Projekti / Programi
Senzorji in sklopljeni sistemi v analizni kemiji
01. januar 1999
- 31. december 2003
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.04.00 |
Naravoslovje |
Kemija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| P300 |
Naravoslovno-matematične vede |
Analitična kemija |
| P305 |
Naravoslovno-matematične vede |
Kemija okolja |
| P401 |
Naravoslovno-matematične vede |
Elektrokemija |
| P400 |
Naravoslovno-matematične vede |
Fizikalna kemija |
analizna kemija; senzorji; sklopljeni analizni sistemi; elektroanaliza; kromatografija; pretočni sistemi; spektrometrija; avtomatizacija; miniaturizacija; kompleksni sistemi; speciacija; varstvo okolja; bio-medicinski sistemi; novi materiali.
Raziskovalci (8)
| št. |
Evidenčna št. |
Ime in priimek |
Razisk. področje |
Vloga |
Obdobje |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
17914 |
Irenca Božič |
Kemija |
Raziskovalec |
2001 - 2002 |
26 |
| 2. |
09774 |
dr. Bojan Budič |
Kemija |
Raziskovalec |
2001 - 2003 |
211 |
| 3. |
18555 |
dr. Samo Hočevar |
Kemija |
Raziskovalec |
2001 - 2003 |
245 |
| 4. |
00952 |
dr. Franc Lobnik |
Rastlinska produkcija in predelava |
Raziskovalec |
2001 - 2003 |
824 |
| 5. |
18208 |
Breda Novak |
|
Raziskovalec |
2001 - 2003 |
24 |
| 6. |
04425 |
dr. Milko Novič |
Kemija |
Raziskovalec |
2001 - 2003 |
259 |
| 7. |
02285 |
dr. Božidar Ogorevc |
Kemija |
Vodja |
2001 - 2003 |
309 |
| 8. |
21682 |
Nuša Verbič |
Kemija |
Raziskovalec |
2002 - 2003 |
10 |
Organizacije (1)
| št. |
Evidenčna št. |
Razisk. organizacija |
Kraj |
Matična številka |
Štev. publikacijŠtev. publikacij |
| 1. |
0104 |
Kemijski inštitut |
Ljubljana |
5051592000 |
20.932 |
Povzetek
Predlagani raziskovalni program je razdeljen na dva programska sklopa: (A) Elektrokemijski senzorji ter (B) Sklopljeni in avtomatizirani analizni sistemi. Programski sklop (A) obsega študij in razvoj voltametričnih, amperometričnih in potenciometričnih senzorjev ter vključuje: (a) razvoj disk, cilindričnih ter koničnih mikro in ultramikro elektrod (UME) iz ogljikovih ali kovinskih vlaken s poudarkom na iskanju novih možnosti izdelovanja in izolacije UME (nove tehnike, novi materiali, novi principi prekrivanja) ter novih načinov modifikacije elektrodne površine na osnovi anorganskih in organskih polimernih enostavnih ali kompozitnih filmov, nadalje karakterizacijo, testiranje in kontrolo UME z uporabo elektrokemijskih, optičnih in spektroskopskih metod ter študij uporabnosti UME na področjih bio-medicine, novih tehnologij in okolja (molekularna fiziologija, elektrokemijska mikroskopija, pretočni detekcijski sistemi itd.); (b) razvoj kompozitnih in tiskanih elektrod iz ogljikove paste in proučevanje različnih anorganskih in organskih modifikatorjev kot možnih predkoncentracijskih ali elektrokatalitskih mediatorjev ter študij njihove uporabnosti na izbranih analiznih tematikah (pesticidi, farmacevtski preparati itd.); (c) razvoj elektrod na osnovi tankih filmov oksidnih ali sorodnih materialov, pri čemer bomo iskali nove senzorske materiale in njihove kombinacije ter nove metode nanašanja aktivnih slojev (sol-gel, disperzija). Programski sklop (B) obsega: (a) razvoj metodologij za sklopitev tehnik za separacijo oz. pripravo vzorcev (ionska in tekočinska kromatografija, kapilarna elektroforeza, pretočna injekcijska analiza) in različnih detekcijskih sistemov (elektrokemijska detekcija, masna spektroskopija z ICP izvorom ionov, spektrometrija termičnih leč) ter vključuje študij analitike izbranih organskih in anorganskih spojin ter elementov v kompleksnih vzorcih različnega izvora; (b) razvoj novega injekcijskega pretočnega sistema, ki bo omogočal računalniško vodene meritve z avtomatsko kalibracijo ter študij in praktični razvoj modificiranega injekcijskega pretočnega sistema, t.i. sekvenčnega injekcijskega analizatorja; (c) razvoj ustreznih računalniških programov in kemometričnih metod (modeliranje in teoretična obravnava signalov, načrtovanje in optimizacija eksperimentov, obdelava in/ali napovedovanje rezultatov itd.) za avtomatizacijo sklopljenih analiznih sistemov ter študij njihove rutinske uporabnosti pri reševanju izbranih problemov na področju ionske kromatografije. Ker so predlagane tematike tako aparaturno kot kadrovsko dokaj zahtevne, nameravamo pri raziskovalnem delu sodelovati z nekaterimi skupinami, ki imajo komplementarno instrumentacijo in/ali znanje, znotraj in zunaj inštituta ter iz tujine.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagani program vsebuje izbrane elemente razvoja omenjenih segmentov s področja analizne kemije, ki zagotavljajo aktualnost našega raziskovalnega dela ter njegovo globalno vrednost in pomen. V času vse večjih zahtev po kvaliteti analiznih rezultatov in uvajanja visokih tehnologij tako v raziskovalno delo kot v proizvodnjo, je študij in razvoj elektrokemijskih senzorjev in še posebej mikrosenzorjev za sodobno analizno kemijo izjemnega pomena. Le-ti namreč omogočajo večjo ekonomičnost, zanesljivost, natančnost, avtomatizacijo in miniaturizacijo merilnih naprav. Za analizo kompleksnih vzorcev in povečanje selektivnosti, zanesljivosti ter robustnosti modernih analiznih metod, je nujno potrebna inventivna povezava (sklopitev) separacijskih in detekcijskih tehnik. Če je ta sklopitev tudi direktna (on-line), omogoča uvajanje avtomatizacije, t.j. instrumentalno in računalniško kontrolo in obdelavo podatkov. Predlagani program, kadrovska zasedba in tudi opremljenost omogočajo vrhunsko znanstveno-raziskovalno delo, zato pričakujemo, da bodo rezultati naših raziskav predstavljali tehten prispevek k znanosti v svetovnem merilu. To pričakovanje upravičuje dejstvo, da je skupina v zadnjih 12 letih objavila prek 60 originalnih znanstvenih publikacij, od tega 51 v mednarodnih revijah z visokim SCI faktorjem odmevnosti. Treba je poudariti, da je skupina na nekaterih področjih (elektrokemijski mikrosenzorji, ionska kromatografija) v ospredju svetovnega raziskovalnega dela.
Pomen za razvoj Slovenije
(1) Analizna kemija je veda, ki je nepogrešljivo prisotna na mnogih področjih industrijske, kmetijsko-živilske, raziskovalne, klinične, okoljevarstvene, energetske idr. dejavnosti. Zato je prispevek k njenemu razvoju in poglabljanju znanj o njej velikega pomena za vso državo. (2) Programska skupina ima dolgoletno raziskovalno tradicijo in odmevne znanstvene dosežke ter je na nekaterih področjih analizne kemije centralnega pomena za Slovenijo. (3) Objave rezultatov našega raziskovalnega dela v najbolje rangiranih mednarodnih revijah s tega področja pomenijo veliko afirmacijo slovenskega znanstveno-raziskovalnega dela in s tem slovenskega prostora. Sem sodi tudi recenziranje člankov uglednih mednarodnih revij ter ustvarjalno sodelovanje z devetimi skupinami iz tujine. (4) Velik delež našega dela je posvečen mentorskemu delu s podiplomskimi študenti - mladimi raziskovalci ter z diplomanti in s postdoktoranti, se pravi izobraževanju in izpopolnjevanju vrhunskih znanstveno-raziskovalnih mladih kadrov. (5) Velik pomen pri izvajanju predlaganega raziskovalnega programa pripisujemo naši vpetosti v slovenski znanstveno-raziskovalni prostor. V okviru raziskovalnega dela skupina ustvarjalno sodeluje (skupne objave, skupni projekti itd.) s štirimi laboratoriji znotraj Kemijskega inštituta in s petimi skupinami iz drugih ustanov v Sloveniji (FKKT/BTF/MF/VF-ULJ, IJS), bodisi pri izkoriščanju komplementarnih aparaturnih kapacitet in/ali pri izmenjavi komplementarnih znanj ter izkušenj. (6) Predvidene so tudi nekatere druge dejavnosti kot npr. usposabljanje specializantov, sprotna ali pogodbena svetovalna dejavnost, pomoč zunanjim partnerjem pri reševanju specialnih analiznih problemov, organizacija delovnih seminarjev itd. Za te dejavnosti je potrebno znanje, usposobljenost in izkušnje članov skupine, kar omogoča kvalitetno raziskovalno in študijsko delo v okviru raziskovalnega programa.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo
