Nano-strukturirani materiali in njihove aplikacije so pritegnile veliko pozornosti v zadnjih nekaj desetletjih. Zaradi razširjenega raziskovanja na tem področju so danes znani različni takšni materiali in njihove aplikacije. To je vodilo v višje povpraševanje po metodah, ki so primerne za proizvodnjo nano-materialov v velikem obsegu, še posebej ko je potrebno ugoditi zahtevam po morfologiji, zapleteni kompoziciji, multi-komponentnih in prevlečenih materialih. V tem prispevku je predstavljeno poročilo o prvih rezultatih povečanja proizvodnje s procesom Ultrazvočne Razpršilne Pirolize (Ultrasonic Spray Pyrolysis - USP), ki je relativno poceni in zelo vsestranska tehnika za proizvodnjo Au nanodelcev s temelji na predelavi aerosolov. S tem procesom je možno dobiti fine kovinske, oksidne in kompozitne nanodelce, z natančno kontrolirano morfologijo in kemijsko sestavo, dobljene iz vodne raztopine z različnimi kovinskimi solmi in njihovimi zmesmi.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 16906774Nanodelci obravnavani v tej doktorski disertaciji spadajo v precej dobro raziskano skupino nanomaterialov, sintetiziranih z različnimi metodami in številnimi aplikacijami. Nekatere najbolj tipične uporabe kompleksnih kovinskih in oksidnih nanostruktur so na primer v katalizi in fotokatalizi. Pomembno je upoštevati, da so karakteristike in morfologija nanodelcev odvisne od metode sinteze. Tako lahko pričakujemo, da manjše spremembe v procesu vodijo do drugačnih karakteristik končnega proizvoda, zlasti glede mikrostrukture in funkcionalnosti. Zaradi tega se nove metode sinteze razvijajo in testirajo že desetletja. Zato, da oblikujemo in nadziramo karakteristike končnega proizvoda, je potrebno poznati mehanizme nastanka nanodelcev za vsako metodo sinteze. Poseben doprinos v okviru disertacije so nanodelci v tem prispevku je nova metoda za izboljšanje triboloških in električnih lastnosti, ter življenjske dobe galvanskih zlatih plasti z uporabo nanodelcev.
D.09 Mentorstvo doktorandom
COBISS.SI-ID: 18301462Izvedba predavanj: 1. Novi pristopi pri proizvodnji "core shell" nano-materialov in težave pri njihovi karakterizaciji 2. Vloga Au nanodelcev v medicini, biologiji in farmaciji 3. Rhodium plating (with support of the company Zlatarna Celje d.d. Slovenia)
B.05 Gostujoči profesor na inštitutu/univerzi
COBISS.SI-ID: 17118230Prijava inovacije na agenciji Spirit Slovenija je bila uvrščena med najboljše, s čimer je bila pridobljena pravica do predstavitve inovacije na 9. Slovenskem forumu inovacij. Ta forum je osrednji nacionalni poslovni dogodek na temo inovativnosti in podjetništva, ki je potekal med 12. in 13. novembrom 2014 v Cankarjevem domu v Ljubljani. Predstavitev inovacije: Avtorja skupaj s partnerji načrtujeta postavitev pilotne prototipne ultrazvočne razpršilne pirolize (USP) naprave, ki bo delovala v nadzorovanem industrijskem okolju. Naprava bo namenjena izključno študiju procesa za proizvodnjo nanodelcev zlata, kar bo omejilo možnosti kontaminacije materiala. Predvidena je vertikalna geometrija, s čimer naj bi bil omogočen boljši nadzor nad posameznimi fazami procesa. Cilj je pridobiti sferične nanodelce zlata. Inovacija je v ločenem vnosu plina, ki omogoča sušenje kapljic pred reagiranjem s plinom in s tem pridobivanje nanodelcev zlata enake geometrije.
E.01 Domače nagrade
COBISS.SI-ID: 18253590Raziskave na področju nanodelcev postajajo čedalje bolj obširne. Površinska adhezija, kemijska reaktivnost, prevodnost, tališče, plazmonska resonanca in druge lastnosti materialov se pri velikostih pod 100 nm spremenijo. To daje nanodelcem potencialno uporabo v najrazličnejših panogah, od elektronike do medicine. Za izdelavo nanodelcev smo tako v sodelovanju z Inštitutom za recikliranje kovinskih materialov - RWTH Aachen Nemčija izkoristili tehnologijo, imenovano ultrazvočna razpršilna piroliza (USP). Ultrazvočna piroliza deluje na principu ustvarjanja nanodelcev iz mikronskih kapljic raztopljenega materiala. Želeni material za nanodelce najprej raztopimo v kislini, raztopino pa nato razredčimo z vodo. Na površino tako pripravljene raztopine usmerimo ultrazvok, ki povzroči visokofrekvenčno valovanje. Zaradi intenzitete vibracij ultrazvoka se vrhovi valov odtrgajo in tako nastanejo kapljice velikosti nekaj mikronov. Pojav vidimo v obliki nastajanja meglice oziroma aerosola. Ustvarjeni aerosol nato s pomočjo inertnega plina pošljemo v reakcijsko peč, kjer se pri primerni temperaturi kapljice najprej izsušijo, nato pa reagirajo z dodanim reducirnim plinom. Rezultat je en novonastali nanodelec želenega materiala iz ene kapljice začetne raztopine. Odvisno od tega, s kakšno koncentracijo raztopljenega materiala smo začeli in kakšne velikosti je bila kapljica, dobimo nanodelec velikosti od nekaj deset do nekaj sto nanometrov. Možnih je več konfiguracij USP naprave: (i) vertikalna ali horizontalna postavitev peči, (ii) s potopljenim ultrazvokom ali z ultrazvočno šobo, (iii) z različnimi načini zbiranja nanodelcev: preko elektrostatičnega filtra, zbiralnih steklenic, nalaganje nanofilmov na izbranem substratu idr.
F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja
COBISS.SI-ID: 17945878