Laboratorij materijala za konverziju energije i senzore

Laboratorij materijala za konverziju energije i senzore

Osnovna tematika laboratorija temelji se na postojećim projektima Hrvatske zaklade za znanost i Europskog socijalnog fonda u sklopu kojih se istražuju mogućnosti modificiranja svojstava tankih filmova metalnih oksida, prvenstveno ZnO  i TiO2, podešavanjem njihove nanostrukture i aktiviranjem njihove površine.

Labos_prezentacija
Andreja Gajović

Voditelj laboratorija

dr. sc. Andreja Gajović

+385 1 468 0113
Fax: +385 1 4680112
left right

Svojstva se optimiraju primarno za upotrebu u fotonaponskim uređajima no rezultati će biti primjenjivi i za druge opto-električne uređaje, razne vrste senzora, katalizatore itd.    

Pri tom se određuje korelacija nanostrukturnih osobina sa optičkim, vibracijskim i električnim osobinama s jedne strane te ovisnost strukture o parametrima formiranja nanostruktura sa druge. Ovo omogućava provjeru teoretskih predviđanja vezanih za defekte i nisko-dimenzionalne strukture i modeliranje rasta tankih filmova. Realiziraju se nano-strukture koje su izdužene u smjeru okomitom na površinu,  sastoje se od jedne vrste oksida a dekorirane su drugom vrstom oksida ili metalnim nanočesticama. Od pripravljenih nanokomozita se očekuje značajno povećanje efikasnosti kod fotonaponskih ćelija, postizanje svojstava postojane fotovodljivosti, te izvrsna fotokatalitička i senzorska svojstva.

Tehnike priprave materijala:(i) kemijske metode, (ii) vakuumska depozicija pomoću magnetronskog rasprašivanja.

(i) Kemijske metode (uključujući sol-gel tehnike i hidrotermalnu sintezu) ostavljaju velike mogućnosti u formiranju raznih nano-struktura (npr. nano-kristali, nano-žice, nano-plohe, nano-cjevčice), olakšavaju veću fleksibilnost pri optimizaciji priprave i bolju statistiku u određivanju povezanosti  strukture sa svojstvima. Kemijski pripravljene nanostrukture se nanose u tankim slojevima metodom „spin-coating“.

(ii) Tehnike formiranja filmova kao što je magnetronska depozicija imaju i tehnološki značaj zbog jednostavnog povećanja skale do industrijskih razmjera obzirom da fotonaponske solarne ćelije i senzori podrazumijevaju formiranje tankih slojeva na velikim površinama razne Zbog toga se optimalna strukturna svojstva, koja se eksperimentalno potvrde kemijskim metodama, nastoje postići magnetronskom depozicijom.

Modifikacija površine nanostruktura: varira se struktura i kemijska svojstava modifikatora kako bi se uz visoku efikasnost, postigla visoka stabilnost kod fotonaponskih uređaja, te će se po potrebi uvesti novi materijali kao osnova za aktivne slojeve u fotonaponskim uređajima. Za ostale primjene se nastoji variranjem vrste i svojstava materijala povećati vrijeme postojane fotovodljivosti, osjetljivost, limit detekcije, selektivnost i linearnost senzora, te efikasnost i trajnost fotokatalizatora. U nastavku će se posvetiti više pažnje modificiranju i funkcionalizaciji površine optimiranih nanokompozita u skladu s teorijskim modelima dobivenim u suradnji s teorijskim grupama.

Tehnike karekterizacije materijala: Ramanova spektroskopija, UV-vis spektroskopija, pretražna elektronska mikroskopija (SEM), transmisijska elektronska mikroskopija (TEM) u inozemnim grupama (Centar za elektronsku mikroskopiju, IJS, Ljubljana, Electron microscopy group, FHI-MPG, Berlin), rendgenska difrakcija (u suradnji s FKITom i PMFom), impedancijksa spektroskopija (u suradnji s LFM-ZKM-IRB).
 
Uz osnovnu tematiku laboratorija, dio njegovih članova paralelno sudjeluje u tematikama i projektima prijavljenim sa suradnim grupa unutar i zvan IRBa.
PROJEKTI

VOĐENJE PROJEKATA:
1. 2015-2018 HrZZ projekt “Nanokompoziti cinkovog oksida i titanijevog dioksida za fotonaponsku primjenu” (IP-2014-09-9419) A. Gajović (668.298,00 kn)
2. 2015-2016 projekt EU socijalnog fonda „Nanostrukture titanijevog dioksida za foto-naponsku ćeliju, profesionalni razvoj mladih istraživača/poslijedoktoranada“ D. Gracin (1.894.000,00 kn).
3. 2015/2016 Zaklada HAZU „Postojana fotovodljivost u BaTiO3/TiO2 heterostrukturi“ A. Gajović (8.000,00 kn).
4. 2016-2017 Hr.-Njem bilaterala (MZOŠ-DAAD): „In situ optimizacija rasta 2D halkogenida baziranih na prijelaznim metalim (TMDs) za potencijalne primjene u elektronici i optoelektronici“ A. Gajović (IRB) -M. G. Willinger (FHI-MPG).
SUDJELOVANJE NA PROJEKTIMA:

5. 2014-2018 HrZZ  „Bioinspirirani materijali - mehanizmi nastajanja i interakcija” (D. Kralj) – sur. A. Gajović 50%, M. Plodinec 50%
6. 2015-2019  HrZZ “Zelena sinteza organopaladijevih foto-osjetljivih spojeva (M. Ćurić), sur. K. Juraić 20%..
7. 2016-2019 HrZZ  Uspostavni HrZZ Mehanokemijska reaktivnost pod kontroliranim uvjetima temperature i atmosfere za čistu sintezu funkcionalnih materijala” (K. Užarević) – sur. D.Gracin 30%.
8. 2015-2017 Hrv.-Kin. bilat. "Mechanochemical organic synthesis: Experimental and theoretical investigation of reaction mechanisms" (V. Štrukil) – sur. D. Garcin.
SUDJELOVANJE U CENTRU IZVRSNOSTI:

Centar izvrsnosti za napredne materijale i senzore (CEMS), sudjelovanje u jedinicama
(a) Novi funkcionalni materijali: sudjeluju A. Gajović i M. Plodinec
(b) Grafen i srodne 2D strukture: sudjeluju A. Gajović i M. Plodinec

Andreja Gajović
dr. sc.

znanstveni savjetnik
voditelj laboratorija
+385 1 468 0113
1227

Daniel Meljanac
dr.sc.

poslijedoktorand
+385 1 468 0113
1227

Davor Gracin
dr

znanstveni savjetnik
+385 1 468 0237
1426
+385 989139770

Domagoj Belić
PhD

znanstveni suradnik
01456970
1426

Ivana Panžić
Mag.chem.

Doktorand
+385 1 456 1106
1239

Krunoslav Juraić
dr. sc.

znanstveni suradnik
+385 1 456 0970
1426

Silvije Domazet
dr. sc.

asistent
014561106
1239

In situ optimizacija rasta 2D halkogenida baziranih na prijelaznim metalima

Glavni istraživač / voditelj: Andreja Gajović

hrvatsko-njemačka suradnja
Inozemni partner: Fritz Haber Institute - Max-Planck-Gesellschaft, Department for inorganic chemistry, Njemačka

više »

Micro-Raman spectroscopy study of bio-ceramic surface composition changes

Glavni istraživač / voditelj: Andreja Gajović

hrvatsko-francuski program „Cogito“ Partnerstvo Hubert Curien
Inozemni partner: University of Valenciennes and Hainaut Cambrési, Laboratoire des Matériaux Céramiques et Procédés Associés (LMCPA)

više »

Perovskiti za fotonaponsku primjenu

Glavni istraživač / voditelj: Andreja Gajović

Projekt zaklade HAZU

više »

Ova stranica koristi kolačiće

Neki od tih kolačića nužni su za ispravno funkcioniranje stranice, dok se drugi koriste za praćenje korištenja stranice radi poboljšanja korisničkog iskustva.

Za više informacija pogledajte naše uvjete korištenja.

  • Kolačići koji su nužni za ispravno funkcioniranje stranice. Moguće ih je onemogućiti u postavkama preglednika.