Hidrofilni porozni materiali so zelo obetavni materiali za sorpcijsko shranjevanje toplote, ki temelji na uporabi reverzibilne kemijske in fizikalne vezave vode v trdne porozne materiale. V raziskavi smo preučili učinkovitost poroznega aluminofosfata z LTA (Linde tipa A) topologijo za shranjevanje energije. Študijo je spodbudila velika prostornina por materialov. Glede sorpcijske in kolorimetrične preizkuse, omenjeni aluminofosfat prekaša vse druge materiale, ki so bili testirani do sedaj, vključno z zeoliti in kovinsko-organskimi poroznimi materiali. Material adsorbira vodo v zelo ozkem intervalu relativnega tlaka (0,10 ( p/p0 ( 0,15) in kaže odlično kapaciteto za vezavo vode (0,42 g g-1) ter zmogljivost skladiščenja energije (527 kW h m-3). Prav tako izkazuje izjemno stabilnost pri zaporednih procesih adsorpcije in desorpcije; po 40 ciklih adsorpcije/desorpcije njegova zmogljivost pade za manj kot 2%. Temperatura desorpcije za ta material, ki je eden izmed ključnih parametrov pri aplikacijah, je nižja od desorpcijskih temperatur drugih testiranih materialov za 10-15 ° C. Poleg tega je črpanje energije zelo efektivno in omogoča učinkovito hlajenje v zahtevnih pogojih (s hladilno močjo do 350 kW h m-3 celo pri 30 ° C temperaturne razlike med uparjalnikom in okoljem). Na mikroskopski ravni je sorpcijski mehanizem AlPO4-LTA pojasnjen z uporabo metod rentgenske difrakcije, jedrske magnetne resonance, in računskimi pristopi. V AlPO4-LTA je energija shranjena pretežno v vodikovih vezeh med vodnimi molekulami v porah.
COBISS.SI-ID: 6070810
Metoda temelji na meritvah hitrosti spinske difuzije z jedrsko magnetno resonanco in modeliranju različnih porazdelitev molekul. Hitrost prenosa polarizacije med različnimi organskimi molekulami ali funkcionalnimi skupinami na ogrodju po eni strani merimo s serijo dvodimenzionalnih NMR meritev, po drugi strani pa jo izračunamo za vsak model porazdelitve teh molekul oziroma funkcionalnih skupin v delcu. Primerjava med računi in meritvijo pove, kakšna je dejanska prostorska razporeditev v materialu. Metoda razloči med primeri, kjer so različne molekule zbrane v domenah, in primeri, kjer so molekule razporejene enakomerno po celotnem materialu. Primerna je za raziskave raznovrstnih heterogenih ali neurejenih materialov, ne le kovinsko-organskih poroznih materialov z več različnimi organskimi molekulami ali funkcionalnimi skupinami.
COBISS.SI-ID: 5735962
HKUST-1(Cu) in MOF-5(Zn)@polyHIPE hibridne materiale smo pripravili brez uporabe kovinskih soli, pri čemer so bili kovinsko-organske porozne strukture sintetizirane in situ iz CuO- in ZnO-nanodelcev preko sekundarne prekristalizacije. Pokazali smo, da je fazna transformacija oksid-MOF izvedljiva in učinkovita metoda za pripravo MOF@polyHIPE hibridnih materialov z visoko vsebnostjo MOF-a, t.j. več kot 75 ut%. Pokazali smo, da je MOF faza vhrajena v hibridni polyHIPE matrici popolnoma dostopna za molekule/reaktante v procesih, je obstojna na vlagi in izkazuje nespremenjeno kapaciteto za adsorpcijo CO2 tudi v prisotosti vlage, kar ni bilo dosegljivo z nobeno od prej poznanih metod imobilizacije MOF-ov.
COBISS.SI-ID: 6072090
Z inovativnim sinteznim postopkom smo razvili visoko učinkovit kompozitni TiO2-SiO2 fotokatalizator z uporabo koloidnega TiO2 produkta Cinkarne Celje in poroznega SiO2 (urejen mezoporozni SBA-15 in neurejen mezoporozni silikat). Kompozitni fotokatalizator z neurejeno siliko smo razvili tudi v obliki visoko mehansko stabilnih filmov, primernih za vgradne fotokatalitske filtre za čistilce zraka. Dokazali smo, da se učinkovitost razgradnje modelnih onesnažil kot sta toluen in formaldehid pri uporabi kompozitnega TiO2-SiO2 produkta v primerjavi z različnimi oblikami komercialno dostopnih čistih TiO2 produktov bistveno poveča.
COBISS.SI-ID: 5823258
Razvili smo kovinsko-organski prekurzor MIL-77(Ni) za in situ nastajanje Ni nanodelcev z visoko aktivnostjo in učinkovitostjo v hidrodeoksigenaciji lesnega bioolja v polarno in nepolarno fazo z znatno nižjo viskoznostjo in vsebnostjo kisika. Rezultat raziskave predstavlja za biorafinerije ključni korak trajnostnega razvoja katalizatorjev za pretvorbo utekočinjene lesne biomase v goriva in kemikalije.
COBISS.SI-ID: 5667866