DogodKI #9

Januar 2022 št. 9

DOGODKI Interno glasilo Kemijskega inštituta

Pozdravljeni!

Izbrali smo Naj mentorja 2021 IZPOSTAVLJENO

Nataša Jager Radin Brigita Pirc Odnosi z javnostmi

V tokratni številki izpostavljamo Naj mentorja Kemijskega inštituta dr.

Mateja Huša, prvega izmed naših sodelavcev, ki mu je pripadel ta naziv.

Razpis za takšno priznanje smo namreč prvič objavili lansko jesen, s tem pa naši novi strategiji mentoriranja dodali piko na i. In še nekaj je, česar smo se konec lanskega leta lotili prvič. Prvič smo med zaposlenimi na inštitutu organizirali decembrsko dobrodelno pobudo.

Sodelavke in sodelavce smo pozvali k darovanju v dober namen, zbrana sredstva pa podvojili in jih namenili eni od slovenskih fundacij.

V glasilu lahko spoznate lanske Preglove nagrajence za izjemna doktorska dela ter jubilejnega in Zoisovega nagrajenca. Brali boste lahko tudi o tem, kako lahko raziskave mobilnosti v mestih pripomorejo k reševanju problema epidemij. Izvedeli boste še kako domače se na odrskih deskah počuti naša analitičarka Barbara Lečnik Spaić, na kavo pa vas tokrat vabi doktorandka Maja Kokot.

Kemijski inštitut je v začetku leta 2021 pripravil dokument Mentorstvo na Kemijskem inštitutu. S tem dokumentom se je zavezal k aktivni promociji področja mentoriranja in pri tem predvidel tudi uvedbo priznanja Naj mentor Kemijskega inštituta. Prvo takšno priznanje je za leto 2021 pripadlo dr. Mateju Hušu.

‘Mentorstvo je nekaj najdragocenejšega, kar lahko podarite drugim’, je misel, ki smo jo zapisali na vrh plakata ob objavi razpisa za Naj mentorja Kemijskega inštituta 2021. Mentorja ali mentorico je lahko nominiral kdorkoli, ki na Kemijskem inštitutu opravlja diplomo, magisterij ali doktorat.

Nominiranec ali nominiranka pa je lahko bil vsak delovni ali formalni mentor, ki se ukvarja z vodenjem diplomskih, magistrskih ali doktorskih študentov, je zaposlen na Kemijskem inštitutu in se je pri mentoriranju izkazal za izvrstnega. Na razpis je prispelo 33 nominacij, nominiranih pa je bilo 18

mentorjev in mentoric.

Petčlanska komisija je nominacije ocenjevala na podlagi kriterijev kot so doprinos mentorja k raziskovalnemu in strokovnemu razvoju, komunikacija mentorja in študenta, način dela in razvoj potenciala študenta, spodbujanje in navdihovanje študenta, celovitost pristopa k mentoriranju ter nekatere dodatne lastnosti mentorja. Kot Naj mentorja Kemijskega inštituta 2021 so člani komisije izbrali dr. Mateja Huša.

Hušu iskreno čestitamo, podrobneje pa ga predstavljamo na strani 8.

ZNANSTVENI DOSEŽKI Objava dosežka v reviji Science Raziskovalca Kemijskega inštituta prof. dr. Gregor Mali in dr.

Andraž Krajnc sta sodelovala v mednarodni raziskovalni skupini, ki je razvila prebojno tehnologijo za izdelavo naslednje generacije kompozitnega stekla, uporabnega pri izdelavi svetlečih diod LED, pametnih telefonov ter televizijskih in računalniških zaslonov.

Študija o stabilizaciji svinčevih perovskitov v kovinsko-organskem steklu, ki je odličen primer, kako lahko izsledki raziskav vodijo k uporabnosti v vsakdanjem življenju, je bila objavljena v eni najbolj prestižnih znanstvenih revij Science. Dosežek je sicer plod sodelovanja Kemijskega inštituta z uglednimi tujimi raziskovalnimi ustanovami, kot so Univerze v Queenslandu, Leedsu, Parizu, Cambridgeu in druge.

Ključni pomen temperature in potencialnega okna na stabilnost nanodelcev zlitin platine kot elektrokatalizatorjev za reakcijo redukcije kisika Gorivne celice in vodik bodo imeli ključno vlogo pri prehodu na obnovljive vire energije. Najšibkejši člen gorivnih celic je šibka kinetika reakcije redukcije kisika, zato je njihovo obratovanje nepredstavljivo brez uporabe ustreznega elektrokatalizatorja. Za ta namen se je kot najboljša izkazala izjemno draga in redka platina, ki je v najsodobnejših katalizatorjih

Podelili tri Preglove nagrade za izjemna doktorska dela ter jubilejno nagrado Kemijskega inštituta ODMEVNO Na decembrskem zaključnem spletnem dogodku smo podelili Preglove nagrade za izjemno doktorsko delo v letu 2021, prejeli so jih dr. Brigita Hočevar, dr. Tilen Potisk in dr. Janvit Teržan. V jubilejnem letu, ko je naš inštitut obeležil 75. obletnico ustanovitve, pa smo podelili tudi jubilejno priznanje Kemijskega inštituta, Prejel ga je znanstveni svetnik dr. Milan Hodošček.

Dr. Brigita Hočevar je pionirka sistemske biologijeje prejela nagrado za doktorsko delo ‘Kinetika in transportni pojavi pri katalitski hidrogenaciji glukarne kisline do adipinske kisline’. Raziskovala je selektivno pretvorbo aldarne kisline, ki jo je moč pridobiti iz naravnih virov, npr. z oksidacijo glukoze, do adipinske kisline in njenih estrov. Ugotovila je, da sta za učinkovito pretvorbo ključna reduciran renijev katal-

izator in metanol kot topilo. Pokazala je, da bi nov postopek lahko razrešil okoljsko težavo sedanjega načina pridobivanja adipinske kisline iz fosilnih virov.

Dr. Tilen Potisk je prejel nagrado za doktorsko delo ‘Makroskopski vidiki feromagnetnih nematskih faz, tetraedrskega reda v ferogelih in magnetoreoloških tekočin’.

Ukvarjal se je z makroskopskim modeliranjem in izpeljavo hidrodinamskih enačb

2

kompleksnih magnetnih tekočin, obravnaval je feromagnetne tekoče kristale. Na podlagi primerjav med izračuni in izmerjenimi podatki je pokazal, da na dinamiko v takih tekočih kristalih ključno vpliva disipativna sklopitev med nematskim direktorjem in magnetizacijo. Napovedal je izjemno občutljivost in izredno hiter odziv feromagnetnih tekočih kristalov na majhne spremembe magnetnega polja, kar bi lahko vodilo do razvoja občutljivih magneto-optičnih naprav.

Dr. Janvit Teržan jje prejel nagrado za doktorsko delo ‘Delna oksidacija propena z molekularnim kisikom na katalizatorjih CuOx/ SiO2, modificiranih z alkalijskimi kovinami’. Razvijal je katalizatorje za epoksidacijo propena z molekularnim kisikom. Pridobljeni propilen oksid je ena izmed pomembnejših kemijskih surovin na svetu, saj se uporablja v več industrijskih panogah, od avtomobilske in gradbene do tekstilne in elektronske. Nagrajenec je katalizatorje na osnovi bakra modificiral z alkalijskimi in zemljo alkalijskimi kovinami in tako razvil učinkovit postopek, s katerim se lahko pri proizvodnji propilen oksida izognemo dragim in umazanim načinom proizvodnje.

Glasilo Kemijskega inštituta Januar 2022 ZNANSTVENI DOSEŽKI Dr. Milan Hodošček, znanstveni svetnik Kemijskega inštituta, pa je prejemnik jubilejnega priznanja Kemijskega inštituta. V svoji znanstveni karieri je nanizal vrsto izrednih znanstvenih uspehov, z dosežki je prispeval tako k razvoju kot tudi h krepitvi ugleda Kemijskega inštituta. Njegovo raziskovalno udejstvovanje je vplivalo na razvoj področja molekulskih simulacij v Sloveniji, pomembno je prispeval tudi k vzpostavitvi superračunalniških sistemov za simulacije molekul. Izpostavimo naj še Hodoščkovo mednarodno znanstveno delovanje, sodeloval je z raziskovalci z uglednih raziskovalnih ustanov in univerz po svetu kot sta denimo univerza

Harvard in klinični center National Institutes of Health v Marylandu.

Zoisova nagrada prof. dr. Goranu Dražiću V Cankarjevem domu so decembra podelili nagrade in priznanja Republike Slovenije za izjemne dosežke v znanstvenoraziskovalni in razvojni dejavnosti v letu 2021.

Med nagrajenci je tudi prof. dr. Goran Dražić, vodja Laboratorija za elektronsko mikroskopijo na Odseku za kemijo materialov, ki je prejel Zoisovo nagrado za vrhunske dosežke na področju presevne elektronske mikroskopije materialov. Odbor za podelitev nagrad je v obrazložitvi navedel, da je prof. Dražić dosegel vrhunske, mednarodno odmevne znanstvene rezultate na

področju razvoja in uporabe metod presevne vrstične elektronske mikroskopije pri študiju naprednih funkcionalnih anorganskih materialov. Profesor Dražić je visoko ločljivost najsodobnejših vrstičnih presevnih elektronskih mikroskopov nadgradil z razvojem nove metode in jo preizkusil pri študiju različnih kristaliničnih materialov kot so feroelektriki, polprevodniki in katalizatorji. S presevno elektronsko mikroskopijo se ukvarja že več kot trideset let in je med najpomembnejšimi strokovnjaki na tem področju.

Od leve: prof. dr. Gregor Anderluh, prof. dr.

Goran Dražić, prof. dr. Janez Plavec.

Foto: Marjan Verč

razporejena na ogljikovem nosilcu v obliki nanodelcev. Pri iskanju aktivnejšega, a hkrati cenejšega katalizatorja, so se zlitine platine, pri katerih je del platine nadomeščen z manj plemenito in hkrati cenejšo kovino, izkazale kot najbolj obetavna rešitev. Medtem ko je njihova visoka aktivnost že splošno dokazana, pa njihova stabilnost še ni bila ustrezno raziskana. Raziskovalci iz Laboratorija za elektrokatalizo so pri tem pokazali, kako temperatura in širina potencialnega okna vplivata na stabilnost oziroma degradacijo urejenih Pt-Co/C, Pt-Cu/C in Pt-Ni/C elektrokatalizatorjev.

Dokazali so, da imata tako višja temperatura kot tudi širše potencialno okno ključen vpliv na mehanizme raztapljanja tako platine in posledično tudi manj plemenite kovine. Raziskava je bila objavljena v reviji ACS Catalysis.

Preprosta izdelava fleksibilnih katalizatorjev ali elektrod Možnost, da nekatere predstavnike izredno pestre družine kovinsko-organskih materialov lahko stalimo, je odprla pot mnogim zanimivim smerem uporabe. V nedavni raziskavi so avtorji kovinsko-organsko steklo

nanesli na fleksibilno ogljikovo tkanino. Tkanino so pritrdili na obod laboratorijskega mlina, nanjo nasuli polikristalinični kovinsko-organski material in pričeli z mletjem. Ko so se nanometrski kristalčki enakomerno razporedili po tkanini, so to okrašeno tkanino segreli nad temperaturo tališča kovinsko-organskega materiala.

Pri tem se je dobljena kovins-

3

ZNANSTVENI DOSEŽKI ko-organska talina lepo razlila po ogljikovih vlaknih tkanine. Sledilo je še hitro ohlajanje. Ker je talina kovinsko-organskega, natančneje kovinsko-imidazolatnega materiala zaradi obilice pretrganih vezi med kovinskimi centri in imidazolatnimi ligandi zelo reaktivna, je pri takem postopku zelo enostavno pripraviti kovinsko-organski nanos z dvema ali več različnimi kovinami. Avtorji so npr. pripravili tkanino, prevlečeno s kobalt-železovim imidazolatnim steklom. Izkazalo se je, da je taka tkanina zelo katalitsko aktivna. Raziskava je bila objavljena v reviji Angewandte Chemie.

Strojno učenje z umetnimi nevronskimi mrežami Strojno učenje z umetnimi nevronskimi mrežami se je izkazalo kot ključno orodje za napovedovanje kemičnih procesov v številnih priznanih procesih valorizacije biomase, ki so pomembni v biorafinerijah. Z njimi optimiziramo želene produkte in reakcijske pogoje. Sistemi nudijo prepričljive prednosti pri prepoznavanju vzorcev za razlago vpliva stalno spreminjajočih sestavin surovin na zapletene procese pretvorbe biomase, saj ne zahtevajo pred-

Na kavi z mlado raziskovalko Maja Kokot Na kavo smo povabili Majo Kokot, doktorandko, ki znotraj raziskovalne skupine Teoretičnega odseka snuje novo vrsto protibakterijskih zdravil.

Doktorska študentka biomedicine je tudi lanska zmagovalka slovenskega dela mednarodnega tekmovanja prebojnih idej Falling Walls Lab. Kako ste zajadrali v znanstvene vode?

Na začetku četrtega letnika študija sem si, poleg študijskih obveznosti, želela karseda produktivno preživeti svoj prosti čas. Predvsem sem si želela, da bi lahko teoretično znanje, ki ga pridobiš med študijem, nadgradila in poglobila še s praktičnimi izkušnjami. Takrat sem se pridružila raziskovalni skupini znotraj Te o r e t i č n e g a odseka Kemijskega inštituta, kjer sem ostala vse do danes, in kjer zdaj raziskujem novo vrsto zaviralcev bakterijskih okužb.

Kaj trenutno raziskujete?

hodnega poznavanja reakcijskih mehanizmov ali termodinamičnih pojavov. Ugotovili so, da je to izjemno koristno v dinamični uporabi biokemičnih procesov v realnem času za hitro spremljanje in regulacijo parametrov, na primer med fermentacijo ali anaerobno razgradnjo. Raziskovalci z Odseka za katalizo in reakcijsko inženirstvo so članek objavili v reviji Renewable and Sustainable Energy Reviews.

Kako izboljšati elektrokatalitske lastnosti iridija?

Za večjo uveljavitev čistih virov energije in s tem prehoda v

4

Trenutno se ukvarjam z načrtovanjem novih vrst potencialnih antibiotikov proti široko odpornim bakterijam. Slednje namreč predstavljajo veliko zdravstveno breme po vsem svetu. Dolgotrajna in prepogosta uporaba določenih protibakterijskih zdravil je namreč pripeljala do globalnega povečevanja bakterijske odpornosti ter zmanjševanja učinkovitosti mnogih doslej poznanih protibakterijskih zdravil.

Najpomembnejši dosežek znanosti po vašem mnenju?

Težko je izpostaviti le en dosežek, saj je na vsakem področju in tudi znotraj posameznih področij ogromno pomembnih odkritij. Pa vendar je po mojem mnenju

na področju medicine oziroma farmacije eden najpomembnejših dosežkov prav odkritje antibiotikov.

Vaš znanstveni vzornik?

Kot vzornika ali vzornice nimam točno določene osebe. Lahko pa rečem, da občudujem prav vse ljudi, ki so predani znanstveniki oziroma raziskovalci, ter znajo ob tem znanje in znanost tudi predajati naprej ter na ta način navduševati druge ljudi.

Kje so po vašem mnenju meje znanosti?

Meje znanosti so po mojem mnenju omejene s tem, koliko si posameznik želi razumeti, razrešiti in doseči. Če razmišljamo odprto, kreativno, inovativno in interdisciplinarno, znanost, vsaj tako menim, nima prav nobenih meja.

Kaj bi si v prihodnje še želeli raziskovati?

V prihodnje bi si želela nadaljevati z raziskovanjem na področju protibakterijskih učinkovin in odkriti novo učinkovino, ki bi prišla na trg kot nov antibiotik.

To bi pripomoglo k zdravljenju katere od številnih do sedaj neozdravljivih bakterijskih okužb.

Glasilo Kemijskega inštituta Januar 2022

Raziskava, ki bo pripomogla k reševanju problema epidemij piše prof. dr. Jure Zupan Raziskovalci zdaj ne raziskujejo le neposredno koronavirusa, v ta namen bom omenil raziskavo, ki jo je nedavno objavila revija Nature. Rezultati te so vzbudili pozornost ne le med strokovnjaki za mobilnost, ampak tudi med infektologi, ki raziskujejo širjenja epidemij.

V nasprotju z večino raziskav o mobilnosti, ki sledijo gibanju ljudi med mesti, državami ali celo med kontinenti, se je omenjena raziskava osredotočila na gibanja ljudi znotraj mest, upoštevajoč prostorsko in časovno komponento. Raziskovalci so sledili 8 miljonom anonimiziranih mobilnih telefonov prebivalcev sedmih mest [Abidjan (4,4 mio; 2000 km2), Boston (4,5; 230), Braga (0,2; 180), Dakar (1,5; 83), Lisbona (0,5; 100), Porto (0,2; 41) in Singapur (5,8; 680)].

Mesta so si kulturno, geografsko in velikostno zelo različna. Doslej so domnevali, da je mobilnost ljudi znotraj mest kompleksen pojav, odvisen od kulture, razprostranosti, prometne ureditve, dostopnosti do javnega prometa itd. Omenjena raziskava pa je pokazala, da je možno tok prebivalcev skozi dano lokacijo ρi(r,f) v poljubnem mestu predstaviti z enostavno, predvsem pa s splošno in robustno enačbo:

ρi(r,f) = μi/(rf)η kjer je r prepotovana razdalja in f frekvenca obiskov te lokacije. Eksponent η je približno enak 2. Preprosto povedano, če

v določenem času neko lokacijo obišče 5 ljudi, ki stanujejo 3 km daleč, bodo isto lokacijo v enakem obdobju obiskali 3 ljudje, ki stanujejo 5 km proč. Intenziteta μi predstavlja specifično privlačnost lokacije.

ZNANSTVENI DOSEŽKI brezogljično družbo, je potrebno proizvesti ‘zelen’ vodik. To je mogoče z elektrolizo vode, ki pa je neizogibno povezana z uporabo žlahtnih kovin iridija in platine za katalizo obeh reakcij, ki potekata pri tem procesu. Največ pozornosti se posveča reakciji razvoja kisika, za katero potrebujemo izredno redek iridij. Raziskovalci zato iščejo inovativne načine, kako

Novi zakon ponuja prvo empirično potrditev doslej eksperimentalno nedokazane teorije človeške mobilnosti, imenovane

čim bolje izkoristiti to kovino, kar bi omogočilo proizvodnjo vodika na večji skali. Povečanje katalitsko aktivne površine je možno s sintezo nanodelcev, ki jih zasidramo v stabilno podlago. Raziskovalci iz Laboratorija za elektrokatalizo so v raziskavi, objavljeni v reviji ACS Catalysis pokazali, da je možno izkoriščenost iridija izboljšati z dodajanjem plasti bakra, ki omogočijo nastanek manjših nanodelcev. Med elektrokemijsko aktivacijo se plasti bakra raztopijo, na podlagi pa ostanejo vezani delci iridijevega oksida, ki so v primerjavi z večjimi delci bolje stabilizirani preko interakcije z nosilcem TiONx.

CPT (Central Place Theory), ki predvideva, da za izpolnjevanje svojih potreb in želja ljudje obiskujejo najbližjo možno lokacijo, kar v strnjenih naseljih vodi k tvorjenju specifičnih skupin (clustrov).

Avtorji v članku poudarjajo primaren pomen odkritja: “Če primerjamo kulturo, gospodarsvo, podnebje, promet in druge značilnosti Bostona z Abidjanom, se zdi presenetjivo, ko eksperiment pokaže, da se prebivalci obeh mest vedejo pravzaprav na zelo podobne načine”.

Vir: M. Schläpfer et al. 2021. The universal visitation law of human mobility, Nature, 593, p. 522–527.

Zelo prilagodljiv in selektiven katalizator NiCe/Al2O3 za pretvorbo HMF v kemikalije z višjo dodano vrednostjo Dehidracija glukoze, pridobljene iz lignocelulozne biomase, omogoča sintezo hidroksimetilfurfurala (HMF), intermediata, ki ga lahko pretvorimo v vrsto spojin z dodano vrednostjo. Večina raziskav skoraj izključno uporablja le en katalizator za pretvorbo HMF-ja v posamezen produkt, vendar le to močno omejuje samo praktičnost in ekonomičnost procesa.

To sicer omogoča doseg željenih donosov, vendar hkrati zahteva dolg reakcijski čas in uporabo dragih katalizatorjev na osnovi plemenitih kovin oziroma nevarnih topil. Raziskovalci z Odseka za katalizo in reakcijsko inženirstvo

5

ZNANSTVENI DOSEŽKI so prvič dokazali, da lahko z enim samim katalizatorjem na osnovi aluminijevega oksida z dodatkom prehodne kovine HMF pretvorimo v tri industrijsko pomembne pro

dukte. S hidrogeniranjem HMF-ja dosežemo visoke donose željenih produktov z dodano vrednostjo in že samo s spremembo reakcijskih pogojev ali vodnega medija zagotovimo visoko selektivnost reakcije. Članek je bil objavljen v reviji Green Chemistry.

Mehanizem fotokatalitske aktivacije CH4 in CO2 Fotokataliza je obetaven način za pretvorbo svetlobne energije

v kemično energijo. Zaradi vnosa energije v obliki fotonov je možno izvajati kemijske reakcije pri bolj milih pogojih v primerjavi s klasično (termično) katalizo, prav tako pa dosežene konverzije in selektivnosti niso podvržene termodinamskim omejitvam.

V tej raziskavi so raziskovalci z Odseka za anorgansko kemijo in tehnologijo združili moči s kolegi z Inštituta Jožef Stefan ter Inštituta Ruđer Bošković pri analizi Ni/ CeO2-x katalizatorjev v fotokatalitski reakciji suhega reforminga metana z vidno svetlobo. Tako eksperimentalna kot teoretična analiza sta pokazali, da je delna redukcija cerijevega oksida ključna za absorpcijo vidne svetlobe. Ta raziskava predstavlja osnovo za nadaljnji razvoj katalizatorjev za aktivacijo metana in ogljikovega dioksida z reakcijskimi hitrostmi

6

Nadaljevanje na strani 10

Škatlo dobrodelnosti namenili Fundaciji CTNNB1 DOBRODELNA POBUDA Da je dobrodelnost tista, ki poboža dušo in srce se morda zdi kot že ničkolikokrat slišana fraza. Pa vendarle je res, vsako, še tako majceno dobro delo, je nekaj neprecenljivega. V lanskem decembru smo se zato zaposleni in inštitut kot ustanova pridružili dobrodelnim pobudam. Zbrana denarna sredstva smo namenili Fundaciji CTNNB1, ustanovi za raziskave na področju genske terapije.

Darovati v dober namen je nekaj, kar obogati in osreči oba, tistega, ki prejme in tistega, ki daruje. Naj gre za prijaznost, pozornost, drobno darilo, ali pa prepotrebno denarno pomoč, šteje vse. Prav zato smo se na Kemijskem inštitutu decembra lani odločili, da se kot ustanova pridružimo dobrodelnim pobudam.

Inštitutsko dobrodelno akcijo smo poimenovali Škatla dobrodelnosti, pri tem pa smo se določili, da zbrana sredstva namenimo slovenski Fundaciji CTNNB1, ki vodi svetovni program genske terapije za sindrom CTNNB1.

Zaposleni smo prispevali vsak po svojih močeh, inštitut pa je za vsak zbrani evro prispeval še dodaten evro. Zbrati nam je uspelo 3.570,00 evrov. Na ta način smo skupaj pomagali širiti plemenito poslanstvo omenjene fundacije.

CTNNB1 sindrom je motnja, povezana z zaostankom v razvoju, intelektualno motnjo in zakasnitvijo ali nezmožnostjo govora. Sindrom CTNNB1 se pojavi, ko ena od dveh kopij gena CTNNB1 izgubi normalno funkcijo. Običajno se pojavi na novo, kar pomeni, da ni bil podedovan od staršev. O prvih primerih sindroma CTNNB1 so poročali leta 2012. Od takrat je bilo identificiranih več kot 300 otrok z enakim stanjem.

Nedavne študije poročajo, da je gen CTNNB1 najpogostejši vzrok za napačno diag-

nosticirane primere cerebralne paralize.

Fundacija CTNNB1 želi otrokom s to redko genetsko motnjo, ki vpliva skoraj na vse vidike njihovega življenja, vključno s sposobnostjo hoje, govora, razmišljanja in socialnega vključevanja, omogočiti polno

življenje. Gensko bolezen povzroča okvarjen ali nedelujoč gen, genska terapija pa omogoča vnos nadomestne kopije okvarjenega gena z uporaba vektorja AAV9. Nadomeščanje okvarjenega gena na ta način omogoča ozdravitev ali omilitev simptomov gensko odvisne bolezni.

V program omenjene fundacije je z raziskovalnim delom vključen tudi Kemijski inštitut, ki za to raziskovalno delo ni prejel nobenih sredstev omenjene fundacije, niti jih ne bo v prihodnje.

Glasilo Kemijskega inštituta Januar 2022

Poslovili smo se od prof. dr. Milana Dularja IN MEMORIAM Piše prof. dr. Milenko Roš Novembra lani se je v 93. letu starosti od nas poslovil profesor Milan Dular, ki je na Kemijskem inštitutu vodil Skupino za kemijo, biologijo in tehnologijo voda. Aktiven je bil tako na raziskovalnem kot na pedagoškem področju, v raziskovalnem delu se je posvetil raziskavam površinskih, tehnoloških in odpadnih vod ter postopkom za njihovo očiščenje, na fakulteti pa je ustanovil Katedro za ekološko tehnologijo.

Profesor Milan Dular se je rodil 4. marca 1929 v Ljubljani. Leta 1971 se je odzval povabilu takratnega direktorja Kemijskega inštituta prof. Dušana Hadžija in na inštitutu ustanovil Skupino za kemijo, biologijo in tehnologijo voda, ki jo je vodil vse do leta 1984. Po ustanovitvi skupine je odšel v München na Liebmannov institut, kjer se je seznanil s sparobnimi sistemi in kemijsko analizo voda. Nato ga je pot vodila v Berlin, na Institut für Luft, Boden und Wasserhygiene, kjer se je seznanil z določanjem strupenosti odpadnih in površinskih vod. Obiskal je tudi dve veliki združenji za gospodarjenje z vodami, ki sta se ukvarjali s čiščenjem voda in preskrbo s pitno vodo večjega dela Porurja (Emschergenossenschaft in Lippeverband).

Odšel je tudi na specializacijo na Inštitut za metalurgijo in železo na Poljskem, kjer so mu omogočili ogled različnih obratov in čistilnih naprav v več mestih. Pri tem se je podrobno seznanil z delom v laboratoriju in dimenzioniranjem bioloških čistilnih naprav.

Na Fakulteti za naravoslovje in tehnologijo v Ljubljani je prof. Dular ustanovil Katedro za ekološko tehnologijo. Vso raziskovalno dejavnost pa je s fakultete prenesel na Kemijski inštitut. Na fakulteti je imel predavanja, medtem ko so slušatelji vaje

povezane z vodami in odpadnimi vodami. Za svoje raziskovalno delo je s sodelavci prejel Nagrado sklada Borisa Kidriča za izdelavo metodologije kemijsko-bioloških preiskav odpadnih vod.

Delo v tovarnah mu je pokazalo, kako zelo primanjkuje znanja iz kemije in biologije voda, čiščenja odpadnih vod ter delovanja čistilnih naprav. Zato je leta 1980 z Gospodarskim vestnikom organiziral strokovne seminarje imenovane Vodni dnevi, v okviru katerih so predavali domači in tuji strokovnjaki. Vodni dnevi so aktualni še danes, saj jih vsako leto organizira Slovensko društvo za zaščito voda (SDZV), katerega aktivni član je bil tudi prof. Dular.

opravljali na inštitutu, bili so vključeni tudi v raziskovalne naloge, ki so se izvajale na Kemijskem inštitutu.

Prof. Dular je s sodelavci preiskoval predvsem metodologijo površinskih voda, nekaterih procesnih vod različnih industrijskih panog, odpadnih vod in delovanja čistilnih naprav.

Kasneje je v svoj program vključil še čiščenje odpadnih vod z različnimi postopki in prenos laboratorijskih postopkov v večje merilo. Med svojim raziskovalnim delom je dodobra spoznal slovensko industrijo, za katero je pozneje izvajal razvojne naloge,

Vse od ustanovitve SDZV leta 1991 je prof. Dular aktivno sodeloval pri utrjevanju vloge društva doma in v svetu. Še posebej si je prizadeval za povezovanje s takratno nemško DVGW in evropsko EWPCA (danes DWA in EWA). Slovensko društvo za zaščito voda mu je za neprecenljive zasluge pri povezovanju s tujimi društvi in združenji podelilo status častnega člana.

Prof. Dular, ki se je od nas poslovil 3. novembra 2021, je bil med sodelavci in študenti izjemno priljubljen, zato ga bomo ohranili v lepem spominu.

7

Naziv Naj mentor dr. Mateju Hušu NAJ MENTOR KEMIJSKEGA INŠTITUTA 2021 Znanost ne sme ostati zaprta v laboratorijih, znanost in znanje je treba deliti in o tem veliko govoriti.

To je ena od rdečih niti delovanja našega sodelavca dr. Mateja Huša, ki mu je na lanskem prvem razpisu za Naj mentorja Kemijskega inštituta pripadel ta laskavi naslov. Je pa dr. Huš še mnogo več ko le raziskovalec in izvrsten mentor, aktivno se udejstvuje tudi na področju komunikacije znanosti.

Dr. Mateja Huša je petčlanska komisija izbrala izmed 18 nominiranih mentorjev in mentoric z naše ustanove. Tisti, ki so ga nominirali za Naj mentorja, so nam med drugim povedali, da je ne le prava zakladnica znanja, ampak da je tudi vedno pripravljen pomagati, da pri delu pušča veliko mero svobode in kreativnosti, ne vsiljuje svojega mnenja, hkrati pa ostaja na voljo za nasvete in razlage, da se problemu posveti v celoti in mu ni odveč, tudi če je čemu potrebno posvetiti več pozornosti, pa da je zelo razumevajoč in sočuten, ter predvsem, da je v navdih.

Dr. Huš je doktor fizikalne kemije. Po doktoratu na Fakulteti za kemijo in

8

kemijsko tehnologijo ga je pot najprej vodila na Kemijski inštitut na področje kemijskega inženirstva, od tam pa na 18-mesečno podoktorsko izpopolnjevanje iz fizike na Tehniško univerzo Chalmers v Göteborg na Švedskem.

Na Kemijskem inštitutu zdaj deluje kot raziskovalec na Odseku za katalizo in reakcijsko inženirstvo. Njegovo raziskovalno delo je preplet fizike, kemije, inženirstva in računalništva.

Raziskuje predvsem na področju teoretične katalize ter se ukvarja s teoretičnim opisom kemijskih reakcij in z računalniškimi simulacijami. Že nekaj let pa je dr. Huš aktivno vključen v proces mentoriranja mladih ra-

ziskovalk in raziskovalcev na različnih stopnjah, od diplomske do doktorske.

Hkrati pri Zvezi za tehniško kulturo Slovenije vodi tudi tekmovanja iz naravoslovja in dijake spremlja na olimpijade iz znanja. Delo z nadebudnimi mladimi ga izjemno veseli, saj pravi, da je eden najlepših občutkov opaziti, kako v mladi glavi zasveti žarnica, ko zapopade nekaj novega. In kot mentor na koncu pogosto ugotoviš, da si se v resnici največ naučil ti, dodaja. Čas posveča tudi komunikaciji znanosti. Kot strokovni sodelavec, predavatelj ali pisec poljudnoznanstvenih ali strokovnih besedil s področja znanosti in tehnologije se je znašel že v marsikakšnem mediju. O znanosti redno piše v časniku Delo, o računalništvu ter tehnologiji pa v reviji Monitor. Pred mikrofonom ga lahko občasno slišimo na Valu 202, kjer je strokovna podpora v oddaji Frekvenca X. In lahko se vam zgodi, da vas bo kmalu pobaral, če bi za prvo slovensko strokovno revijo Alternator, kjer je član uredniškega odbora, napisali kaj prav vi!

Kadar ne sedi za pisalno mizo ali računalnikom, se najraje preganja po hribih bodisi kot pohodnik, ali tekač, pa tudi s kolesom in smučmi. In ko ga vprašamo, kje najde čas za vse to, je kratek in jedrnat: »Imam neizmerno srečo, da lahko delam stvari, ki jih imam rad, in to s čudovitimi ljudmi. Dodam še ščepec organizacije in discipline, pa se res da premikati gore«.

Glasilo Kemijskega inštituta Januar 2022 Poziv - spoštujmo ukrepe in se cepimo Koronakriza nas še kar postavlja pred neslutene izzive.

To občutimo vsi, brez izjeme. Mnoge omejitve so korenito posegle v naš vsakdan. Rektorji in rektorice ter direktorji in direktorice slovenskih univerz in raziskovalnih inštitutov so se zato konec lanskega leta združili v skupni izjavi. Državljanke in državljane Slovenije so pozvali k doslednemu spoštovanju ukrepov za preprečevanje širjenja koronavirusa, ter k odločitvi za cepljenje. Upoštevajmo znanstvena dognanja, cepimo se, so bili enotni v pozivu.

Ne le analitičarka, tudi ustvarjalka in amaterska igralka Barbara Lečnik Spaić Ustvarjanje in gledališka igra je nekaj, kar me, poleg dela, najbolj navdušuje, pravi Barbara Lečnik Spaić, sicer strokovna sodelavka v Centru za validacijske tehnologije in analitiko. Kot igralka je dolgoletna članica Šentjakobskega gledališča, najstarejšega ljubiteljskega gledališča v Evropi. Kot ustvarjalka pa je izdelala že ničkoliko čudovitih voščilnic in zanimivih kosov nakita. »Oder te preprosto zasvoji, na odrskih deskah se naučiš premagovati tremo, predvsem pa se med soigralci stkejo prava prijateljstva«, pravi Barbara Lečnik Spaić, članica igralske zasedbe Šentjakobskega gledališča, sicer analitičarka v Centru za validacijske tehnologije in analitiko Kemijskega inštituta.

jala do leta 1996, nato pa je s to dejavnostjo za dobri dve desetletji prenehala.

Na odrske deske je znova stopila pred dvema letoma, ko je zaigrala v predstavi Jetnik druge avenije.

Ustvarjanje jo je zasvojilo šele po rojstvu drugega otroka, in to povsem po naključju. Za ta hobi so jo navdušile kreativne delavnice, ki se jih je pogosto udeleževala z otrokoma v vrtcu. Najraje ustvarja iz papirja, njena strast je predvsem izdelava voščilnic za najrazličnejše priložnosti, denimo za novoletne praznike ali rojstne dneve. Veseli pa jo tudi izdelava kolažnih albumov, ki jih pogosto izdela za obletnice ter druge posebne priložnosti. Ena od takšnih so na primer odhodi sodelavk ali sodelavcev v drugo službo.

voščilnice v okviru natečaja za najbolj izvirno božično-novoletno voščilnico, je bilo na ogled nekaj njenih papirnatih mojstrovin. Sicer pa je v preteklosti rada oblikovala tudi nakit, ogrlice in uhane je izdelovala iz polimerne gline in žice.

»Najbolj sem vesela, ko z mojimi izdelki pozitivno presenetim druge in se jim ob tem nariše nasmeh na obrazu«, še pove Barbara Lečnik Spaić. Za konec pa doda, da sta ustvarjanje in igranje tisto, s čimer se odklopi od sedanjosti. In če gre pri obeh njenih hobijih na samem začetku za čisto njen svet, za svet, ki ga doživlja v svojem ustvarjalnem kotičku ali na vajah v gledališču, pa prav ta svoj svet kasneje z velikim veseljem deli z drugimi. Delček svojega sveta jim podari bodisi kot igralka, ali pa v obliki prelepega izdelka, ki jim Prav čudovite voščilnice, ki nastajajo Z igranjem se je začela ukvarjati leta pod njenimi rokami, so bile že nekajkrat ga iz srca podari.

1988, ko je prvič stopila na oder Šentja- na ogled na razstavi izdelkov sodelavcev kobskega gledališča Ke m i j s ke g a v Ljubljani. Članica inštituta, ki tega ljubiteljskega jo tradicionagledališča, ki je v lno pripraviletu 2020 obeležilo mo ob koncu 100. obletnico ustavsakega leta. novitve in velja za Tudi konec najstarejšega v Evpreteklega ropi, pa je še danes. leta, ko smo Z igralstvom se je razstavili sicer aktivno ukvarFotografije: Jernej Čampelj in osebni arhiv

9

ZNANSTVENI DOSEŽKI ranga mmol/gcat*min z vidno svetlobo pri blagih pogojih.

Aktivna mesta pri katalitski sintezi metanola

Sinteza metanola je ena ključnih rešitev za pretvorbo odvečnih količin ogljikovega dioksida. Pri proizvodnji cementa, obdelavi odpadnih snovi in nekaterih drugih procesih je sproščanje ogljikovega dioksida neizogibno, zato potrebujemo učinkovite procese za njegovo odstranjevanje. Delovanje industrijskega katalizatorja za sintezo metanola (Cu/ZnO/ Al2O3) je zaradi spreminjajoče in kompleksne strukture zelo zahtevno določiti. Določitve mehanizma in aktivnega mesta reakcije smo se lotili preko kombinacije obsežne karakterizacije katalizatorjev, katalitskega testiranja in mikrokinetičnega modeliranja. Pri obdelavi industrijskega katalizatorja v različnih plinskih mešanicah se spremeni struktura in sestava površine katalizatorja, kar vpliva na končno aktivnost. Iz tega smo razvozlali, da sta najpomembnejša parametra izpostavljena površina bakrovih nanodelcev ter njihova pokritost s cinkom.

Ta je sposoben tvoriti zlitino z bakrom ter prehajati v notranjost nanodelca v reduktivnih pogojih in nazaj površino delca v oksidativnih pogojih. S časom cink v obliki oksida tvori plast, ki prekriva baker in s tem zniža aktivnost.

Ta dejstva smo združili in izdelali mikrokinetični model, ki je osnovan na kvantnokemijskih izračunih in vsebuje dva tipa aktivnih mest: Cu-Cu mesta za aktivacijo vodika in Zn-Cu mesta za adsorpcijo ogljikovega dioksida do metanola.

To je prva študija, ki kvantitativno poveže strukturo katalizatorja in njegovo katalitsko aktivnost.

Rezultati so bili objavljeni v reviji Applied Catalysis B: Environmental.

10

Dogajalo se je Projekt Pufer za izvedbo PCR testov SARS-CoV-2 na vzorcu sline je prejel Rektorjevo nagrado za naj inovacijo Univerze v Ljubljani za leto 2021. V kategoriji študentke in študenti ter alumne in alumni je omenjenemu projektu pripadlo 1. mesto. Med Članicami podjetniške skupine, ki so pripravile projekt, sta tudi doktorandka Eva Rajh in izr. prof. dr. Mojca Benčina s Kemijskega inštituta.

V Zagrebu je oktobra 2021 potekala 19. Mednarodna razstava inovacij ARCA 2021. Slovenijo je tudi letos zastopal Konzorcij za prenos tehnologij iz JRO v gospodarstvo, ki je za svoje inovacije prejel šest medalj.

Bronasta medalja je pripadla tudi inovatorjem Kemijskega inštituta Slovenije in Univerze v Mariboru. Kemijski inštitut je sodeloval z inovacijo Japanese knotweed rhizome bark - a potent antioxidant with stable antioxidant activity for formulation of active.

Na Veleposlaništvu Republike Slovenije v Washingtonu, DC v ZDA je oktobra 2021 potekal mednarodni znanstveni simpozij SAVICA 2021. Simpozij sta ga skupaj organizirala Veleposlaništvo in Kemijski inštitut, predavatelji prihajajo z najbolj elitnih ameriških univerz pa so v svojih predavanjih prikazali originalne pristope v borbi proti COVID-19 ter predstavili svoje najnovejše rezultate.

mi podjetniške skupine, ki so pripravile projekt, sta tudi doktorandka Eva Rajh in izr. prof. dr.

Mojca Benčina s Kemijskega inštituta.

Na Ministrstvu za okolje in prostor je oktobra 2021 potekala razstava izdelkov ponovne uporabe. Na razstavi je z izdelki, narejenimi iz ‘sadnega usnja’, sodeloval tudi Kemijski inštitut pod okriljem Pisarne za prenos znanja ter raziskovalca dr. Uroša Novaka.

Glasilo Kemijskega inštituta Januar 2022 Izr. prof. dr. Marta Klanjšek Gunde, raziskovalka na Kemijskem inštitutu, inovatorka ter soustanoviteljica odcepljenega podjetja MyCol d.o.o., je oktobra 2021 prejela nagrado Svetovne organizacije za intelektualno lastnino (WIPO). V podjetju na podlagi licencirane tehnologije razvijajo pametne nalepke s temperaturno občutljivo tiskarsko barvo, ki se ob segrevanju preko vnaprej določene temperature trajno obarvajo.

ZNANSTVENI DOSEŽKI

Temperaturno občutljivi temperaturni indikatorji, ki jih razvija podjetje MyCol d.o.o, odcepljeno podjetje Kemijskega inštituta, so bili novembra 2021 izbrani za eno od petih najboljših rešitev za pametne nalepke za živilsko industrijo na svetu. Izbor petih najboljših je opravilo podjetje StartUs Insights, ki se ukvarja s podatki o inovacijah, nastajajočih podjetjih in tehnologijah.

Odcepljeno podjetje Kemijskega inštituta ReCatalyst d.o.o. je bilo novembra 2021 razglašeno kot eno od dveh zmagovitih start-upov na velikem finalu BASF Innovation Hub 2021. Hkrati smo ReCatalyst predstavili tudi na dogodku Falling Walls. Med več kot 100 start-upi je bil ReCtalyst izbran med 25 zmagovalcev in je na seznamu Falling Walls Venture Winners 2021.

Ekipa projekta CCEdit, ki na Kemijskem inštitutu poteka pod vodstvom prof. dr.

Romana Jerale, vodje Odseka za sintezno biologijo in imunologijo, je zmagovalka natečaja AmCham Slovenia za najboljšo poslovno prakso Best of the Best 2021.

Skupina, ki izvaja projekt, poleg izboljšave tehnologije za urejanje genov in prenosa v komercialno uporabo, vzpostavlja tudi mednarodno poslovno-razvojno povezavo s tujimi organizacijami.

Evropski projekt APPLAUSE za predelavo invazivnih tujerodnih rastlin v uporabne izdelke in vhodne surovine za industrijo, pri katerem je sodeloval tudi Kemijski inštitut, je na tekmovanju EPSA 2021 (European Public Sector Awards), katerega namen je pospeševanje inovativne, digitalne in zelene javne uprave, osvojil 3. mesto v kategoriji Zelena javna uprava.

Katalizatorji med Scilo in Karibdo: selektivni ali aktivni Proizvodnja propilena predstavlja pomembno ozko grlo kemične industrije, saj ne dohaja povpraševanja. Starejši načini proizvodnje s krekiranjem težjih naftnih frakcij so tudi okoljsko problematični, zato se vse pogosteje uporablja alternativna sintezna pot s propanom kot reaktantom, ki ga dehidrogenirajo v propilen na katalizatorjih iz kromovega oksida. Kromovi oksidi so učinkoviti katalizatorji za to reakcijo, a jih še vedno pestijo težave s selektivnostjo in predvsem kratko življenjsko dobo. Zaradi hitrega nabiranja koksa na katalizatorjih reakcija poteka v ciklih, med katerimi so faze regeneracije

katalizatorja. Reakcija poteka v oksidativni atmosferi, v njej pa aktivno sodelujejo tudi kisikovi atomi iz katalizatorja. V raziskavi, objavljeni v reviji ACS Catalysis, smo razložili, zakaj reakcija ne poteka dobro na povsem reduciranem ali povsem oksidiranem katalizatorju.

Z večnivojskim modeliranjem, ki je vključevalo kvantnokemijske izračune strukture katalizatorja in reakcijskih korakov ter kinetične simulacije, smo demonstrirali razliko. Na reduciranem katalizatorju nastaja izključno propilen, a je reakcija zelo počasna (nizka aktivnost). Na oksidiranem katalizatorju je reakcija zelo hitra, a se večina propana pretvori v ogljikov dioksid (nizka selektivnost).

Pokazali smo, da obstoji optimalna stopnja oksidiranosti površine, kjer je proizvodnja propilena najhitrejša. To lahko uravnavamo s tlakom oksidanta in s primerno izbiro oksidanta (zrak, kisik, N2O).

11

Galerijska dejavnost V galeriji Kemijskega inštituta smo v oktobru in novembru gostili razstavo Sonce žareča voda akademskega kiparja Zorana Srdića Janežiča. Razstava ima na prvi pogled klasični videz, kiparska dela segajo v samo izhodišče evropske civilizacije, prepoznamo namreč lahko fragmente klasičnih grških in rimskih kiparskih del. V te fragmente pa so natančno vpete sodobne vsebine.

S priloženim malim zvezkom, kakršnega bi dobili pri nakupu sodobnega tehničnega blaga kot ‘navodilo za uporabo’, dojamemo, da so kipi Srdića Janežiča hkrati tudi aparature, s katerimi je možno pridobivati vodik iz vode.

V decembru smo gostili razstavi sodelavcev Kemijskega inštituta. Razstava z naslovom Krožno, nizkoogljično, inovativno: novi biomateriali, avtorjev dr. Uroša Novaka ter znanstvenic proti plastiki, predstavlja vizijo za življenjski slog brez plastike in odpadkov. Potujoča razstava Hydrogen center ‘Zelena prihodnost z vodikom’ pa kot potujoči laboratorij prikazuje prebojne dosežke na področju vodikovih tehnologij partnerjev projekta H2GreenTECH.

Glasilo Kemijskega inštituta Januar 2022

Rastline z inštitutske strehe NAVADNI MALI ZVONČEK piše dr. Blanka Ravnjak Kdo se ne spomni zvončkov, ki jih je kot otrok nabiral na travnikih ali robu gozdov. So ene izmed prvih cvetočih rastlin, ki včasih pridejo na plano še ob robu snežnih zaplat. Je rastlinska vrsta, ki pri nas med prvimi množično zacveti in je razširjena skoraj povsod.

Ob površnem pogledu se nam zazdi, da so vsi bolj ali manj enaki, saj so vendar zvončki. Pa vendar ni tako, saj je njihova raznolikost neizmerna. Rod zvončkov obsega 23 različnih vrst, ki se razprostirajo od Evrope do Zahodne Azije. Navadni zvonček (Galanthus nivalis L.), ki edini raste tudi pri nas, pa je naravno razširjen od Pirenejev in tja do Ukrajine. V Sloveniji je splošno razširjena vrsta, saj ga je mogoče najti tako v Primorju kot v notranjosti Slovenije.

Navadni zvonček ima v zemlji čebulico, iz katere poženeta na plano dva lista, ki sta pri dnu obdana s skupnim ovojem. Med njima se preriva cvetno steblo, na katerem se odpre kimast cvet z na vrhu med seboj zraslima dvema podpornima listoma. Cvet sestavljajo trije koničasti listi zunanjega kroga in trije skoraj za tretjino manjši cvetni listi notranjega kroga. V cvetu je šest prašnikov in plodnica. Iz nje se po oprašitvi in oploditvi razvije olesenela glavica, ki zaradi teže pade na tla. Ko se razpre, mravlje raznašajo semena.

Zvončke od nekdaj poznamo večinoma le kot rastlino, ki nam polepša pomladne dni ter nam prinese nov zagon. A ta drobna rastlinica ima še druge pomembne lastnosti. V pomladnem času predstavljajo njene velike populacije v naravi pomembno čebeljo pašo. Zvončke pa so nekoč uporabljali tudi kot vir alkaloida galantamina. V Bolgariji denimo so ga v tradicionalni medicini uporabljali kot zdravilo proti glavobolu. Marsikdo pa tudi ne ve, da nekateri zvončki tudi prijetno dišijo. Oddajajo vonj, ki nekoliko spominja na vonj španskega bezga. Zaradi tega se izplača kdaj pa kdaj prikloniti k tlom in nežno poduhati ta lepi pomladni cvet.

Za našo deželo so zvončki nekaj običajnega, a kljub temu se jih vsako pomlad znova razveselimo. Drugod, kjer naravno ne rastejo, v Angliji na primer, pa so prava uspešnica in vlada prava zbirateljska mrzlica iskanja njihovih varietet in posebnosti.

DOGODKI (Tiskana izdaja) ISSN 2712-2581 Ima spletno izdajo: DOGODKI (Spletna izdaja)=ISSN 2712-259X (https://www.ki.si/o-institutu/predavanja-in-publikacije/interno-glasilo-dogodki/ ) Založnik: Kemijski inštitut, Hajdrihova 19, 1000 Ljubljana Uredili: Nataša Jager Radin, Brigita Pirc Grafika na naslovnici: Matic Kisovec Fotografije: arhiv Kemijskega inštituta Oblikovanje: Imperioo Creatoor MTP d.o.o.

Tisk: Tiskarna Studio Print d.o.o.

Naklada: 150 izvodov Pogostost izhajanja: 3-krat letno Brezplačna publikacija

www.ki.si