Loading...
Projekti / Programi vir: ARRS

Fizikalna kemija

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
1.04.00  Naravoslovje  Kemija   

Koda Veda Področje
P003  Naravoslovno-matematične vede  Kemija 
Ključne besede
Voda, raztopine, površinsko aktivne snovi, polielektroliti, ionske tekočine, asociirajoče molekule, mikroporozne snovi, nukleinske kisline, termodinamika, transportne lastnosti, statistična mehanika, sipanje svetlobe (rentgensko, statično, dinamično), kalorimetrija (batch, flow, ITC, DSC), CD.
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (34)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacij
1.  18078  Vesna Arrigler    Tehnični sodelavec  2015 - 2021  28 
2.  34341  dr. Elizabeta Benigar  Kemija  Mladi raziskovalec  2015  12 
3.  54644  Tilen Berglez  Kemija  Mladi raziskovalec  2020 - 2021  11 
4.  04657  dr. Marija Bešter Rogač  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  419 
5.  27881  dr. Matjaž Bončina  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2016  67 
6.  39081  dr. Sandi Brudar  Kemija  Mladi raziskovalec  2016 - 2020  20 
7.  16102  dr. Janez Cerar  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  129 
8.  50558  dr. Jure Cerar  Kemija  Mladi raziskovalec  2017 - 2021  31 
9.  37404  dr. Tadeja Gao  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  16 
10.  04684  dr. Andrej Godec  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  255 
11.  34340  dr. Jure Gujt  Kemija  Mladi raziskovalec  2015  25 
12.  36924  dr. San Hadži  Kemija  Raziskovalec  2017 - 2021  67 
13.  34351  dr. Gregor Hostnik  Kemija  Mladi raziskovalec  2015  41 
14.  14868  dr. Barbara Hribar Lee  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  213 
15.  39076  dr. Patricija Hriberšek  Kemija  Mladi raziskovalec  2016 - 2021  12 
16.  06776  dr. Andrej Jamnik  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  201 
17.  36316  dr. Miha Kastelic  Kemijsko inženirstvo  Mladi raziskovalec  2015 - 2017  34 
18.  18196  Anton Kelbl    Tehnični sodelavec  2015 - 2021 
19.  04614  dr. Ksenija Kogej  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  277 
20.  15669  dr. Jurij Lah  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  301 
21.  27882  dr. Miha Lukšič  Kemija  Vodja projekta/programa  2015 - 2021  186 
22.  38133  dr. Žiga Medoš  Kemija  Mladi raziskovalec  2015 - 2019  47 
23.  35341  dr. Tomaž Mohorič  Farmacija  Mladi raziskovalec  2015 - 2016  31 
24.  51997  Domen Oblak  Kemija  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  10 
25.  15293  dr. Črtomir Podlipnik  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  189 
26.  23417  dr. Iztok Prislan  Kemija  Raziskovalec  2015  188 
27.  10983  dr. Jurij Reščič  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  135 
28.  51845  Matjaž Simončič  Kemija  Mladi raziskovalec  2018 - 2021  24 
29.  30336  dr. Bojan Šarac  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  88 
30.  21418  dr. Matija Tomšič  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  188 
31.  19315  dr. Tomaž Urbič  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  264 
32.  02563  dr. Vojeslav Vlachy  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2021  364 
33.  53449  Uroš Zavrtanik  Kemija  Mladi raziskovalec  2019 - 2021  23 
34.  54643  Zala Živič  Kemija  Mladi raziskovalec  2020 - 2021 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacij
1.  0103  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo  Ljubljana  1626990  21.273 
Povzetek
Znanost poskuša pojasniti procese v naravi in tehnologiji na osnovi poznavanja lastnosti molekul in atomov ter sil med njimi. Prav prešibko poznavanje dogajanja na molekularnem nivoju zavira napredek pri razvoju novih zdravilnih učinkovin, metod zdravljenja in novih materialov. Tehnološki napredek lahko primerjamo s piramido, kjer osnovno ploskev tvorijo bazične znanosti kot so kemija, biologija, matematika in fizika pa tudi fizikalna kemija. Vrh piramide tvorijo uporabne vede, kot sta farmacija in medicina. Visoko piramido je moč zgraditi le na obsežni osnovni ploskvi; brez kvalitetnega temeljnega znanja ni uspešne uporabe. Predloženim raziskavam je skupno to, da proučujejo pojave v raztopinah (predvsem ionskih), disperzijah ali ob stiku le-teh s površino. Prispevale bodo k boljšemu razumevanju lastnosti raztopin (tudi biopolimerov) ter tako ustvarile osnovo za uporabne raziskave. Ob raziskavah pa se sodelavci skupine tudi usposabljamo za kvalitetno pedagoško delo.  Predložene raziskave lahko razdelimo na več delov. i) Študij preprostih in polimernih elektrolitov. Tu nas zanimajo vpliv vrste protiiona, dodane soli in hidrofobnih skupin na lastnosti raztopine. ii) Te eksperimentalne in teoretične raziskave prehajajo v študij površinsko aktivnih snovi in micelizacije. Radi bi razumeli vpliv vrste in koncentracije dodanega elektrolita na tvorbo micel. Zanima nas tudi kompleksacija polielektrolitov z nasprotno nabitimi površinsko aktivnimi snovmi pa tudi polielektroliti npr. z DNK. Del raziskav je posvečen tudi ionskim tekočinam. iii) Velik del raziskav je povezan z biološkimi polimeri (nativno neurejenimi proteini (intrinsically disordered proteins) in nukleinskimi kislinami (kvadrupleksi)), ki igrajo pomembno vlogo pri številnih celičnih procesih. iv) Raziskave anomalnih lastnosti vode, alkoholov in ionskih tekočin. Zanima nas tudi solvatacija preprostih in sestavljenih topljencev. Pri tem bomo uporabljali metode statistične termodinamike, kot so metoda Monte Carlo, dinamika molekul in integralske enačbe. v) Del raziskav bo posvečen razvoju in uporabi teorij na osnovi Wertheimove Ornstein-Zernike-ove (OZ) enačbe, ki je primerna za molekule med katerimi delujejo močne usmerjene sile. vi) V teoretičnem delu programa se ukvarjamo tudi s sistemi molekul, kjer je ena prostostna stopnja zamrznjena in druga prosta, oziroma kjer je gibljivost ene komponente mnogo manjša od druge. Takšne sisteme molekul bomo proučevali s t.i. replika OZ integralsko enačbo, ki smo jo za ionske sisteme razvili sami.   V delu programa, ki ga bomo izvedli ob morebitnem dodatnem financiranju bomo raziskovali fizikalno kemijske aspekte delovanja modulov toksin-antitoksin.
Pomen za razvoj znanosti
Predlagane raziskave bodo z uporabo modernih merskih tehnik in teoretičnih metod obogatile osnovna znanja na področju fizikalne kemije raztopin in disperzij. Vodne raztopine elektrolitov in (bio)polielektrolitov imajo pomembno mesto v znanosti in tehnologiji. Ioni, tako preprosti kot sestavljeni, sodelujejo v življenjsko pomembnih procesih v našem telesu. Voda igra pri tem pomembno vlogo, ki še zdaleč ni v celoti razumljena. Raziskave stabilnosti proteinov v prisotnosti makromolekul in različnih soli, vezave ligandov na DNK in podobnosti molekul so pomembne v farmacevtski industriji in bioinženirstvu. V ekologiji in industriji pa je pomembno poznavanje lastnosti vodnih raztopin polielektrolitov, koloidov, površinsko aktivnih snovi ter interakcij med njimi in površinami. Voda namreč hitro nadomešča ekološko sporna topila. Eksperimentalne raziskave dopolnjujemo s teoretičnimi; namen našega dela je razumevanje lastnosti snovi na molekularnem nivoju. Da so te raziskave zanimive za biomedicinske vede, priča dejstvo, da nam je bilo (skupaj s prof. K.A. Dillom iz Laufer Center in Stony Brook University, ZDA) s strani National Institutes of Health (ZDA) 12 let zapored odobreno financiranje raziskav modelov hidratacije. Projekt bomo letos ponovno prijavili. Raziskovalci, ki sestavljajo to programsko skupino, objavljajo v revijah kot so Proc. Natl. Acad. Sci., J. Am. Chem. Soc. (v zadnjem letu 2 objavi), Annu. Rev. Phys. Chem., Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct., Angew.Chem. Int. Ed., Trends. Biochem. Sci., J. Phys. Chem. B, J. Chem. Phys., J. Stat. Phys., Langmuir, Biochemistry, Biophys. J. in J. Mol. Biology, ter vabljena predavanja na znanstvenih srečanjih in predavanja na tujih univerzah. Skupina aktivno sodeluje z več kot desetimi uglednimi laboratoriji po svetu in ima s sodelavci teh laboratorijev skupne objave. Raziskovalci te skupine so recenzenti za revije kot so J. Phys. Chem. B in C, Langmuir, J. Chem. Phys., J. Am. Chem. Soc, PCCP in druge. Prof. M. Bešter-Rogač je članica uredniškega odbora pri reviji Journal of Molecular Liquids (Elsevier) in Acta Chimica Slovenica, prof. V. Vlachy pa pri Condensed Matter Physics (ICMP, Ukrajina).
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskovalci, ki sestavljajo to skupino, so člani katedre za fizikalno kemijo FKKT Univerze v Ljubljani. Na katedri se predava okoli 30 različnih predmetov s področja fizikalne kemije in sorodnih ved, ki jih letno obiskuje več kot 1000 študentov iz 6 različnih fakultet. Vsa predavanja imajo tudi laboratorijske vaje, saj je kemija eksperimentalna veda. Ob raziskavah se profesor s svojimi sodelavci uči in to znanje posreduje študentom. Brez dobrih učiteljev ni dobre šole, brez raziskav pa ni dobrih učiteljev. Že dlje časa sodelujemo z delovnimi organizacijami Helios, Lek, Krka, d.d. in BIA separations. Dva naša doktoranta sta se v preteklih petih letih zaposlila v Krki in dva v Leku. Že vse obdobje trajanja tega programa sodelujemo s tovarno Lek pri raziskavah stabilnosti nekaterih farmacevtskih sistemov. Skupina torej poglablja teoretična in eksperimentalna znanja s področja fizikalne kemije ter jih prenaša na študente in v prakso. Raziskovalci prispevamo k utrjevanju nacionalne identitete in kulturne dediščine tudi s povečevanjem prepoznavnosti Slovenije v svetu. Eden izmed načinov je, da smo mentorji dijakom, ki zelo uspešno sodelujejo na mednarodni kemijski olimpijadi. Publikacije objavljene v uglednih znanstvenih revijah ter predavanja na konferencah in tujih univerzah povečujejo ugled RS v svetu. Po selitvi v nove prostore FKKT (junij-avgust 2014) bo naša skupina v soglasju s fakulteto ustanovila "Regionalni center za raziskavo raztopin", za kar smo specializirani.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2015, vmesno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno