Perspektiivsed materjalid ja tehnoloogiad
Uurimisrühma juht
Seotud struktuuriüksus
TalTech prioriteetne teadussuund
Ülevaade
Rühma teadustöö keskendub nanomaterjalide sünteesile ja sünteesijärgsele modifitseerimisele, metallkalkogeniidmaatriksite ja orgaaniliste ning anorgaaniliste poorsete struktuuride seadmepõhise funktsionaalsuse arendamiseks. Esimene suund: Katioonsete või anioonsete alavõrede sünteesijärgne modifitseerimine võimaldab olulisel määral või isegi täielikult muuta metallkalkogeniidmaatriksite optoelektroonilisi omadusi, andes neile murrangulise tähtsusega funktsionaalsuse, mille sarnast pole võimalik saavutada sünteesi käigus. Sõltuvalt arendatavate materjalide vormist on meil rakenduste leidmisel mänguruumi, näiteks õhukeste kilede või nanostruktuuride puhul. Modifitseeritud või täielikult muundatud õhukesi kihte saab integreerida sensoritesse, energiat säästvatesse akendesse või isegi nähtava valguse käes antibakteriaalselt toimivatesse katetesse. Sobiva koostise ja ehitusega nanostruktuure saab kasutada haavade paranemist soodustavates plaastrites. Metallkalkogeniidmaatriksite optoelektroonilised ja termoelektrilised omadused sõltuvad palju kristallstruktuurist, elementkoostisest ja defektide keemiast, mida saab mõjutada juhitud kompleksatsiooni ja lahuse teadliku füüsikaliste ja keemiliste tingimuste kontrollimisega reaktoris (anumas). Oleme arendanud oma lähenemise õhukeste kilede skaalal keemiliste maatriksite sünteesimiseks ja kiiresti läbiviidavaid protsesse nende täiesti uuteks materjalideks muutmiseks. Teine suund: Orgaaniliste poorsete struktuuride sünteesijärgne modifitseerimine läbi pehme oksüdeerimise ja anorgaaniliste kiudude pindmisele kihile kindlate funktsionaalsete rühmade konstrueerimine muudab nad biomeditsiini, keskkonna või ka tööstuse rakenduste jaoks sobivaks. Lõppeesmärgiks on luua nanofiltratsioonisüsteem, mis eemaldaks tõhusalt mitmekesise koostisega vesilahustest raske- ja väärismetalle.
Uurimisrühma liige
Doktorant
Klassifikaator (Frascati)
Võtmesõna
funktsionaalsed materjalid
metallkalkogeniidid
poorsed raamistikud
Tähtsamad tulemused
2024. a tulemused: • Anorgaaniliste teatud defektidega raamistike arendamine, et saavutada kõrge fektiivsus uurea lagunemisel vees. • Orgaaniliste polümeeride arendamine, mis omavad kõrget efektiivsust orgaaniliste saasteainete ja metallic katiioonide adsorptsioonil. • Nähtava valgusega reageeriva antibakteriaalse aktiivsusega pooljuhtkihtide arendamine.
- Polivtseva, S., Volobujeva, O., Kuznietsov, I., Kaupmees, R., Danilson, M., Krustok, J., Molaiyan, P., Hu, T., Lassi, U., Klopov, M., van Gog, H., van Huis, M., Kaur, H., Ivask, A., Rosenberg, M., Gathergood, N., Ni, C., Grossberg-Kuusk, M. Efficient defect-driven cation exchange beyond the nanoscale semiconductors toward antibacterial functionalization // ACS applied materials & interfaces (2024) vol. 16, 45, p. 62871-62882.
https://doi.org/10.1021/acsami.4c11425