCI je mogućnost analize glikanskih biomarkera u evaluaciji učinaka primjene funkcionalne hrane kod zdravih ispitanika i bolesnika. Kako je riječ o inovativnom i originalnom pristupu hrani, radom ovog centra povećat će se međunarodna znanstvena te gospodarska konkurentnost naše regije, a time i cijele Hrvatske. ZCI je u rujnu 2017. odobreno financiranje znanstvenog istraživanja od strane EU, preko SAFU i MZO u ukupnom iznosu od 37.971.676,61 kn od čega je Odjelu za kemiju dodijeljeno 4.195.176,57 kn.

Priprava i karakterizacija novih poroznih materijala i organskih materijala (voditelj: doc. dr. sc. Tomislav Balić); interni znanstveno-istraživački projekt UNIOS-ZUP-2018-112

Glavni istraživački interes u sklopu ovog projekta je sinteza anorganskih i organskih poroznih materijala iz skupine metalo-organskih mreža (MOF) i organskih zeolita. U okviru ovog projekta bit će sintetiziranih novi makrociklički spojevi postojanog oblika i anorganski porozni materijali tipa metalno-organskih mreža (MOF) kojima će se odrediti molekulska i kristalna građa te će se ispitati njihova adsorpcijska svojstva.

Istraživanje složenih metalnih oksida na osnovi molibdena (voditeljica: Jelena Bijelić); Donacija Zaklade HAZU 2019.

Glavni cilj projekta je optimizacija otopinske sintetičke metode za stabilizaciju kationa u stanju +3 (Co, Mn) u strukturama trostrukih perovskita A₃B’₂B”O₉ (A = Ca, Sr, Ba; B” =Te, Mo,W) u svrhu dobivanja materijala s poboljšanim dielektričnim, feroelektričnim i magnetskim svojstvima.

Istraživanje materijala na bazi CeO₂, obećavajućih katalizatora za oksidaciju HCl-a (voditelj: prof. dr. sc. Igor Đerđ); MZO-HUN

Glavni cilj projekta je razvoj stabilnih katalitičkih materijala temeljenih na CeO₂ s visokim kapacitetom za pohranjivanje kisika (OSC-om) i velikom specifičnom površinom u svrhu proučavanja katalitičkih svojstava.

Proučavanje složenih volframatnih perovskita s mogućim multiferoičnim uređenjem (voditelj: izv. prof. dr. sc. Berislav Marković); MZOS-DAAD

Glavni cilj projekta je sinteza i karakterizacija složenih volframatnih perovskita te proučavanje magnetskih svojstava.

The study of the effect of rare earth dopants on the redox properties of ceria-zirconia with application in CO and CH₄ oxidation (voditelj: prof. dr. sc. Igor Đerđ); COGITO – Hrvatsko-francuski program Partnerstva Hubert Curien

Glavni cilj projekta je sinteza materijala na bazi CeO2 te dopiranje sa elementima rijetkih zemalja. Sintetiziranim materijalima ispitati će se katalitička svojstva.

Istraživanje složenih perovskitnih volframata s potencijalnim multiferoičnim uređenjem CRO-SLO bilateralni projekt (MZOS)

Materijali u kojima je istovremeno prisutno magnetsko i feroelektrično uređenje – multiferoici – privlače ogromnu pozornost istraživačke populacije zbog njihovog velikog potencijala primjene u memorijskim elementima i uređajima za pohranu podataka s osnovnim ciljem stvaranja velike gustoće zapisa u minijaturnim uređajima. Multiferoici s magnetsko induciranim feroelektričnim uređenjem posebno su zanimljivi jer pokazuju jaki magnetoelektrični efekt potreban za električnu (magnetsku) kontrolu električnog (magentskog) parametra uređenja; vrlo poželjnog parametra za tehnološku primjenu. Stoga je potraga za novim multiferoicima s feroelektričnim uređenjem uzrokovanim magnetskim uređenjem vrlo atraktivno i propulzivno područje istraživanja. Velika većina poznatih multiferoičnih materijala strukturno je ekvivalentna perovskitima. Kao mogući kandidat za multiferoike javlja se i obitelj kompleksnih oksida baziranih na volframu koji imaju strukture slične ilmenitu o korundu. Na razini kristalokemije takvi materijali imaju neke dodatne prednosti. Prvo, brojnost različitih kristalografskih kationskih mjesta veća je nego u perovskita što povećava mogućnost supstitucija koje bi potakle magnetska međudjelovanja. Nadalje, za neke je od tih spojeva poznato da pokazuju nesrazmjerna polarna stanja koja mogu pogodovati sprezi između magnetskog i feroelektričnog uređenja. Perovskiti koji sadrže Bi i Pb kao velike katione sa svojim 6s2 elektronima dobri su kandidati za pripravu magnetoelektrika perovskitnog tipa strukture. Idealna perovskitna struktura sastava ABO₃ je kubična, ali se teško dobiva i obično se nalazi obilje deformiranih struktura. Uzimajući u obzir moguće kombinacije A i B kationa, mogu se očekivati brojni novi članovi obitelji A₂BWO₆, no samo su neki opisani u literaturi, uglavnom bez detaljne strukturne karakterizacije. Za provedbu projektnih aktivnosti odobreno je ukupno 15.000,00 HRK.

Visoko-entropijski materijali – sinteza, karakterizacija i primjena (voditelj: prof. dr. sc. Igor Đerđ); MZOS-DAAD

Glavni cilj projekta je sinteza visokoentropijskog materijala uporabom metoda otopinske kemije (npr. hidrotermalni/solvotermalni procesi). Dobiveni materijali bite će karakterizirani uporabom različitih tehnika kao što su: XRD, TEM, EELS, Ramanovom spektroskopijom te cikličkom voltametrijom. Također će se određivati i električna, magnetska, ili katalitička svojstva ovisno o sintetiziranom visokoentropijskom materijalu. Za provedbu projektnih aktivnosti odobreno je ukupno 6.000,00 EUR.

Regionalni znanstveni centar Panonske Hrvatske

Voditelj projekta je Osječko-Baranjska županija. Za provedbu projektnih aktivnosti odobreno je ukupno 2.372.705,12 EUR.

Ciljevi projekta:

Projekt Regionalni znanstveni centar Panonske Hrvatske usmjeren je na uspostavu, uređenje i rad RZC-a za odgojno-obrazovne djelatnike u području STEM-a, IKT-a, poduzetništva i aktivnog građanstva u osnovnim školama Josip Kozarac Josipovac Punitovački (matična lokacija), Josip Kozarac Slatina (ispostava) te Suhopolje (ispostava). Projekt RZC Panonska Hrvatska osmišljen je kao regionalni znanstveni centar u kojem će se razvijati novi modeli učenja, strategije podučavanja, praktični radovi u nastavi  i druge odgojno-obrazovne aktivnosti u području STEM-a, IKT-a, poduzetništva i aktivnog građanstva sa svrhom provođenja specijaliziranih odgojno-obrazovnih aktivnosti na regionalnoj razini, kvalitetnije ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda STEM predmetnih kurikuluma te popularizacija STEM područja kroz modernizaciju infrastrukture i nabavu opreme te će svojim radom doprinositi ravnomjernijem regionalnom rastu i razvoju Panonske Hrvatske. Projektom se žele ojačati kapaciteti institucija OŠ obrazovanja u OBŽ, VPŽ i gravitirajućih područja s ciljem poboljšanja STEM vještina OOD. Kroz projekt je predviđena uspostava regionalnog znanstvenog centra (RZC) sa sjedištem u OBŽ (Josipovac Punitovački) s podružnicom u VPŽ (Slatina i Suhopolje). U RZC-u i podružnici će se odvijati projektne aktivnosti uspostave sustava jačanja STEM vještina koji će nakon projekta biti primjenjive na području cijele Panonske Hrvatske, ali i šire u regiji. RZC PAN HR koji će biti osnovan ima za cilj privući škole iz gravitirajućeg područja kako bi se nastavnom osoblju, ali i učenicima omogućio kvalitetan pristup svim neophodnim sadržajima za rad u STEM području i razvoj kapaciteta.

Development of high entropy oxides as catalysts with enhanced properties for conversion of harmful compounds (voditelj: dr. sc. Jelena Kojčinović); HEP

Brzi razvoj tehnologije doveo je do razvoja pojedinih industrija koji su u današnje vrijeme jedni od najvećih zagađivaća ekosustava. Razvojem industrije povećala se i količina otpada koji se u svakom trenutku ispušta u vodu i zrak. Negativni trend onečišćenja okoliša doveo je do traženja načina da bi se takva oštećenja minimalizirala. Primjerice: Automobili razvijaju otrovni CO (ugljikov monoksid), koji uz pomoć katalizatora prelazi u manje štetan CO2 (ugljikov dioksid). Povećani broj automobila doveo je do nagomilavanja CO2 u atmosferi te do povećanog oštećenja ozonskog omotača, stoga se uz pomoć katalizatora molekula CO2 može „reciklirati“ u neke druge kemikalije koje se ponovno mogu korisitit u sintezama, industriji itd. S druge strane, povećanje industrije nažalost je povećalo i izlijevanje štetnih i otrovnih kemikalija u mora, jezera i rijeke, gdje je u takvim slučajevima potreban visokoaktivan katalizator za razgradnju takvih kemikalija. Visokoentropijski oksidi su jedni od novih kemijskih spojeva, koji za razliku od običnih metalnih oksida koji se koriste za katalize imaju pet ili više kationa te na taj način dolazi do postizanja sinergističkog učinka, te do izuzetno visoke katalitičke aktivnosti. Visokoentropijski katalizatori biti će sintetizirani te testirani na katalitičku aktivnost, što bi pokrilo cijelo područje razvoja takvih katalizatora: od sinteze do primjene.

Razvijamo STEM okruženje – RaSTEMo (voditelj grupe na Odjelu: prof. dr. sc. Igor Đerđ); ESF

Odjel za kemiju je jedan je od partnera na projektu RaSTEMo, sufinanciranog od strane Europske unije iz Europskog socijalnog fonda, zajedno s Hrvatskom udrugom poduzetnika inovatora (HUIP), udrugom Zajedno za zajednicu 3Z (Dalj), Općinom Erdut te Kulturnim i znanstvenim centrom Milutin Milanković Dalj.

Cilj je ovog projekta organizacija i provedba aktivnosti jačanja kapaciteta organizacija civilnog društva u suradnji s visokoobrazovnom institucijom u svrhu popularizacije STEM-a. Poticanjem razvoja STEM okruženja na području Osječko-baranjske županije kroz educiranje djece i mladih te pripadnika opće populacije, pomoću inovativnih metoda poučavanja i najsuvremenijih tehnologija, povećat će se broj aktivnosti u STEM području.

Ukupna vrijednost projekta je 2.263.673,02 HRK (300.441.04 EUR), a iz sredstava je kupljen 3D printer Raise 3D na Odjelu za kemiju.