Модул 1: Синтез и изследване на нови материали

Координатор: Институт по Физикохимия, БАН

* Моля, свалете файла, попълнете заявката и изпратете на inframat@ipc.bas.bg и на мейлите на избраните от Вас специалисти!

Химичен анализ

Вид анализ:

  • определяне съдържанието на макро- и микроелементи в различни типове проби – от околната среда, металургични, почви, галванични разтвори, храни, напитки, биологичи проби;
  • разработване на аналитични процедури за определяне на форми на химични елементи.

Вид на пробата:

течни, твърди

Институция и лице за контакт:

ИОНХ – БАН доц. д-р Албена Дечева-Чакърова

albena@svr.igic.bas.bg, 029792504

доц. д-р Стефка Тепавичарова

stepav@svr.igic.bas.bg, 029793926

СУ – ФХФ гл.ас. д-р Елисавета Младенова

elimladenova@chem.uni-sofia.bg, 028161356

гл.ас. д-р Цветомил Войславов

voyslavov@abv.bg, 028161277

Вид анализ:

  • качествен и количествен неразрушаващ анализ на материали съставени от химични елементи с поредни номера между Ca (20) и U (92);
  • измерване на дебелини и процентен състав на слоевете в еднослойни и многослойни метални покрития.

Вид на пробата:

течни, твърди и прахообразни материали;
метални покрития върху различни подложки.
Недеструктивен метод за анализ.

Институция и лице за контакт:

ИФХ-БАН проф. дхн Иван Кръстев
krastev@ipc.bas.bg, 029792574

Вид анализ:

  • идентифициране на непознати вещества;
  • определяне на изотопното съдържание на елементите;
  • определяне на структурата на веществата;
  • качествен и количествен анализ на органични и неорганични вещества – продукти на органичен синтез, фармацевтични вещества, природни продукти;
  • разделяне и идентифициране на компонентите и анализ на състава на сложни смеси;
  • разработване и валидиране на методи за качествен и количествен анализ.

Вид на пробата:

газове, течности, твърди проби

Институция и лице за контакт:

ИП-БАН д-р инж. Пенчо Тулешков
pen.tul@polymer.bas.bg, 029793477
ИОХЦФ-БАН доц. д-р Свилен Симеонов
svilen@orgchm.bas.bg, 029606114
ИК-БАН д-р Диана Филкова
dfilkova@ic.bas.bg, 029792550
СУ-ФХФ доц. д-р Христо Чанев
ohhc@chem.uni-sofia.bg, 028161249
ас. Стела Георгиева
ohsg@chem.uni-sofia.bg, 028161365
СУ-ИФ доц. д-р Валентина Любомирова
vlah@chem.uni-sofia.bg, 028161243,-298

Вид анализ:

  • химически елементен анализ;
  • процентно тегловно или атомно разпределение на химическите елементи;
  • картографиране по химически елемент;
  • съчетава се със сканираща или трансмисионна електронна микроскопия

Вид на пробата:

твърда

Институция и лице за контакт:

ИФХ- БАН доц. д-р Богдан Рангелов
rangelov@ipc.bas.bg, 029792533, -3561
СУ – ФХФ д-р Любен Михайлов
nhtlm@mail.chem.uni-sofia.bg, 0888960858

Спектроскопски методи

Вид анализ:

  • определяне на молекулна структура;
  • качествен и количествен анализ на продукти на органичния синтез, фармацевтични вещества, природни продукти;
  • качествен и количествен състав на смеси от синтетични и/или природни вещества;
  • структура и размери на частици в колоидни разтвори на повърхностно-активни вещества, полимери и др.;
  • молекулна динамика и взаимодействия, кинетика на химични реакции и молекулни трансформации, молекулна дифузия;
  • анализ на произхода, автентичността и качеството на храни и напитки (мед, вино и др.);
  • структура и състав на органични и неорганични вещества в твърда фаза, мезопорести силикати, зеолити, полимерни материали и др.

Недеструктивен метод за анализ.

Типични образци:

течни и твърди (прахообразни) проби, микрохетерогенни материали, гелове, течно-кристални проби.

Институция и лице за контакт:

ИОХЦФ-БАН проф. д-р Павлета Шестакова
psd@orgchm.bas.bg, 029606136
СУ – ФХФ проф. д-р Росица Николова
rnikolova@chem.uni-sofia.bg, 028161392
д-р Невена Петкова-Янкова
nipetkova@chem.uni-sofia.bg, 028161249
д-р Никола Бурджиев
nburdzhiev@chem.uni-sofia.bg, 028161225

Вид анализ:

  • идентифициране и определяне на валентното състояние и локалната структура на парамагнитни йони в електродни материали, сензори, катализатори, строителни материали, фармацевтични вещества, минераложки образци;
  • детектиране, характеризиране и количествен анализ на свободни радикали в облъчени органични и неорганични вещества, хранителни продукти и напитки;
  • анализ на продукти и материали със структурни дефекти като полупроводници, диелектрици, полимери, луминес-центни материали, минерали;
  • качествен и количествен анализ на археологични артефакти като мазилки, глинени изделия, керамика, стъкла;
  • кинетика на каталитични и полимерни реакции под действие на различни стимули (температура, светлина във видимата и ултравиолетова област);
  • анализ и определяне на локалната структура на лекарства и фармацевтични образци;
  • диференциране на неграфитизирани и графитизирани въглеродни материали.

Недеструктивен метод за анализ.

Вид на пробата:

проби в твърдо и течно състояние

Институция и лице за контакт:

ИК- БАН гл.ас. д-р Ралица Младенова
ralitsa@ic.bas.bg, 0297923591
ИОНХ – БАН Росица Кукева
rositsakukeva@yahoo.com, 029793574

Вид анализ:

  • качествен и количествен анализ на неорганични и органични вещества, едно- и многокомпонентни системи;
  • прилага се за археологични образци, икони, картини, стенописи, печатни платки, природни продукти, хранителни добавки, масла, горивни материали, багрила, строителни и полимерни материали, използвани в индустрията и др.

Вид на пробата:

твърди и течни проби

Институция и лице за контакт:

ИК – БАН
ИОНХ – БАН
доц. Мая Шопска
shopska@ic.bas.bg, 029793918
доц. Кристина Чакърова
kristina@svr.igic.bas.bg,
029792556, 029792573
д-р Христина Цветкова
hrisi@svr.igic.bas.bg, 029793570
доц. Никола Дренчев
ndrenchev@svr.igic.bas.bg,
029792556, 029792573
ИП – БАН проф. д-р Ивайло Димитров
dimitrov@polymer.bas.bg, 029793628
доц. д-р Оля Стоилова
stoilova@polymer.bas.bg, 029793468
ИОХЦФ-БАН доц. д-р Бистра Стамболийска
bs@orgchm.bas.bg, 029606127
доц. д-р Деница Панталеева
deni@orgchm.bas.bg, 029606106

Вид анализ:

  • измерване на Раманови спектри при използване на лазерни линии: 633 nm, 515 nm, 488 nm и 458 nm.
  • при измервания под микроскоп изследваната област е с размери няколко микрометра.
  • макроизмервания на течности в оптична кювета и при различни температури в интервала (77 K – 600 оC).
  • измерване на спектри на емисия и възбуждане в диапазона 200-950 nm, време на живот на флуоресценция, квантов добив на твърди и течни проби.

Вид на пробата:

твърди (поликристални или монокристални);
течни или прахообразни образци; тънки слоеве;
синтетични, натурални, минерални, неорганични и органични вещества; всякакви проби с изключение на метали и сплави.

Институция и лице за контакт:

СУ – ФзФ проф. дфн Мирослав Абрашев
mvabr@phys.uni-sofia.bg
028161816, 028161778
проф. дфн Виктор Иванов
vgi@phys.uni-sofia.bg, 028161778
гл. ас. д-р Нено Тодоров
neno@phys.uni-sofia.bg, 028161778
ИОМТ-БАН гл.ас. д-р Величка Стрижкова
vily@iomt.bas.bg, 029793513

Вид анализ:

  • определяне на химическите елементи в повърхностния слой на пробата (с дебелина от порядъка на 3-10 nm в зависимост от кинетичната енергия на измерваните фотоемитирани електрони);
  • измерване на детайлни спектрални области, необходими за определяне на химическото състояние, степента на окисление и концентрацията на химически различните атоми, съдържащи се в повърхностния слой.

Вид на пробата:

твърди вещества

Институция и лице за контакт:

ИОНХ – БАН доц. д-р Красимир Костов
klkostov@svr.igic.bas.bg, klkostov@gmail.com, 029792536
ИК – БАН доц. д-р Христо Колев
hgkolev@ic.bas.bg, 029796638

Вид анализ:

  • получаване на данни за качествен и количествен състав на наличните желязо-съдържащи кристални, нискокристални и аморфни фази, както и тяхната степен на дисперсност;
  • изследване на релаксационни феномени – суперпарамаг-нетизъм, колективно магнитно възбуждане и електронен обмен;
  • изследване както на обема, така и на повърхността на образците, тъй като параметрите са повлияни от разликите в локалните обкръжения на железните йони.

Регистриране на спектри :

  • в трансмисионен режим при различни температури;
  • с детекция на конверсионни електрони;
  • трансмисионни спектри in situ в реакционна среда.

Вид на пробата:

твърди проби.

Институция и лице за контакт:

ИК- БАН доц. д-р Николай Велинов
nikivelinov@ic.bas.bg, 029792593

Структура и морфология

Вид анализ:

  • изследване на морфологията на повърхността на твърди образци от различен вид – метали и сплави, керамики, полимери, биологични образци;
  • изследване на обемни образци и прахови проби, като при прахови проби се определят форма, големина и разпределение по размер на частиците;
  • допълнителна възможност за кристалографски анализ и определяне на фазов състав на пробата при използване на трансмисионна електронна микроскопия.

Вид на пробата:

твърдофазни проби, обемни или прахообразни;

ограничение за пробите при трансмисионна електронна микроскопия: дебелина – до 500 nm за проби с органичен произход и до 70 nm за неорганични проби.

Институция и лице за контакт:

СУ – ФХФ проф. дхн Тони Спасов
tspassov@vhem.uni-sofia.bg
гл. ас. д-р Стилияна Перева
spereva@chem.uni-sofia.bg, 0883452330
гл. ас. д-р Станислава Тодорова
stodorova@chem.uni-sofia.bg, 028161346
ИФХ – БАН д-р Любен Михайлов
nhtlm@mail.chem.uni-sofia.bg, 0888960858
доц. д-р Богдан Рангелов
rangelov@ipc.bas.bg, 029792533, -3561
ИОМТ-БАН доц. д-р Даниела Карашанова
adi@iomt.bas.bg, 029793519

Вид анализ:

  • сканиране на повърхности и получаване на топографски изображения с цел охарактеризиране на грапавостта;
  • получаване на фазови изображения с цел охарактеризиране на физикохимичните свойства;
  • получаване на силови карти на повърхността с цел механично охарактеризиране на образците;
  • електрична силова микроскопия (EFM), проводяща силова (c-AFM) микроскопия, фотопроводяща (pc-AFM) микро-скопия, микроскопия с Келвин сонда (KPFM).

Вид на пробата:

твърди проби.

Институция и лице за контакт:

ИОМТ- БАН гл.ас. д-р Величка Стрижкова-Кендерова
vily@iomt.bas.bg, 029793513
ИП – БАН гл.ас. д-р Георги Грънчаров
granchar@polymer.bas.bg, 029796319
ХTМУ-ЛАМАР д-р инж. хим. Стефан Кожухаров
stephko1980@abv.bg, stefko1980@abv.bg
СУ – ФХФ проф. Константин Балашев
fhkb@chem.uni-sofia.bg, 028161259
гл. ас. д-р Силвия Симеонова
ssimeonova@chem.uni-sofia.bg, 028161341
гл. ас. д-р Петър Георгиев
fhpg@chem.uni-sofia.bg, 028161341

Вид анализ:

  • рентгенофазов анализ, получаване на количествени данни, размери на кристалити, индексиране на неизвестни фази;
  • рентгенофазов анализ в точка;
  • рентгенофазов анализ на монолитни образци до 3 кг.
  • дифракционен анализ в областта на малките ъгли за изследване на полимерни и мезопорести материали;
  • изследване на тънки филми с GIXRD;
  • определяне на остатъчни напрежения в тънки филми и повърхности, текстурни изследвания;
  • високотемпературен рентгеноструктурен анализ;
  • SAXS-анализ на дифузното разсейване на областта на малките ъгли за изследване на наноматериали.

Вид на пробата:

кристални органични и неорганични прахове, вкл.  лекарствени средства, тънки филми за електрониката и защитни покрития, монолитни керамични и метални образци, зол, гел, мезо-порести и нано-материали.

Институция и лице за контакт:

ИФХ – БАН доц. д-р инж. Георги Авдеев
g_avdeev@ipc.bas.bg, 029792534, 029792507
ИОНХ-БАН проф. Даниела Ковачева
didka@svr.igic.bas.bg, 029792587
ИП – БАН гл. ас. д-р Филип Ублеков
fublekov@polymer.bas.bg, 029793475

Вид анализ:

  • неразрушаващо обемно заснемане и определяне на морфометрични параметри (порьозност, обемни части, специфична повърхност, разпределения по размер, анизо-тропия и др.);
  • определяне на абсолютни обеми, площи и размери в рамките на сканирания обект;
  • дефектоскопия на готови изделия;
  • определяне на плътност на кости;
  • определяне на плътност при наличие на подходящи калибрационни образци;
  • изготвяне на тримерни компютърни модели на сканирания обект;
  • оптично разрешение 2-6 микрометра в зависимост от контраста (минимален обем на пиксела – 0.5 микро-метра).

Вид на пробата:

проба с размер между 0.5 мм и 7 см, която може да се пролъчи от рентгеново лъчение с енергия до 80kV и не се изменя в рамките на няколко часа.

Институция и лице за контакт:

ИФХ – БАН доц. д-р Драгомир Тачев
dtachev@ipc.bas.bg, 029792570

Термичен анализ

Вид анализ:

Диференциално термичен анализ на образци с възможност за нагряване до 1500оС и охлаждане до -130 оС с постоянна скорост и задържане при постоянна температура.

  • определяне температурите на стопяване, кристализация, встъкляване;
  • определяне топлини (енталпии) на състояния и процеси;
  • идентификация на ниско- и високомолекулни органични и неорганични съединения;
  • термогравиметричен анализ до 1500оС;
  • определяне на термичната стабилност и загубата на маса като функция от температура и време;
  • качествен анализ на отделящите се газове.

Вид на пробата:

твърди (прахове, гранули, фолиа, влакна) и гелообразни образци

Институция и лице за контакт:

ИФХ – БАН проф. Александър Караманов

karama@ipc.bas.bg, 029792552

ИОНХ – БАН доц. д-р Диана Рабаджиева
didiarab@svr.igic.bas.bg, 029793554
гл. ас. д-р Любомир Александров
lubomir@svr.igic.bas.bg, 029793901
ИП – БАН д-р инж. Пенчо Тулешков
pen.tul@polymer.bas.bg, 029793477

Електрохимични методи

Вид анализ:

  • електрохимичен синтез на метални, сплавни, проводящи полимерни и композитни електродни покрития;
  • електрохимична и електрокаталитична активност на електродни материали;
  • електроаналитични измервания на биоактивни вещества, лекарства и замърсители;
  • импедансни измервания;
  • корозионни измервания;
  • хроноамперометрия, потенциометрия, волтамперо-метрия, поляризационни криви, импулсни и диференциални импулсни методи.

Вид на пробата:

твърда повърхност.

Институция и лице за контакт:

ИФХ – БАН проф. дхн Весела Цакова
tsakova@ipc.bas.bg 029792557
проф. д-р Николай Стоянов Божков
NBoshkov@ipc.bas.bg, 029792521
ИЕЕС – БАН доц. д-р Елефтерия Лефтерова
edl@iees.bas.bg  029792771, 029792752
ХТМУ – ЛАМАР д-р инж. хим. Стефан Кожухаров
stefko1980@abv.bg

Измерване на физични свойства

Вид анализ:

  • измерване на електричната проводимост по метода Hall на твърди материали между 100 и 600 К;
  • определяне на подвижността и плътността на токовите носители;
  • измерване на топлопроводност на твърди и прахообразни материали при стайна температура: изчисляване на дифузивност, топлинен капацитет, термична устойчивост, дълбочина на проникване.

Вид на пробата:

твърди и прахообразни образци под формата на таблетки.

Институция и лице за контакт:

ИОНХ – БАН гл.ас. д-р Соня Харизанова, sonya@svr.igic.bas.bg, 029793904

Вид анализ:

  • измерване на повърхностно напрежение на течности в диапазона от 1 до 2000 mN/m;
  • определяне на ъгъла на омокряне в диапазона от 0 до 180°.

Вид на пробата:

течности и разтвори; материали и композити;

таблетки, биологично активни вещества,

фолиа и филми; текстил и влакнести материали.

Институция и лице за контакт:

ИФХ – БАН проф. дхн Елена Милева
mileva@ipc.bas.bg, 029792583
ИП – БАН доц. д-р Оля Стоилова stoilova@polymer.bas.bg, 029793468
доц. д-р Мария Спасова
mspasova@polymer.bas.bg, 029793468
ХТМУ – ЛАМАР д-р инж. хим. Стефан Кожухаров
stefko1980@abv.bg

Вид анализ:

  • определяне на размер на частици от 0.3 nm до 10 µm, измерване на Zeta потенциал в температурен интервал от 0 до 120°С;
  • измерване на средна масова молна маса, хидродинамичен радиус, инерционен радиус и втори вириален коефициент;
  • определяне на дифузионни коефициенти, скорост и време на релаксация;
  • определяне дебелината и оптичните константи на тънки слоеве и многослойни системи, на интерфейсната област между слоеве в многослойни системи, температурен контрол до +600°C (възможност за измерване в среда различна от околната атмосфера);
  • получаване на триизмерно изображение на повърхността на образеца, определяне на повърхностна грапавост и дебелина на тънки слоеве, измерване на спектри на отражение.

Вид на пробата:

твърди и прахообразни образци, разтвори, суспензии, тънки слоеве, полимерни разтвори, колоидни системи, други комплексни структури.

Институция и лице за контакт:

ИОМТ- БАН гл.ас.д-р Петя Петрова
petia@iomt.bas.bg, 029793543
доц. д-р Виолета Маджарова
vmadjarova@iomt.bas.bg, 029793506
гл.ас. д-р Величка Стрижкова-Кендерова
vily@iomt.bas.bg, 029793513
ИП – БАН проф. дн Станислав Рангелов rangelov@polymer.bas.bg, 029792293 доц. д-р Еми Халаджова ehaladjova@polymer.bas.bg, 029793973

Вид анализ:

  • автоматично определяне на специфична повърхност на твърди материали чрез газова адсорбция:
  • адсорбционни измервания с N2, CO2, Ar;
  • определяне на специфична повърхност по БЕТ;
  • пълна изотерма;
  • определяне на обем на пори и среден диаметър на пори;
  • разпределение на микро- и мезопори по размер.

Вид на пробата:

прахообразни образци.

Институция и лице за контакт:

ИОНХ – БАН доц. д-р Иванка Спасова
ispasova@svr.igic.bas.bg, 029793566

Вид анализ:

  • определяне на микротвърдост и нанотвърдост, устойчивост на пластична деформация, степен на еластично възстано-вяване, износоустойчивост;
  • определяне на якост на опън, модул на еластичност и модул на деформация; максимално удължение при скъсване; максимално напрежение (сила) при скъсване;
  • измерване на основни реологични характеристики: динамичен вискозитет, модули на съхранение и загуби, тиксотропен ефект и др.

Вид на пробата:

обемни материали и тънки слоеве – твърди и свръхтвърди, метали, стъкла, керамики; полимерни материали, нано-материали, нетъкан текстил, гелове, тънки фолия и филми;

полимерни разтвори, дисперсии, емулсии, пасти и гелове.

Институция и лице за контакт:

ЦЛПФ-БАН
ИП–БАН
ХТМУ-ЛАМАР
доц. д-р Лиляна Колаклиева ohmic@mbox.digsys.bg, 0893611033
доц. д-р Мария Спасова
mspasova@polymer.bas.bg, 029793468 проф. Петър Петров ppetrov@polymer.bas.bg, 029796335
д-р инж. Пенчо Тулешков pen.tul@polymer.bas.bg, 029793477
д-р инж. хим. Стефан Кожухаров
stefko1980@abv.bg

Оборудване за синтез

Метод:

Катодно-дъгово изпарение и разбалансирано магне-тронно разпрашване

Вид покрития:

  • монослойни, многослойни и градиентни твърди покрития от бинарни и тройни съединения на Cr, Ti, Zr, Al;
  • свръхтвърди нанокомпозити от тройни и четворни съединения (AlSiN, TiAlSiN, CrAlSiN);
  • наноразмерни монослойни и многослойни, градиентни и композитни покрития от бинарни, тройни и четворни съединения на Cr, Ti, Al.

Вид на пробата:

инструментална стомана, високоскоростна стомана, волфрамов сарбид, пластмаси, стъкла.

Институция и лице за контакт:

ЦЛПФ-БАН доц. д-р Лиляна Колаклиева,
ohmic@mbox.digsys.bg, 0893611033