Nanostrukturirani metalni oksidi intenzivno se istražuju za razne napredne primjene, kao što su konverzija Sunčevog zračenja u druge oblike energije, pohrana energije u Li-ionskim baterijama, adsorpcija i fotokatalitička razgradnja štetnih tvari, detekcija štetnih i zapaljivih plinova ili poboljšanje svojstava polimernih materijala kroz pripremu kompozita. Zbog snažne apsorpcije UV zračenja, značajne apsorpcije vidljivog i Sunčevog zračenja, kemijske stabilnosti, otpornosti na koroziju, niske cijene i neškodljivosti za okoliš, nanostrukturirani željezovi oksidi prikladni su materijali za ove primjene te su u posljednje vrijeme sve više istraživani. Najviše se ističu istraživanja moguće primjene nanostrukturiranog hematita (α-Fe2O3) kao fotoaktivnog materijala za proizvodnju vodika fotoelektrokemijskim razdvajanjem vode ili fotokatalitičku razgradnju štetnih organskih spojeva. Fizičko-kemijska svojstva željezovih oksida te njihove performanse u različitim primjenama ovisni su o veličini i obliku čestica, dopiranju kationima metala te o kombiniranju s drugim materijalima (metalni oksidi, ugljikovi nanomaterijali, polimeri) u funkcionalne kompozitne materijale. Polimerni kompoziti su materijali koji se sastoje od polimerne matrice (kontinuirane faze) i punila (diskontinuirane faze) čija kombinacija rezultira nastankom materijala jedinstvenih svojstava koja se razlikuju od svojstava sastavnih komponenti. Polimerni kompoziti sa željezovim oksidima kao punilima predstavljaju nove materijale koji mogu imati unaprijeđena mehanička, toplinska, barijerna i/ili UV blokirajuća svojstva te koji su netoksični i sigurni za upotrebu.

U ovom će se projektu korištenjem hidrotermalnih metoda sintetizirati nanostrukturirane čestice željezovih oksida različitih veličina i oblika prilagodbom uvjeta sinteze (koncentracija reaktanata, temperatura, pH, vrijeme reakcije) te dodatkom agensa za usmjeravanje oblika (aniona, kationa). Ispitat će se utjecaj veličine i oblika čestica te ugradnje metalnih kationa na strukturna, magnetska, optička i fotokatalitička svojstva priređenih uzoraka. Sintetizirane čestice željezovih oksida različitih veličina i oblika koristit će se za pripremu polimernih kompozita s biorazgradljivim polimerima polikaprolaktonom i poli(vinil-alkoholom). Pregledom znanstvene literature utvrđeno je da je dosad provedena priprema i karakterizacija kompozita željezovih oksida s pojedinim polimernim matricama dok su polimerne matrice polikaprolakton i poli(vinil-alkohol) još nedovoljno sustavno istražene. Bitno je istaknuti da ne postoje sistematska istraživanja utjecaja čestica hematita različitih veličina i oblika na svojstva polimernih kompozita. Važnost ovog istraživanja je u upotrebi biorazgradljivih i biokompatibilnih polimernih materijala te punila hematita, željezovog oksida sa svojstvima netoksičnosti, toplinske stabilnosti, otpornosti na koroziju i snažne apsorpcije UV zračenja.