Metode in situ istraživanja mehanokemijskih reakcija

dr. sc. Ivan Halasz 

Ivan Halasz rođen je u Zagrebu. Diplomirao je kemiju na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu (PMF) u Zagrebu 2003. Nakon diplome počinje raditi na  Kemijskom odsjeku PMF-a, u Zavodu za organsku kemiju. Doktorsku disertaciju iz područja organske kemije čvrstog stanja obranio je 2008. godine. U razdoblju 2008-2010. boravi na Max-Planck-Institute for Solid State Research u Stuttgartu. Znanstvenu poziciju na Institutu Ruđer Bošković Institute dobiva 2012. godine.

Ivan Halasz bavi se kemijom čvrstog stanja s naglaskom na mehanokemijske reakcije. Objavio je niz publikacija u najuglednijim kemijskim časopisima među kojima je i prestižni časopis Nature Chemistry, sestrinski časopis Naturea.

Sažetak

Kemijske reakcije čvrstih reaktanata koje se vrše primjenom mehaničke energije (npr. mljevenje), odnosno mehanokemijske reakcije, nametnule su se kao alternativa klasičnoj otopinskoj sintezi. Mehanokemijskim metodama mogu se provesti kvantitativne i selektivne kemijske pretvorbe bez uporabe otapala i često uz manji utrošak energije. Rabe se u pretvorbama anorganskih, organskih, organometalnih te metalo-organskih materijala, ali su njihovi mehanizmi još uvijek vrlo slabo poznati, prvenstveno zato što se takve reakcije najčešće vrše u zatvorenim i oscilirajućim čeličnim posudama gdje se reakcijska smjesa neprestano miješa dok je pod udarom čeličnih kuglica. Analiza tijeka mehanokemijskih reakcija zahtijeva zaustavljanje mljevenja i otvaranje posude radi uzorkovanja i naknadne analize. Takav pristup kasni za reakcijom i utječe na reakcijske uvjete  te ne može dati stvaran uvid u tijek reakcije.

U predavanju će se opisati nedavno razvijene metode in situ praćenja tijeka mehanokemijskih reakcija difrakcijom rentgenskog zračenja i Ramanovom spektroskopijom. Difrakcija rentgenskog zračenja visoke energije po prvi put je dala uvid u dinamiku mehanokemijskih reakcija te pokazala da se odvijaju preko međuprodukata. Ova je metoda omogućila i istraživanje utjecaja malih promjena reakcijskih uvjeta na tijek reakcije te otkrivanje novih kratkoživućih čvrstih faza. S druge strane, Ramanova spektroskopija, kao metoda analize komplementarna je difrakciji, te je posebno pogodna za praćenje promjena na molekulskoj razini za razliku od difrakcije kojom se prati evolucija kristalnih faza. Također, opisat će se tehnička rješenja ovih novih metoda.