Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2013/128 ZAKLJUČNO POROČILO RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1.Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta L2-2185 Naslov projekta Samočistilni antibakterijski fotokatalitski premazi v beli tehniki Vodja projekta 8012 Danilo Suvorov Tip projekta L Aplikativni projekt Obseg raziskovalnih ur 8340 Cenovni razred C Trajanje projekta 05.2009 - 04.2012 Nosilna raziskovalna organizacija 106 Institut "Jožef Stefan" Raziskovalne organizacije -soizvajalke 103 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo 1446 GORENJE gospodinjski aparati, d.d. Raziskovalno področje po šifrantu ARRS 2 TEHNIKA 2.04 Materiali 2.04.01 Anorganski nekovinski materiali Družbenoekonomski cilj .3 0. Naravoslovne vede - RiR financiran iz drugih virov (ne iz 13.01 SUF) 2.Raziskovalno področje po šifrantu FOS1 Šifra 2.05 -Veda 2 Tehniške in tehnološke vede - Področje 2.05 Materiali B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 3.Povzetek raziskovalnega projekta2 SLO Raziskave, ki so bile opravljene v okviru projekta »Samočistilni antibakterijski fotokatalitski premazi v beli tehniki« na Odseku za raziskave sodobnih materialov Instituta Jožef Stefan, so vključevale inovativne pristope z namenom, da bi združili veliko fotokatalitsko učinkovitost in tudi varnost materialov. Za ta namen smo raziskovali različne polprevodnike, ki so zaradi svojih fotokatalitskih, samočistilnih ali antibakterijskih lastnosti zelo zanimi za praktično uporabo. Med obetavnimi materiali smo raziskovali (a) materiale na osnovi TiO2 (substitucija s fosforjem, tanke plasti itd_) (b)titanatne nanocevke in nanotrakove in (c) hidroksiapatit in njegove kompozite z različnimi kovinami in kovinskimi oksidi. Materiali so bili pripravljeni z različnimi metodami, kot so sol-gel, hidrotermalna , solvotermalna in sonokemijska sinteza in metoda nanašanja plast za plastjo ter tudi s kombinacijo omenjenih metod. Nekatere med njimi so bile razvite kot nove metode za sintezo tovrstnih materialov. Sintetizirane material smo ovrednotili z različnimi metodami, pri čemer je bil poudarek na določitvi (a) fizikalnokemijskih lastnosti (XRD, TEM, SEM, TG/DTA, UV-VIS FT-IR, BET, DLS,itd^), (b) fotokatalitske učinkovitosti materialov (Infrardeča (IR) detekcija oksidacija isopropanola v aceton v plinasti fazi , detekcija razgradnje barvil v tekoči fazi pod vplivom ultravijolične (UV) in vidne (VIS) svetlobe) in (c) antibakterijske učinkovitosti (zaviranje rasti E. Coli pod vplivom VIS svetlobe). Doseženi rezultati so bili patentirani, objavljeni v uglednih mednarodnih revijah z visokim faktorjem vpliva in predstavljeni na različnih domačih in mednarodnih konferencah. ANG Research within the project »Samočistilni antibakterijski fotokatalitski premazi v beli tehniki« performed at Advanced Materials Department at Jožef Stefan Institute, includes investigation of the innovative solutions for joining high efficacy and safety of photocatalytically active materials. For that purpose various nano semiconductors applicable for photocatalytic, self cleaning and antibacterial applications were investigated. Among promising materials we analysed (i) nano titania, (ii) titanate nanotubes and nanobelts, (iii) hydroxyapatite, and their composites with various metals, metal-oxides and/or metallic compex species. The materials has been prepared by diferent preparation techniques, including sol-gel, hydrothermal, sonochemical and layer-by-layer as well as their combination. Some of them have been developed and optimised as a novel synthesis routes for these classes of materials. Developed materials were characterised using in-depth, multidisciplinary approach. Used characterisation methods can be classified into following groups: (i) characterization of the physico-chemical properties of the materials (XRD, FE-SEM, TEMs TG/DTA, UV-Vis and FTIR spectroscopy BET, zeta meter, dinamic light scatering granulometer and others), (ii) photocatalytic activity of the materials (gas-phase analyses-IR detection of isopropanol-acetone oxidation process and liquid phase analyses- UV/VIS/FIR detection of degradation of methylene blue) and (iii) antibacterial activity of the materials (inhibition of the growith of Escherichia coli by Vis-irradiated material in PBS solution). Achieved results were patented, published in prestigues international journals with high impact factor and presented at various national and international conferences. 4.Poročilo o realizaciji predloženega programa dela na raziskovalnem projektu3 Raziskovalne aktivnosti opravljene v okviru projekta »Samočistilni antibakterijski fotokatalitski premazi v beli tehniki« so potekale na naslednjih področjih: (a) Fotokatalitski materiali na osnovi TiO2 . (b)Pregled in analiza uporabe antibakterijske zaščite pri različnih proizvajalcih gospodinjskih aparatov. (c)Priprava kompozitov polistirena in nanokristaliničnega TiO2. Študij vpliva na mehanske lastnosti in antibakterijsko zaščito površine. (d)Nanokompoziti TiO2 s kovinskimi delci (e) Titanatni nanotrakovi in nanocevke ter njihovi kompoziti s kovinami (f) hidroksiapatit in njegovi kompoziti s plemenitimi kovinami Fotokatalitski materiali na osnovi TiO2 V tem delu raziskav je bil poudarek na študiju vpliva substitucije in sinteznih pogojev na morfološke in fazne značilnosti TiO2 ter posledično njihov vpliv na fotokatalitsko učinkovitost v vidnem (VIS) in ultravijoličnem (UV) delu spektra. Osredotočili smo se na pripravo TiO2 z veliko specifično površino, kar smo dosegli s pomočjo kopolimerov in z dodatkom fosforja. Ugotovili smo, da prisotnost fosforja zavre rast kristalitov in ohrani visoko specifično površino do 700° C in anatazno strukturo do 900°C. Vse to vpliva tudi na fotokatalitsko aktivnost, ki v UV področju ostaja visoka ne glede na temperaturo termične obdelave, medtem ko ta material v VIS področju ne kaže znatne fotokatalitske aktivnosti. Pomen teh raziskav je bil predvsem v pristopih, s katerimi smo uspeli kontrolirati morfološke in strukturne značilnosti TiO2. Da bi dosegli boljšo fotokatalitsko učinkovitost v VIS področju, smo se usmerili na druge sisteme, predvsem na kompozite. Pregled in analiza uporabe antibakterijske zaščite pri različnih proizvajalcih gospodinjskih aparatov V okviru tega projekta smo tudi raziskali, kakšna antibakterijske zaščite uporabljajo Gorenju konkurenčni proizvajalci hladilnikov. Analiza površin notranjih delov hladilnika, je pokazala, da proizvajalci polistirenu dodajajo različne anorganske snovi, vendar vsi ti anorganski dodatki niso dodani samo zaradi antibakterijske zasščite. Izkazalo se je, da večina proizvajalcev uporablja antibakterijsko zaščito na osnovi srebra. Priprava kompozitov polistirena in nanokristaliničnega TiO2. Študij vpliva na mehanske lastnosti in antibakterijsko zaščito površine. Za pripravo kompozitov polistirena in TiO2 smo uporabili komercialni TiO2, ker naši do tedaj razviti postopki za pripravo antibakterijskih materialov še niso omogočali priprave večjih količin materiala, katere so bile potrebne za izdelavo preizkušancev za merjenje mehanskih in drugih lastnosti. Ugotovili smo, da dodatek TiO^ izboljša nekatere mehanske lastnosti, medtem ko površina ni kazala izrazite antibakterijske učinkovitosti, kar pa je posledica slabe antibakterijske učinkovitosti uporabljenega komercialnega TiO2. Nanokompoziti TiO2 s kovinskimi delci (TiO2/M) Znano je, da se z dodatkom plemenitih kovin poveča število reaktivnih mest, potrebnih za tvorbo foto-radikalov, pri čemer se zmanjša tudi hitrost rekombinacije elektronov in vrzeli, kar posledično izboljša učinkovitost fotokatalitskega procesa. Z upoštevanjem tega koncepta smo pripravili TiO2 nanodelce in njihove kompozite s platino (TiO2/Pt). Izmed različnih sinteznih postopkov za pripravo materiala z visoko fotokatalitsko učinkovitostjo se je izkazala hidrotermalna sinteza kot zelo primerna. S to metodo smo pripravili dobro kristalinične anatazne in rutilne nanodelce s pritrjenimi Pt kvantnimi pikami. Rezultati teh raziskav so zbrani v članku, ki je bil poslan v objavo. Titanatni nanotrakovi in nanocevke ter njihovi kompoziti s Ag Zaradi velike specifične površine, polprevodniških lastnosti in plastovite strukture, ki omogoča vključevanje različnih ionov in nanodelcev med plasti, so ti materiali primerni za zelo različne aplikacije. Znano je, da imajo ti materiali zelo dobro fotokatalitsko učinkovitost v UV področju. Pričakovalo se je, da je mogoče izboljšati aktivnost v vidnem področju z dodatkom kovinske komponente. Za pripravo kompozita titanatnih nanotrakov s srebrom (Ag) smo uporabili metodo večplastnega elektrolita, ki je preprečila aglomeracijo in omogočila enakomerno porazdelitev Ag ter tesen stik med Ag nanodelci in titanatnim trakovi. Zaradi slednjega se znatno izboljša fotokatalitska učinkovitost kompozita v vidnem področju, kar lahko pripišemo plazmonskenu efektu Ag nanodelcev. Hidroksiapatit in njegovi kompoziti s plemenitimi kovinami Z izbiro materialov iz narave za nadaljnjo pripravo naprednih materialov se povečuje verjetnost za kompatibilnost teh materialov s človeškim organizmom in z okoljem. Pri današnjem vsesplošnem onesnaženju okolja, so pristopi, ki omogočajo ohranjanje okolja najpomembnejši kriterij pri razvoju novih materialov. Eden izmed takšnih materialov je hidroksiapatit, ki je glede na elektronsko strukturo polprevodnik s široko energijsko režo. Za hidroksiapatit so značilne zelo zanimive površinske lastnosti, vključno z veliko hidrofilnostjo. Površina hidroksiapatita ima veliko afiniteto za adsorpcijo različnih makromolekul (proteini in nukleinske kisline) in veliko gostoto površinskih polarnih skupin, ki zagotavljajo njegovo biokompatibilnost. Čeprav ima hidroksiapatit največji potencial za uporabo v biomedicini za regeneracijo in nadomeščanje kostnega tkiva, smo na osnovi tega materiala razvili nove materiale, ki so uporabni na področju fotokatalize in antibakterijske zaščite. Za pripravo kompozita hidroksiapatita s platino (Pt0 in Pt"+) in s Ag smo uporabili sonokemijsko metodo. Tako imenovani polprevodniški/kovinski nanokompozit, ki ga sestavljajo apatitne ploščice z platinskimi kovinskimi nanodelci na površini in dve različni vrsti površinsko vezanih Pt-kompleksov predstavlja inovativno rešitev za fukcionalni bioaktivni material. Ta material se lahko aktivira bodisi z izpostavitvijo ultravijolični ali vidni svetlobi. Ultravijolično aktivacijo omogoča polprevodniška hidroksiapatitna faza, ki absorbira svetlobo v UV področju. Nastali elektroni, ki so prišli iz valenčnega pasu polprevodnika, so vključeni v tvorbo reaktivnih radikalov. Aktivnost povzročena z vidno svetlobo je povezana s kompleksi, ki so adsorbirani na površini hidroksiapatita. Ti kompleksi absorbirajo vidno svetlobo in nastali elektroni preidejo v prevodni pas polprevodnika. Kovinski Pt nanodelci imajo sposobnost, da ujamejo elektron, ki je nastal bodisi z UV ali VIS induciranim prehodom. To omogoča podaljšanje aktivnosti materiala tudi v času, ko ni več osvetljen. Pokazalo se je, da kompozit hidroksiapatita s Pt izkazuje več kot 3-krat večjo aktivnost v vidnem področju kot komercialni material. Test z gram negativno bakterijo E. coli, je pokazal, da ta material pod vplivom vidne svetlobe zavira rast teh bakterij. Še boljše antibakterijske učinke izkazuje kompozit hidroksiapatita s Ag, ki žal ni toksičen samo za bakterije ampak tudi za druge žive celice. Izmed kompozitov hidroksiapatit s plemenitimi kovinami smo opazili najboljšo antibakterijsko učinkovitost za hidroksiapatit z Au, ki tudi ni toksičen za žive celice. Te rezultate smo tudi patentirali. S.Ocena stopnje realizacije programa dela na raziskovalnem projektu in zastavljenih raziskovalnih ciljev4 Raziskave, opravljene znotraj tega projekta predstavljajo tri pomembne stopnice pri realizaciji načrtovanih ciljev: (a) izboljšanje fotokatalitske učinkovitosti TiO^ v UV področju. (b)priprava materialov z fotokatalitsko aktivnostjo v VIS področju. (c) razvoj inovativnega okolju prijaznega pristopa k razvoju fotokatalitskih materialov v vidnem področju. Prvi korak k doseganju zastavljenih ciljev predstavlja izboljšanje fotokatalitske aktivnosti TiO2 v UV področju. Razvili smo štiri različne postopke za pripravo TiO2 in njegovih kompozitov s kovinskimi nanodelci. Izkazalo se je, da imajo ti nanodelci , če so v tesnem kontaktu s površino TiO2 pomembno vlogo v izboljšanju fotokatalitske učinkovitosti. Znanje povezano z vzroki za povečanje fotokatalitske aktivnosti v UV področju je bilo uporabljeno v naslednji stopnji, ko smo iskali rešitve za povečanje aktivnosti v VIS področju. TiO2 smo zamenjali z drugim polprevodnikom na osnovi titanatnih cevk in trakov, ki smo jih uporabili za pripravo kompozita s kovino. Za kompozit Ag s titanatnimi trakovi smo dokazali fotokatalitsko učinkovitost pod vplivom vidne svetlobe. V zadnji stopnji raziskav v okviru tega projekta smo uspešno rešili problem varnosti in učinkovitosti. Čeprav srebro kot kovinska komponenta predstavlja znatno izboljšanje fotokatalitske aktivnosti, vendar pa je veliko dvomov glede varne uporabe materialov na osnovi Ag. Da bi rešili ta problem, smo uporabili inovativni pristop z uporabo naravnega materiala . Nov material na osnovi hidroksiapatita z malo količino kovinske Pt ali Au predstavlja rešitev za združitev varnosti in učinkovitosti fotokatalitskega materiala, pri čemer kompozit s Au izkazuje najboljše lastnosti. 6.Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine5 V vsebini in časovnem poteku izvajanja projekta ni bilo bistvenih sprememb glede na načrtovane aktivnosti, opisane v prijavi projekta. 7.Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine6 Znanstveni dosežek 1. COBISS ID 24653351 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Vpliv triblok kopolimera P123 in fosforja na fizikalno-kemijske lastnosti TiO2 ANG Influence of the triblock copolymer P123 and phosphorous on the physico-chemical properties of TiO2 Opis SLO V zadnjih dvajsetih letih je postal TiO2 zaradi fotokatalitskih lastnosti, ki obetajo uporabnost na številnih področjih, eden najbolj raziskanih materialov. V tem članku opisujemo sintezni postopek in fotokatalitsko aktivnost nanokristaliničnega TiO2 z veliko specifično površino, ki smo jo dosegli s pomočjo kopolimerov in z dodatkom fosforja. Ugotovili smo, da vključitev fosforja v strukturo TiO2 prispeva k ohranitvi velike specifične površine tudi po termični obdelavi na 600-700°C, zavira rast kristalitov, stabilizira anataz do 900°C, ter ohrani UV fotokatalitsko aktivnost. ANG In the last twenty years,TiO2 has attracted great attention of the scientific community because of its high photocatalytic activity. In this article we described the synthesis of nanocrystalline TiO2 with high specific surface area, which was achieved by triblock copolymer and phosphorous as the framework template and stabilizer, respectively. We found that the incorporation of phosphorous in the structure of TiO2 preserved the high specific area, inhibited the grain growth and stabilized the anatase structure up to 900°C, and retained high UV photocatalytic activity. Objavljeno v Elsevier; Applied catalysis; 2011; Vol. 397, no. 1/2; str. 241-249; Impact Factor: 3.903;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 1.978; A': 1; WoS: EI, JA; Avtorji / Authors: Žunič Vojka, Škapin Srečo D., Maček Marjeta, Bračko Ines, Sever Škapin Andrijana, Suvorov Danilo Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 2. COBISS ID 24386855 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Sinteza srebrovih nanodelcev na titanatnih nanotrakovih z metodo samourejanja šibkih polielektrolitov ANG Silver nanoparticles on titanate nanobelts via the self-assembly of weak polyelectrolytes Opis SLO Za izdelavo kompozita titanatnih trakov (Ti-NB) s Ag smo uporabili metodo šablone z večplastnimi šibkimi poliekroliti (PEM), v katerih smo dosegli in-situ tvorbo Ag nanodelcev. Nadaljnje žganje Ag/Ti-NBs-PEM nanokompozita daje nanostrukturni kristalinični nanokompozit Ag/Ti-NBs, ki kaže povečano fotokatalitsko učinkovitost za razgradnjo barvila metilensko modro v primerjavi z Ti-NB. Tako pripravljen nanokompozit Ag/Ti-NBs also izkazuje fotokatalitsko učinkovitost v vidnem področju, kar se lahko pripiše plazmonskemu ekektu Ag nanodelcev. ANG A weak-polyelectrolyte multilayer on a surface of titanate nanobelts (Ti-NBs) was utilized as a template for in situ Ag nanoparticle formation in the fabrication of Ag-loaded Ti-NBs nanocomposites. The subsequent annealing of the Ag/Ti-NBs-PEM nanocomposites yielded nanostructured crystalline Ag/Ti-NBs. An enhanced UV photo-efficiency for degradation of methylene blue dye was observed for the Ag/Ti-NBs nanocomposites compared with pure Ti-NBs. As-fabricated Ag(x)/Ti-NBs nanocomposites also exhibited visible photoactivity assisted by the near-field amplitudes of the localized surface plasmon resonance (LSPR) of the silver nanoparticles in the 1D nanocomposite. Objavljeno v IOP Publishing; Nanotechnology; 2011; Vol. 22, issue 8; str. 085705-1085705-11; Impact Factor: 3.979;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.27; A': 1; WoS: NS, PM, UB; Avtorji / Authors: Bračko Ines, Jančar Boštjan, Logar Manca, Caglič Dejan, Suvorov Danilo Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 3. COBISS ID 25179943 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Rast srebrovih nanodelcev in njihovo kombiniranje s hidroksiapatitom za tvorbo kompozitov s pomočjo soniokemijske sinteze ANG The growth of silver nanoparticles and their combination with hydroxyapatite to form composites via a sonochemical approach Opis SLO V tem članku opisujemo nov sonokemijski postopek sinteze kompozita hidroksiapatita s Ag. Ugotovili smo, da so tako morfološke kot tudi strukturne lastnosti odvisne od vpliva hidroksiapatitne šablone. Mehanizem tvorbe in rasti Ag nanodelcev samih in znotraj kompozita so razložene v konceptu sonokemijskega procesa in uporabljene termične redukcije. ANG A new approach for the synthesis of silver (Ag) nanoparticles and their combination with hydroxyapatite (HAp) to form composites via a sonochemical process has been developed. In the case of the HAp/Ag composites investigated in this study, both the structural and morphological properties of the Ag nanoparticles were affected by the templating effect of the HAp. The formation mechanism and growth of the Ag particles on their own and within a HAp/Ag composite are discussed in terms of the sonification process and the thermal reduction steps used. Objavljeno v American Chemical Society; Crystal growth & design; 2011; Vol. 11, issue 9; str. 3802-3812; Impact Factor: 4.720;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.27; A': 1; WoS: DY, FI, PM; Avtorji / Authors: Vukomanovic Marija, Bračko Ines, Poljanšek Ida, Uskokovic Dragan, Škapin Srečo D., Suvorov Danilo 1.01 Tipologija Izvirni znanstveni članek 4. COBISS ID 1825895 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Določevanje fotokatalitske učinkovitosti TiO2 prevlek na keramičnih ploščicah z opazovanjem fotodegradacije organskih barvil ANG Determination of the photocatalytic efficiency of TiO2 coatings on ceramic tiles by monitoring the photodegradation of organic dyes Opis SLO V članku smo opisali metodo za določanje fotokatalitske učinkovitosti prevlek iz nanodelcev TiO2 na keramičnih substratih. Metodo smo osnovali na zasledovanju razbarvanja treh organskih barvil metilen modro, rodamin B in kristal vijolično, pri različnih reakcijskih pogojih. .Rezultati so pokazali, da imata zelo pomembno vlogo pri reakciji razkroja teh barvil oblika spektra UV svetlobe, kot tudi njena jakost. Debelina sloja TiO2, ki zavisi od koncentracije TiO2 suspenzije, ki jo nanašamo na keramični substrat močno vpliva na fotokatalitsko razgradnjo barvil. Vendar pa se pri debelejših nanosih pojavijo razpoke, ki najverjetneje vplivajo na oprijem nanosa na podlago in s tem na vzdržljivost nanosov. Raziskave so pokazale, da so vsa tri organska barvila ustrezna za določanje samočistilne učinkovitosti. ANG A method for the evaluation of the photocatalytic effectiveness of nanotitaniacoatings on ceramic substrate was established. Decolourization of three organic dyes, including methylene blue (MB), rhodamine B (RB) and crystal violet (CV), was investigated under different experimental conditions.The results showed that the UV light spectrum and light intensity are important parameters when establishing this method. The effect of TiO2 onthe percentage degradation of the dyes was examined by varying its concentration in the suspensions between 0.1% - 4.5 wt %, which resulted in different thicknesses of the TiO2 layers, and as expected higher percentages of nanotitania resulted in higher photocatalytic efficiencies. However higher amounts of titania lead to the formation of cracks on the surface, which mightdetrimentally affect adhesion and thus also long-term durability. The applicability of all the dyes used in the present study was proved, and there is good correlation between MB, RB and CV in the evaluation of self-cleaning efficiency. Objavljeno v Ceramurgica s.p.a.; Ceramics international; 2012; Vol. 38, Iss. 2; str. 1611-1616; Impact Factor: 1.751;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 0.774; A': 1; WoS: PK; Avtorji / Authors: Petrovič Vladimira, Ducman Vilma, Škapin Srečo D. Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 5. COBISS ID 4520218 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Poly(D,L-laktid-co-glikolid)/hidroksiapatitne jedro-lupina nanosfere ANG Poly(D,L-lactide-co-glycolide)/hydroxyapatite core-shell nanosphere Opis SLO Določali smo spremembe površinskih lastnosti okroglih delcev na osnovi poli(laktid-ko-glikolid)/hidroksiapatit (PLGA/HAp), ki smo jih pripravili s sonokemijsko sintezo. Delce, ki so vsebovali antibiotik clindamicin smo jih izpostavli simulirani fiziološki raztopini in zasledovali njihovo topnost. Morfologija izhodnih okroglih delcev se je med procesom spremenila v obliko filma, ki je nadalje postajal porozen. Zasledovanje dinamičnih sprememb površinskih lastnosti delcev v vodnem mediju je pokazalo, da se specifična površina delcev tekom razgradnje veča (do 70 m2/g), kot tudi njihova omočljivost (kot omakanja se je povečal na vrednosti od 40 o do 60 o), kar nakazuje na dobro interakcijo s celicami. In vitro testi so pokazali zelo dobro citokompatibilnost z mišjimi celicami tipa L929 in človeškimi fibroblasti tipa MRC-5. Fibroblasti tvorijo s preiskovanimi materiali dober kontakt. Pokazalo se je, da prisotnost biokeramike HAp v teh nano materialih z jedro-lupina morfologijo ugodno vpliva na njihove površinske lastnosti z ozirom na bioaktivnost in biokompatibilnost, ki sta zelo ANG pomembni za biomedicinsko uporabo. The novel concept of a simultaneous, controlled release of a drug and a prodrug with different physico-chemical properties was applied in order to prolong the release period of antibiotics and estimate their high local concentrations, which are the necessary preconditions for the treatment of some chronic infection diseases. For this purpose poly(D,L-lactide-co-glycolide)/hydroxyapatite (PLGA/HAp) core-shell nanostructures were used as the carrier of clindamycin-base, as a drug, and clindamycin-2-phosphate, as a prodrug model. As a result, a two-step release was observed: the controlled release of the more soluble phosphate form and the sustained release of the less-soluble base form of clindamycin, resulting in a high overall concentration of the released drug during the period of 30 days in vitro. The HAp phase within the PLGA core-shells, applied as a drug carrier, delayed the process of the degradation of the polymer; however, the presence of the drug affected the process of degradation and this influence was the dominant factor in the control over the degradation of the polymer phase of PLGA/HAp and the consequent kinetics of the drug release. Objavljeno v Elsevier; Colloids and surfaces; 2011; Vol. 82, no. 2; str. 414-421; Impact Factor: 3.456;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.456; A': 1; WoS: DA, EI, QE; Avtorji / Authors: Vukomanovic Marija, Škapin Srečo D., Poljanšek Ida, Žagar Ema, Kralj Bogdan, Ignjatovic Nenad, Uskokovic Dragan Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek S.Najpomembnejši družbeno-ekonomski rezultati projektne skupine7 Družbeno-ekonomski dosežek 1. COBISS ID 24224551 Vir: COBISS.SI Naslov SLO V vidni svetlobi aktivni TiO2 nanodelci pripravljeni s sol-gel sintezo ANG Visible light active TiO[sub]2 nano-powders prepared by sol-gel synthesis Opis SLO Vojka Žunič je na 18. konferenci o materialih in tehnologijah dobila nagrado za najboljšo predstavitev med mladimi raziskovalci za področje nanoznanosti in nanotehnologije. Mednarodna konferenca je bila organizirana s strani Inštituta za kovinske materiale in tehnologije, Kemijskega inštituta in Instituta Jožef Stefan. Tekmovanja mladih raziskovalcev, so se poleg slovenskih predstavnikov udeležili tudi mladi raziskovalci iz Slovaške in Češke, skupaj je sodelovalo 34 mladih razsikovalcev. ANG Vojka Žunič received award for the best presentation at the 18th Conference on Materials and Technology in the fields of nanoscience and nanotechnology. International conference was organized by Institute for Metal Materials and Technologies, National Institute of Chemistry and Jožef Stefan Institute. Besides Slovenian researchers, young researchers from Czech republic and Slovakia also participated in the competition. Šifra E.02 Mednarodne nagrade Objavljeno v Inštitut za kovinske materiale in tehnologije; Program in knjiga povzetkov; 2010; Str. 50; Avtorji / Authors: Žunič Vojka, Škapin Srečo D., Švara Erika, Suvorov Danilo Tipologija 1.12 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci 2. COBISS ID Vir: vpis v poročilo Naslov SLO Fotokatalitska aktivnost Pt/TiO2 nanokompozita pod vplivom vidne svetlobe v vodnem in plinskem mediju ANG Visible-Light Photocatalytic Activity of Pt/TiO2 Nano-Composites in Aqueous and Gaseous Media Opis SLO Na mednarodni konferenci o fotokatalitskih materialih , ki je potekala v San Diegu, je Vojka Žunič predstavila rezultate fotokatalitske aktivnosti kompozita TiO2 s Pt za razgradnjo metilenskega modrega v vodni raztopini kot tudi za oksidacijo iso-propanola v aceton v plinasti fazi. ANG At the international conference on photocatalytic materials, held in San Diego, Vojka Žunič presented the results of photocatalytic activity of TiO2/Pt composites investigated in solution- using methylene blue degradation reaction, as well as photocatalytic activity of the material induced in gaseous media- using isopropanol-aceton oxidation. Šifra B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci Objavljeno v Vojka Žunič, Marija Vukomanovic, Srečo D. Škapin, Andrijana Sever Škapin, Danilo Suvorov, The 16th International Conference on TiO2 Photocatalysis: Fundamentals and Applications (TiO2-16), San Diego, California, November 7-10, 2011 Tipologija 1.10 Objavljeni povzetek znanstvenega prispevka na konferenci (vabljeno predavanje) 3. COBISS ID 25792039 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Antibakterijske zaščite hladilnih aparatov ANG Antibacterial protection of refrigirators Opis SLO Magistrska naloga obravnava problematiko antibakterijskih zaščit hladilnikov. V njej je avtor, ki prihaja iz Gorenja - torej industrijskega partnerja na projektu, podrobno opisal princip fotokatalitskega delovanja in izdelal primerjalno študijo različnih antibakterijskih materialov. Opravil je tudi obsežno eksperimentalno delo študija vpliva dodatkov na lastnosti polistirena (PS), ki ga proizvajalci bele tehnike uporabljajo za notranje stene v hladilnikih. Na podlagi pridobljenih spoznanj je v zaključku kritično ovrednotil možnosti uporabe dodatkov za učinkovito antibakterijsko zaščito hladilnikov. ANG Master thesis deals with antibacterial protection of refrigeration appliances. Particular emphasis was given to the most widely used silver-based antibacterial protection. The Thesis contains a detailed description of the photocatalitic process principle and summaries of some comparative studies of additives which manufactures add in the inner liner base material as well as the data of the analysis of their surface morphology. On the basis of coparative tests and experiences gained through this study, the possibility of using such additives for antibacterial protection is critically evaluated. Šifra D.09 Mentorstvo doktorandom Objavljeno v [J. Katanec]; 2012; IX, 71; Avtorji / Authors: Katanec Jože Tipologija 2.09 Magistrsko delo 4. COBISS ID 2473572 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Določanje fotokatalitskih lastnosti TiO2 v tekoči fazi z UV/Vis spektrofotometrijo ANG Determination of the photocatalitic properties of TiO2 in liquid phase with UV/Vis spectrometry Opis SLO V svojem diplomskem delu je avtorica opisala znanstvene osnove in postopek merjenja fotokatalitskih lastnosti TiO2 v vidnem in UV spektru svetlobe. ANG In her diploma work D. Makievic described the basic principles of photocatalitic activity and the measurements of it's in UV and Vis light spectrum. Šifra D.10 Pedagoško delo Objavljeno v [D. Makivic]; 2012; 56 f.; Avtorji / Authors: Makivic Dijana Tipologija 2.11 Diplomsko delo 9.Drugi pomembni rezultati projetne skupine8 V okviru JAVNEGA RAZPISA ZA PODELITEV NAGRAD ZA PRISPEVEK K TRAJNOSTNEMU RAZVOJU DRUŽBE ZA LETO 2010 je Vojka Žunič prijavila raziskovalno nalogo z naslovom Solgel sinteza TiO2 nano-prahov, ki so fotokatalitsko aktivni pod vplivom vidne svetlobe. V nalogi je opisan postopek priprave TiO2 z nižjo temperaturo faznega prehoda rutil-anataz. Le to smo dosegli z uravnavanjem PH vrednosti s trietanolaminom . Ugotovili smo, da TiO2 s prevladujočo kristalno obliko rutila zaradi ustrezne velikosti delcev (20-45 nm) in površinskih hidroksilnih skupin izkazuje dobro fotokatalitsko aktivnost tako pod vplivom vidne in ultravijolične svetlobe. V okviru tega projekta je bilo opravljeno tudi veliko raziskav, katerih rezultati še niso objavljeni. Nekaj člankov je še v pripravi, medtem ko je bil rokopis o fotokataliski aktivnosti kompozita TiO2 s Pt (z naslovom: Photocatalytic activity in gaseous and aqueous media of TiO2 and TiO2/Pt prepared via three syntheses method) že poslan v revijo Ultrasonic Sonochemistry. Prav tako je v pripravi tudi EU patentnea prijava. lO.Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine9 10.1.Pomen za razvoj znanosti10 SLO Projekt »Samočistilni antibakterijski fotokatalitski premazi v beli tehniki« je zasnovan tako, da združuje tako vidik znanstvenih kot tudi aplikativnih raziskav. Fotokatalitska aktivnost TiO2 v vidnem delu sončnega spektra ima potencial uporabe na zelo številnih področjih, ki so povezani z energijo kot tudi z varovanjem okolja. Kljub številnim raziskavam, pa vpliv različnih substitucij na fotokatalitsko aktivnost TiO2, še vedno ni povsem jasen. Podobno je tudi na področju študija antibakterijske učinkovitosti, kjer si ugotovitve raziskovalcev nemalokrat nasprotujejo. Namen uporabe fotokatalitskega materiala v vsakdanjem življenju (antibakterijska zaščita gospodinjskih aparatov) nas omejuje na oporabo »dopantov«, ki so človeku in okolju prijazni. Cilji tega projekta presegajo zgolj pripravo materiala za praktično uporabo. Velik poudarek je na študiju korelacij med strukturo, morfologijo, dopiranjem in fotokatalitsko aktivnostjo. V nadaljevanju smo dokazali, da izkazujejo kompoziti hidroksiapatita s plemeniti kovinami še boljše fotokatalitske lastnosti kot materiali na osnovi TiO2. Rezultati raziskav, ki so bile opravljene v okviru tega projekta so bili objavljeni v številnih revijah z visokim faktorjem vpliva. V to skupino spada tudi članek o kompozitu hidroksiapatita s Pt, ki je bil objavljen v J. Mater. Chem. Z faktorjem vpliva 5.97. Članek o kompozitu titanatnih nanotrakov s Ag, ki je bil objavljen v Nanotechnology je bil eden največkrat ogledanih člankov takoj po objavi v tej reviji. ANG The project »Self-cleaning antibacterial photocatalytic coatings in whitewear production« includes the aspects of scientific and applied research. TiO2 with photocatalytic activity under the visible light has great potential for the applications in the field of energy storage and environmental pollution control. In spite of numerous investigations, the role of various dopants on the visible-light photocatalytic activity of TiO2 is still elusive and in some cases not clear. The similar situation is on the field of research of antibacterial efficiency, where the findings are often contradictious. Since the developed material are meant for the applications in everyday life (antibacterial protection of household appliances) we are limited with the selection of dopants. The goals of the project exceed the preparation of new material. The great emphasis is on the study of correlations between the crystal structure, morphology, doping and photocatalytic activity. In the continuation of the project we proved that the materials based on the hydroxyapatite composites with nobel metals exceed the TiO2 based composited. Results obtained during the research performed within the project are published in several international journals with high impact factors. As an example are results regarding the novel HAp/Pt photocatalytic material published in J. Mater. Chem. with IF 5.97. The results regarding the novel titanate/Ag composite were declared as the top viewed/downloaded articles of the journal shortly after it was published in Nanotechnology. 10.2.Pomen za razvoj Slovenije11 SLO Sodelujoči industrijski partner pri projektu je GORENJE, ki je eden izmed vodilnih proizvajalcev gospodinjskih aparatov v svetu in eno izmed največjih in najuspešnejših podjetij v Sloveniji. Za uspeh na mednarodnem tržišču se podjetje kontinuirano trudi z izboljšavami svojih izdelkov. Podjetje je lahko konkurenčno na svetovnem tržišču le z visoko- kvalitetnimi izdelki, zato se nenehno trudi za dvig dodane vrednosti svojih izdelkov. Z antibakterijskimi zaščitami svojih izdelkov se želijo uvrstiti v razred tistih najboljših , ki tako po kvaliteti kot tudi po skrbi za človeku prijazno okolje in tehniko narekujejo današnji tehnološki razvoj na področju bele tehnike. V težnji po varovanju zdravja ljudi in zaščiti okolja, je v Evropi leta 2010 prišlo do novih predpisov, ki prepovedujejo uporabo (nano) srebra za izdelke, ki prihajajo v stik s hrano. Glede na to, da Gorenje podobno kot drugi svetovni proizvajalci za antibakterijsko zaščito notranjih delov hladilnika uporablja zaščito na osnovi srebrovih ionov, je prisiljeno iskati nove načine antibakterijske zaščite. Z vidika varnosti in obstojnosti in že znanih antibakterijskih učinkov se je zdela zaščita na osnovi TiO2 najbolj primerna. V nadaljevanju smo dokazali, da so kompoziti na osnovi hidroksiapatita še bolj varni in še učinkovitejši kot tisti na osnovi TiO2. Razvoj nove antibakterijske zaščite bi bilo za Gorenje izjemnega pomena za nadaljnjo uveljavitev in rast konkurenčnosti na mednarodnih trgih. Originalna znanstvena spoznanja o fotokatalitki aktivnosti materialov na osnovi TiO2 in hidroksiapatita , ki jih pridobivamo v okviru tega projekta, nameravamo v prihodnosti prenesti tudi na področji ekologije in gradbeništva, kar bi prineslo velik napredek tudi na teh, za Slovenijo pomembnih, področjih. Nadaljnji pomen se kaže v izobraževanju kadrov in izmenjavi znanja med podjetjem in raziskovalno organizacijo. V izvajanje projekta so namreč vključeni sodelavci iz raziskovalne organizacije in tudi strokovnjaki iz proizvodnje, ki naj tej tematiki opravljajo svoje podiplomsko izobraževanje. ANG Execution of the project is performed in collaboration with the Gorenje, which is one of the leading producers of household appliances in the word and one of the biggest enterprises in Slovenia. Gorenje is able to compete with pretentious international market only with high quality products. Similar to majority of worldwide producers of household appliances Gorenje has used Ag-based antibacterial protection of interior of refrigerators. However, the new regulations in the European community have recently prohibited the use of nano-Ag in all the products that are in contact with food. Because of new regulations Gorenje is forced to look for new kind of antibacterial protection. Taking into account the safety, stability and already known antibacterial properties of TiO2, the development of TiO2-based antibacterial protection seems to be the most appropriate. In the continuation we proved that hydroxyapatite composites with nobel metals are also safe and even more efficient photocatalytic and antibacterial materials. Development of new antibacterial protection is of great importance for the position of Gorenje on the competitive international market. Additionally, the photocatalytic and antibacterial activity under visible light would make possible a wider use of TiO2. In the continuation we intend to transfer the original scientific findings about the photocatalytic activity of variously doped TiO2 to the field of environmental protection and building materials. It is believed that this could bring a progress also on these for Slovenia very important fields. An additional importance of the project is in education and transfer of knowledge between the research organization and industry enterprise. Namely, the experts from the industry and research organization are involved in the execution of the project with their doctoral or master thesis. ll.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj 0 DA O NE Rezultat Dosežen 3 Uporaba rezultatov V celoti 31 F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen 31 Uporaba rezultatov V celoti 3 F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj 0 da o ne Rezultat Dosežen 31 Uporaba rezultatov Delno F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen "3 Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen 3 Uporaba rezultatov Delno 31 F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat 31 Uporaba rezultatov 3 F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih ^ F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen 3 Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih 3 F.11 Razvoj nove storitve Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat 1 d Uporaba rezultatov 1 d F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj 0 DA O NE Rezultat Dosežen Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih 3 F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov 1 d F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat 1 d Uporaba rezultatov 1 d F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat 1 d Uporaba rezultatov 1 d F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj O da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat I d Uporaba rezultatov 1 d F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat Uporaba rezultatov d F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj 0 DA o ne Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov Delno 3 F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat 1 d Uporaba rezultatov 1 d F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj 0 DA O ne Rezultat Dosežen bo v naslednjih 3 letih Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih 3 F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj 0 DA O NE Rezultat Dosežen d Uporaba rezultatov V celoti 3 F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat 1 d Uporaba rezultatov 1 d F.35 Drugo 1 Zastavljen cilj o da 0 ne Rezultat d Uporaba rezultatov d Komentar 12.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visokošolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja O 0 O O G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja o O 0 o G.01.03. Drugo: o O o o G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu o o 0 o G.02.02. Širitev obstoječih trgov o o 0 o G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje 0 o O o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije 0 o o o G.02.05. Razširitev področja dejavnosti 0 o o o G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost o o 0 o G.02.07. Večji delež izvoza o o 0 o G.02.08. Povečanje dobička o o 0 o G.02.09. Nova delovna mesta 0 o O o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih o o 0 o G.02.11. Nov investicijski zagon 0 o o o G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti o 0 o o G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti 0 o o o G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o 0 o o G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja o o 0 o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja 0 o o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave 0 o o o G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti 0 o o o G.04.05. Razvoj civilne družbe O 0 o o G.04.06. Drugo: O o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete 0 o o o G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj O o 0 o G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura 0 o o o G.07.02. Prometna infrastruktura 0 o o o G.07.03. Energetska infrastruktura 0 o o o G.07.04. Drugo: O o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva O o 0 o G.09. Drugo: o o o o Komentar 13.Pomen raziskovanja za sofinancerje12 Sofinancer 1. Naziv Gorenje gospodinjski aparati, d.d. Naslov Partizanska cesta 12, 3320 Velenje Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: 109.494,95 EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: 33 % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. V. Zunič in ostali, Influence of the triblock copolymer P123 and phosphorous on the physico-chemical properties of TiO2, Applied Catalysis A: General 397 (2011) 241-249. A.01 2. M. Logar in ostali,Photocatalytic activity of nanostructured g-Al2O3/TiO2 composite powder formed via a polyelectrolyte-multilayer-assisted solgel reaction,Materials Research Bulletin, 47 (2012) 12-17 A.01 3. I. Bračko in ostali, Silver nanoparticles on titanate nanobelts via the self-assembly of weak polyelectrolytes: synthesis and photocatalytic properties, Nanotechnology 22 (2011) 085705. A.01 4. M. Vukomanovic in ostali, Hydroxyapatite/platinum bio-photocatalyst: a biomaterial approach to self-cleaning, Journal of Materials Chemistry, 22 (2012) 10571-10580. A.01 V.Žunič,Visible-light photocatalytic activity of 5. Pt/TiO2 nano-composites in aqueous and gaseous media, The 16th International Conference on TiO2 Photocatalysis: Fundamentals and Applications, 2011. B.03 Komentar Pri raziskavah v okviru projekta "Samočistilni antibakterijski fotokatalitski premazi v beli tehniki" smo dali prednost materialom, ki združujejo veliko učinkovitost in tudi varnost. Glavni poudarek je bil predvsem na naslednjih skupinah materialov: (a) materiali na osnovi TiO2 (TiO2 z vključitvijo fosforja, TiO2 kompoziti s kovinami in kovinskimi oksidi), (b) tinanatne nanocevke in nanotrakovi, (c) kompoziti s hidroksiapatitom. Za sintezo teh materialov smo uporabili različne pristope, kot so sol-gel, hitrodermalna, solvotermalna in sonokemijska metoda. Ovrednotene so bile tako njihove fizikalno-kemijske lastnosti kot tudi njihova fotokatalitska (IR detekcija oksidacije isopropanola v aceton, razgradnja barvil v UV-VIS področju) in antibakterijska učinkovitost (zaviranje rasti E.Coli). Večina od pripravljenih materialov se je pokazala kot učinkovita, nekateri pa celo znatno prekašajo komercialne materiale. Ocena Razvoj novega antibakterijskega premaza je za Gorenje izjemnega pomena za nadaljnje uveljavljanje na konkurenčnem mednarodnem trgu. Glede na nove predpise v EU, ki omejujejo uporabo srebra v izdelkih, ki prihajajo v stik s hrano, smo prisiljeni iskati nove načine antibakterijske zaščite, ki bi nadomestili dosedanjo, na srebru zasnovano, zaščito.Z vidika varnosti ini obstojnosti in že znanih antibakterijskih učinkih, se zdi zaščita na osnovi TiO2 in hidroksiapatita najbolj primerna. 14.Izjemni dosežek v letu 201213 14.1. Izjemni znanstveni dosežek Postopek izdelave in uporabe materiala z antibakterijskim delovanjem na osnovi hidroksiapatita smo patentirali (Patentna prijava Št. P-201200204) Na osnovi novega koncepta smo izdelali človeku prijazen material, ki izkazuje antibakterijsko aktivnost. Za sintezo smo uporabili sonokemijsko metodo. Ta material je kompozit, sestavljen iz biokeramične faze ( hidroksi apatit), kovinske faze (zlato) in organske faze, ki vsebuje amino in tiolne skupine. Biokeramični del kompozita je nosilec antibakterijske komponente, ki kontrolira rast in stabilnost kovinskih nano delcev. Kovinski nano delci imajo funkcionalizirano površino in so nosilci antibakterijske aktivnosti kompozitnega materiala. Učinkovitost antibakterijske aktivnosti kompozita zavisi od izbire površinske funkcionalizacije, ki zagotavlja antibakterijsko aktivnost proti gram-pozitivnim in gram-negativnim bakterijam. Izumljeni materiali izkazujejo višjo antibakterijsko aktivnost kot sedaj uporabljani HAp/Ag kompoziti. 14.2. Izjemni družbeno-ekonomski dosežek C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: zastopnik oz. pooblaščena oseba raziskovalne organizacije: in Institut "Jožef Stefan" Danilo Suvorov ZIG Kraj in datum: |ljubljana |14.3.2013 Oznaka prijave: ARRS-RPROJ-ZP-2013/128 1 Opredelite raziskovalno področje po klasifikaciji FOS 2007 (Fields of Science). Prevajalna tabela med raziskovalnimi področji po klasifikaciji ARRS ter po klasifikaciji FoS 2007 (Fields of Science) s kategorijami WOS (Web of Science) kot podpodročji je dostopna na spletni strani agencije (http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/sifranti/preslik-vpp-fos-wos.asp). Nazaj 2 Napišite povzetek raziskovalnega projekta (največ 3.000 znakov v slovenskem in angleškem jeziku) Nazaj 3 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja, rezultate in učinke raziskovalnega projekta in njihovo uporabo ter sodelovanje s tujimi partnerji. Največ 12.000 znakov vključno s presledki (približno dve strani, velikost pisave 11). Nazaj 4 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikost pisave 11) Nazaj 5 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta, napišite obrazložitev. V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikost pisave 11). Nazaj 6 Navedite znanstvene dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Raziskovalni dosežek iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, iF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Nazaj 7 Navedite družbeno-ekonomske dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Družbeno-ekonomski rezultat iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Družbeno-ekonomski dosežek je po svoji strukturi drugačen kot znanstveni dosežek. Povzetek znanstvenega dosežka je praviloma povzetek bibliografske enote (članka, knjige), v kateri je dosežek objavljen. Povzetek družbeno-ekonomskega dosežka praviloma ni povzetek bibliografske enote, ki ta dosežek dokumentira, ker je dosežek sklop več rezultatov raziskovanja, ki je lahko dokumentiran v različnih bibliografskih enotah. COBISS ID zato ni enoznačen, izjemoma pa ga lahko tudi ni (npr. prehod mlajših sodelavcev v gospodarstvo na pomembnih raziskovalnih nalogah, ali ustanovitev podjetja kot rezultat projekta _ - v obeh primerih ni COBISS ID). Nazaj 8 Navedite rezultate raziskovalnega projekta iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 7 in 8 (npr. ker se ga v sistemu COBISS ne vodi). Največ 2.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 9 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja Nazaj 10 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 11 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 12 Rubrike izpolnite / prepišite skladno z obrazcem "izjava http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/, ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj sofinancerja" obrazec "Izjava 13 Navedite en izjemni znanstveni dosežek in/ali en izjemni družbeno-ekonomski dosežek raziskovalnega projekta v letu 2012 (največ 1000 znakov, vključno s presledki). Za dosežek pripravite diapozitiv, ki vsebuje sliko ali drugo slikovno gradivo v zvezi z izjemnim dosežkom (velikost pisave najmanj 16, približno pol strani) in opis izjemnega dosežka (velikost pisave 12, približno pol strani). Diapozitiv/-a priložite kot priponko/-i k temu poročilu. Vzorec diapozitiva je objavljen na spletni strani ARRS http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/, predstavitve dosežkov za pretekla leta pa so objavljena na spletni strani http://www.arrs.gov.si/sl/analize/dosez/. Nazaj Obrazec: ARRS-RPROJ-ZP/2013 v1.00 C5-D9-B7-F9-00-B8-E5-6E-2F-C1-73-C6-0F-CF-2A-29-E2-F7-AE-51 VEDA Področje: 2.04.01 Anorganski nekovinski materiali Izjemni dosežek: Patent Kompozitni materiali na osnovi keramične faze in kovine s funkcionalizirano površino, kot okolju prijazni materiali z antibakterijskim delovanjem, metoda priprave in njihova uporaba M. Vukomanovic, S. D. Škapin, D. Suvorov S sonokemijsko metodo smo sintetizirali kompozite na osnovi biokeramika/žlahtna kovina/funkcionalizacija površine nano delcev kovine. Kot nosilno fazo smo uporabili biokeramiko hidroksiapatit, ki smo jo pripravili v obliki tankih lističev (do 10 nm). Na teh delcih smo precipitirali nano delce zlata, ki smo jih nadalje funkcionalizirali z izbranimi organskimi, nestrupenimi spojinami. Kompoziti se odlikujejo z visoko antibakterijsko učinkovitostjo proti Gram-pozitivnim in Gram-negativnim bakterijam in so praktično nestrupeni za žive celice. Kompozit: Hidroksiapatit/Au/funkcionalizacija Antibakterijsko delovanje a)E. colli b)S. aureus Citotoksičnost - osteoblasti O-2 pon e c e pr ž le el Q o Koncentracija [mg/mL]