Odsek za funkcionalne materiale

Odsek za funkcionalne materiale se ukvarja z znanstvenim delom na razvoju in raziskavah naprednih, obnovljivih in funkcionalnih materialov, ki se uporabljajo predvsem v gradbeništvu. Uvajamo nove, napredne preiskave ter tehnologije, vključujemo se v izobraževalne procese na fakultetah in svetujemo industrijskim partnerjem na področju funkcionalnih materialov, sodelujemo z razvojno-raziskovalnimi in izobraževalnimi inštitucijami v Sloveniji in izven, aktivno se udeležujemo na pomembnejših domačih in mednarodnih konferencah in simpozijih, rezultate raziskav redno objavljamo v člankih v mednarodnih znanstvenih revijah.

Raziskovalne dejavnosti:

1. razvoj novih materialov za zdravo bivalno okolje: raziskave in razvoj indikatorjev/senzorjev za kvalitativno in kvantitativno identifikacijo relativne vlažnosti, hlapnih organskih snovi, ogljikovega dioksida in patogenov v zraku v notranjosti stavb,
2. raziskovanje naprednih obnovljivih kompozitnih materialov: modifikacija lesenih materialov in kompozitov za povečanje požarne odpornosti in trajnosti,
3. uporaba nanomaterialov v gradbeništvu: raziskave naprednih fotokatalitsko aktivnih materialov za čiščenje vode in zraka ter pridobivanje energetsko bogatih spojin,
4. razvoj funkcionalnih premaznih sistemov za trajne in učinkovite stavbne površine,
   razvoj utrjevalcev, impregnacij, premazov za zaščito in utrjevanje materialov kulturne dediščine,
5. raziskave o vplivu mikroplastike na okolje
6. ugotavljanje fizikalnih in kemijskih procesov v gradbenih materialih in razvoj metod za
   ocenjevanje lastnosti materialov,
7. proučevanje možnosti uporabe odpadnih polimerov v gradbeništvu in razvoj tehnoloških postopkov za reciklažo omenjenih materialov,
8. ugotavljanje vpliva pospešenega staranja na mehanske lastnosti materialov.

Vodenje in sodelovanje pri različnih domačih in mednarodnih razvojno-raziskovalnih projektih, kar se izraža tudi v številnih trenutnih in preteklih projektih:

Tekoči:

• J2-4424 Celostni pristop za ohranjanje stenskih poslikav kulturne dediščine
• J4-4546 Proteinska lepila za visoko zmogljive notranje lesene konstrukcije
• J2-4441-Dvojno delujoči Nb2O5 in Nb2O5-TiO2 materiali za sočasno redukcijo CO2 in oksidacijo organskih snovi v spojine z dodano vrednostjo
• Fotokatalitski heterostrukturirani nanometrski materiali za izkoriščanje sončne energije (SLO-FR)
• Katalitsko in fotokatalitsko aktivni materiali za pretvorbo CO2 v koristne produkte (SLO-CZ)
• Vpliv okoljsko relevantne nano- in mikro- plastike na kopenske nevretenčarje (SLO)

Pretekli:

• Zaščita bronastih spomenikov v spremenljivem okolju (SLO) (2021)
• Kolorimetrično določanje relativne vlažnosti na osnovi mezoporoznih SiO2 delcev (SLO) (2020)
• InnoRenew: Modifikacija lesa za uporabo obnovljivih materialov (SLO-DE) (2021)
• WOOLF: Razvoj lesene konstrukcije za večnadstropne modularne stavbe s tehnologijo za spremljanje kakovosti lesa v realnem času (SLO) (2021)
• Kolorimetrično določanje relativne vlažnosti na osnovi mezoporoznih SiO2 delcev (2019)
• Mineralizacija lesa s spojinami na osnovi karbonatov za izboljšane bistvene značilnosti materiala (2020)
• Izkoriščanje sončne energije s fotokatalitskim razklopom vode in/ali redukcijo CO2 in uporabo ko-katalizatorjev (2020)
• KO-KATALIZATORJI ZA PRIDOBIVANJE ENERGENTOV IZ SONČNE SVETLOBE (2017)
• Obnašanje lesa in lignoceluloznih kompozitov v zunanjih pogojih (2019)
• Nanostrukture in njihovi kompoziti za zaznavanje nevarnih molekul v plinskem stanju (2017)
• Novi materiali za tiskane senzorje in indikatorje ter njihova integracija v pametne tiskovine (2016)
• Zaščita površin gradbenih materialov s funkcionalnimi premazi na osnovi imobiliziranih nanodimenzijskih delcev TiO2″ (2015)
• HEROMAT (2015)
• Modifikacija površine TiO2 nanodelcev: preprečevanje aglomeracije in ohranitev intrinsične funkcionalnosti (2014)
• Raziskave novih metodologij za konserviranje-restavriranje baročnih slik na platnu (2014)
• E!5861 MULTI-PROTECT ( 2013)
• Funkcionalizacija površine organskih pigmentov za trajne, učinkovite in barvno obstojne premaze (2012)
• Razvoj fotokatalitskih prevlek in plinskih fotoreaktorjev za določanje učinkovitosti prevlek pri čiščenju zraka in samočiščenju (2011)
• Superhidrofilnost površin in njihova uporaba v tehnoloških postopkih za industrijsko proizvodnjo (2012)

Raziskovalna skupina odseka za funkcionalne materiale.

OPREMA

Ključna oprema v Odseku za funkcionalne materiale:

• sistem za določanje fotokatalitske aktivnosti materialov v faznem sistemu trdno/plin
• instrument za merjenje velikosti delcev in zeta potenciala NanoBrook Omni (Brookhaven Instruments)
• grobovakuumski vrstični elektronski mikroskop JEOL LV 5500 z EDS analizatorjem Oxford
• vrstični elektronski mikroskop JSM-IT500LV z integrirano energijsko disperzijsko spektroskopijo Oxford Inca
• vrstični elektronski mikroskop na poljsko emisijo Zeiss Ultra Plus z energijsko disperzijskim spektrometrom Oxford Inca (FE-SEM, EDS) – lociran na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo, Univerze v Ljubljani
• instrument za termično analizo STA 409 Luxx
• ultrazvočna sonda Sonics Vibra-cell za disperzijo nano delcev
• mikrotomograf MicroXCT-400 proizvajalca Xradia iz Združenih držav Amerike
• rentgenski difraktometer – XRD PANalytical Empyrean
• FTIR mikrospektrometer Perkin Elmer Spectrum 100
• ramanski spektrometer Horiba Jobin Yvon LabRAM HR800
• plinski adsorber za določanje specifične površine in poroznosti ASAP 2020, Micromeritics
• konfokalni mikroskop Carl Zeiss Axio 2009 do 1000X povečava
• merilnik kontaktnih kotov “Drop Shape Instrument FTA 1000”
• vakuumska tlačna komora VPT-135
• liofilizator Christ Alpha 1-4 LSCplus
• UV/Vis/NIR spektrofotometer z integracijsko sfero Lambda 1050+
• Kombinirani naprševalni sistem s kovinami ter ogljikom Quorum, Q150T Plus
• Dinamični mehanski analizator (DMA), SDTA861e
• plinski kromatograf 7890B z masnim detektorjem 5977B (GC-MS)
• emisijska komora, Olfasense EK250
• Disolver Dispermat LC-2 za pripravo premazov