​ Zelena kemija za okoljsko odgovornejše raziskovanje   Senzorji za spremljanje poteka kemijskih in biokemijskih reakcij Nedavno nazaj prispela oprema kompleta senzorjev v okviru projekta RIUM - Nadgradnje nacionalnih raziskovalnih infrastruktur, katerega ...

​
Zelena kemija za okoljsko odgovornejše raziskovanje

Senzorji za spremljanje poteka kemijskih in biokemijskih reakcij
Nedavno nazaj prispela oprema kompleta senzorjev v okviru projekta RIUM – Nadgradnje nacionalnih raziskovalnih infrastruktur, katerega vrednost znaša skoraj 29 milijonov eur, se uvršča v eno izmed prioritetnih raziskovalnih usmeritev Univerze v Mariboru – Pametni energetski in krožni sistemi. Nadgradnja raziskovalne opreme tako sledi pametni specializaciji in uporabi nove infrastrukture.

Predstavitev opreme:
Komplet senzorjev je namenjen sledenju poteka kemijskih in biokemijskih reakcij. Takojšnje informacije o poteku reakcij omogočajo boljše poznavanje, učinkovitost kvantifikacije, optimizacijo in scale-up procesa.
ReactIR 702L omogoča preučevanje reakcij v realnem času, pri čemer zagotavlja zelo natančne informacije o iniciaciji, presnovi, kinetiki, mehanizmu, in poteku reakcije. Z in-situ ReactIR 702L neposredno sledimo koncentracije ključnih reakcijskih komponent, ki se tekom reakcije spreminjajo. Zagotavlja hitro kvantitativno kemijsko analizo šaršnih in kontinuirnih procesov. V realnem času je možno spremljanje strukturnih značilnosti reakcijskih komponent s karakterističnimi funkcionalnimi skupinami.
In-situ senzor za CO₂ M400 z omogoča natančno merjenje in nadzorovanje koncentracije raztopljenega CO2 v realnem času, kar je za bioprocese pomembno. Sonda za raztopljeni CO2 omogoča spremljanje vrednosti raztopljenega CO2 za nadzor proizvodnje in zagotovitev željenega produkta ter maksimiranja donosa.

Namen uporabe:
Senzorje za merjenje prevodnosti uporabljamo za nadzor kakovosti laboratorijskih in industrijskih proizvodnih procesov. Prevodnost je ena izmed ključnih fizikalnih lastnosti raztopin preko katere spremljamo koncentracijo reakcijskih komponent. Senzorji se lahko kot komplet ali posamezno uporabljajo pri zasledovanju poteka različnih kemijskih in/ali biokemijskih reakcij.
 ​​
​Oprema je uporabna na področju kemijske reakcijske tehnike, biokemijske reakcijske tehnike, farmacije, zaščite okolja, prehrambnem področju in podobno.

Področje uporabe:
Veliko katalitskih procesih se izvede s heterogeno katalizo. Heterogeni katalizatorji so sicer dobro raziskani, vendar obstaja le nekaj najnovejših objav, ki se ukvarjajo z njihovo okoljsko uporabo. Te raziskave je smiselno povezati z znanjem anorganske in analizne kemije zaradi razumevanja ravnanja s trdnimi snovmi, kemijskih reakcij, reakcijske tehnike, entalpijskih in snovnih bilanc katalitskih procesov in z namenom karakterizacije katalizatorjev.

​Izvajanje kemijskih in biokemijskih reakcij z uporabo katalizatorjev je vse pomembnejše, saj omogoča izrabo omejenih virov na okoljsko odgovornejši način.

Prihodnji izzivi na področju heterogene katalize bodo tako usmerjeni v razvoj novih katalizatorjev s specifičnimi strukturnimi značilnostmi, ki jim bodo omogočile potencialno uporabo na vseh področjih okoljske kemije ter uporabo sintetiziranih katalizatorjev pri raznih reakcijah. Glavna izvirnost raziskav bodo novi “zeleni” katalitski sistemi, ki postajajo vse pomembnejši zaradi problematike izkoriščanja naravnih virov in omejene okoljske vzdržljivosti.

Pričakovani učinki:

​​Glavni cilj “zelene” kemije in kemijske tehnike je načrtovanje produktov in procesov z minimalno porabo energije in proizvodnjo nevarnih snovi.

Z zasledovanjem kemijskih in biokemijskih reakcij v realnem času lahko hitreje določimo koncentracijo ključnih reakcijskih komponent, kar poveča proizvodnost, učinkovitost in optimizacijo ter kasnejši scale-up procesa.

Nova raziskovalna oprema na UM: Sistem TGA – DTA za čiste vzorce

Tudi ta prispela raziskovalna oprema projekta RIUM se uvršča na področje Pametni energetski in krožni sistemi, ki je eno izmed prioritetnih raziskovalnih usmeritev Univerze v Mariboru.

​
Predstavitev opreme:
Gre za sodobno opremo, ki s pomočjo preciznih senzorjev in napredne računalniške opreme omogoča meritev izbranih lastnosti vzorca ob spreminjanju temperature. Rezultati nam dajejo informacije o termični stabilnosti vzorca, obnašanju pri segrevanju (sušenje/izguba vode, temperatura tališča, faznih sprememb, steklastih prehodov) in končnem produktu razkroja na zraku ali v inertni atmosferi dušika ali argona.

Namen uporabe:
Oprema ima široko uporabno vrednost na področju raziskav v anorganski, organski in koordinacijski kemiji kot tudi v kemiji materialov. Najpogosteje po tej metodi posegajo uporabniki s področja materialov, tehnologije polimerov, tekstilne tehnologije, farmacije, pa tudi pedologije in agronomije.

​​
​Oprema bo za raziskovalce ključna za raziskave novih koordinacijskih spojin; študij obnašanja oblečenih magnetnih nanodelcev za čiščenje vode in uporabo v medicini; raziskave novih poroznih membran; preiskave talnih vzorcev (zemlja in kamnine)…​

Pričakovani učinki:
Raziskave z uporabo nove opreme bodo omogočale kakovostnejše raziskovalno delo, kar bo izboljšalo možnosti raziskovalnih skupin za vzpostavitev raziskovalnega sodelovanja, objavljanje v vrhunskih revijah in pridobivanje projektov. Oprema bo omogočala tudi meritve in poglobljeno sodelovanje z gospodarstvom, kot so podjetja Talum, Silkem, Cinkarna Celje.

Dodana vrednost opreme se odraža predvsem v avtomatizaciji le te, saj uporaba robota zmanjša potrebo po ročnem menjavanju vzorcev, kar časovno razbremeni raziskovalca, dodatni čas pa lahko ta nameni pedagoškemu in raziskovalnemu delu.

​Dobavljena raziskovalna oprema RIUM

Projekt financirata Republika Slovenija, Ministrstvo za izobraževanje, znanost in šport in Evropska unija iz Evropskega sklada za regionalni razvoj.
www.eu-skladi.si