Oblasti istraživanja

Oblast elektrokatalize obuhvata istraživanja na polju razvoja katalizatora za primenu u niskotemperaturnim gorivnim spregovima i elektrolizerima vode, prvenstveno sintezu i karakterizaciju stabilnih katalizatora za reakcije oksidacije malih organskih molekula (metanola, etanola i mravlje kiseline) kao i reakcije redukcije i izdvajanja kiseonika. Istraživanja katalizatora na bazi plemenitih i prelaznih metala i oksida se sprovodi kroz dva aspekta: prvi se bavi tankim filmovima katalitičkih materijala kao model sistemima za realne katalizatore, dok je drugi fokusiran na sintezu nanokatalizatora na ugljeničnim, polimernim i kompozitnim materijalima razvijenih površina. Cilj istraživanja je dobijanje katalizatora boljih karakteristika (aktivnost, stabilnost, smanjena količina plemenitog metala) od trenutno dostupnih komercijalnih katalizatora.

Ova grupa obuhvata istraživanje procesa elektrohemijskog taloženja i rastvaranja metala i legura iz vodenih elektrolita, rastopa i jonskih tečnosti. Bavi se razvojem novih postupaka elektrohemijskog taloženja tehnološki važnih metala (bakar, srebro, kalaj, i sl.) iz vodenih elektrolita u cilju poboljšanja njihovih morfoloških, strukturnih i mehaničkih karakteristika. Razvijaju se postupci koji omogućavaju dobijanje metala i legura u različitim formama, počev od kompaktnih do veoma razvijenih praškastih formi. Oblast takođe obuhvata razvoj novih procedura elektrohemijskog taloženja obojenih metala, retkih zemalja i njihovih legura koji omogućavaju uspešniju reciklažu tih metala i legura iz dotrajalih proizvoda. Vrši se ispitivanje procesa  selektivnog elektrohemijskog taloženja/rastvaranja aluminijuma, magnezijuma, niobijuma, neodijuma, prazeodijuma, litijuma, itd. i legura iz neorganskih nisko temperaturnih rastopa i odgovarajućih jonskih tečnosti. Dobijanje nanomultifunkcionalnih prevlaka na titanu postupcima elektrohemijskog taloženja sa biokompatibilnim, osteokonduktivnim, antimikrobnim, anti-kancer i anti-inflamatornim svojstvima se takođe istražuje.

Ova oblast obuhvata sintezu, fizičko-hemijsku i elektrohemijsku karakterizaciju kompozitnih čestica sa različitim jezgro-ljuska strukturama, koje bi služile kao elektrokatalizatori u uređajima za dobijanje alternativnih izvora energije. Cilj je dobijanje kompozitnih čestica putem  kontrolisane sinteze jezgra, zatim sintezu jezgro-ljuska čestica i testiranje elektroda, dobijenih od ovih čestica, u gorivnoj ćeliji. Za sintezu materijala uređene strukture se koriste različite metode, uključujući elektrohemijsko taloženje, sol-gel metodu, ultrazvučnu sprej pirolizu, hidrotermalnu oksidaciju i jonsku izmenu.

Istraživanja u ovoj oblasti obuhvataju fundamentalna i primenjena ispitivanja različitih vidova korozije konstrukcionih materijala primenom elektrohemijskih i neelektrohemijskih metoda. U tu svrhu ispituju se metalne, nemetalne neorganske i organske prevlake, inhibitori korozije i anode za katodnu zaštitu. Takođe, vrše se ispitivanja zaštitnog dejstva ekološki prihvatljivih inhibitora korozije na bazi kombinacije lantanoida (u prvom redu cerijuma) i organskih inhibitora, na komercijalnim aluminijumskim legurama kao i na čelicima. Ispituje se mehanizam njihovog dejstva na zaštitu pomenutih materijala primenom savremenih elektrohemijskih metoda, kao i primenom tehnika za morfološku i strukturnu karakterizaciju. Mehanizam dejstva inhibitora sa metalom dodatno se karakteriše DFT (engl. density functional theory) metodama simulacije na osnovu termodinamičkih parametara (energija HOMO-LUMO orbitala, Fukui funkcije atoma).

Ostale aktivnosti Centra obuhvataju širok spektar tema iz oblasti nauke o materijalima i inženjerstva zaštite životne sredine. U okviru oblasti nauke o materijalima vrši se sinteza i karakterizacija novih kompozitnih, metalnih, vatrostalnih, keramičkih i građevinskih materijala poboljšanih svojstava sa ciljem da odgovore zahtevima savremenih industrijskih koncepata i održivog razvoja. U oblasti inženjerstva zaštite životne sredine pronalaze se tehnološke procedure za dobijanje upotrebljivih i ekološki prihvatljivih materijala i proizvoda, korišćenjem nedovoljno iskorišćenih prirodnih, ali i tehnogenih resursa. Za tu svrhu vrše se istraživanja na polju sinteze i karakterizacije funkcionalnih polimera i polimernih nano kompozita u cilju razvoja novih tehnologija proizvodnje biodegradabilnih materijala za pakovanja hrane, nosače lekova itd.