Raziskovalna dejavnost

Na katedri za fizikalno kemijo raziskujemo lastnosti vodnih in nevodnih raztopin elektrolitov, polielektrolitov, površinsko aktivnih snovi in bioloških polimerov. Teoretično delo temelji na uporabi metod statistične mehanike, kot so Ornstein—Zernikova in Wertheimova integralska enačba (približki HNC, PY, MSA) in različnih računalniških simulacijskih tehnik (metoda Monte Carlo, molekulska dinamika). Ukvarjamo se tudi s kvantno—kemijskimi raziskavami na osnovi metode molekulskih orbital in teorije gostotnih funkcionalov. Na ab initio in semiempiričnem nivoju proučujemo sisteme z vodikovo vezjo, molekulske reakcije polioksidov in mehanizem vezave ligandov na DNA. Ukvarjamo se z razvojem metod, ki temeljijo na povezavi med kemijsko strukturo in biološko aktivnostjo molekule. 

Pri eksperimentalnem delu pogosto merimo majhne temperaturne spremembe, ki so posledica procesov v sistemu. V ta namen uporabljamo različne vrste mikrokalorimetrov, kot so šaržni, pretočni, diferenčni dinamični kalorimeter (DSC) in izotermalni titracijski kalorimeter (ITC). Pomembne raziskovalne metode so tudi: merjenje ozkokotnega rentgenskega sipanja (SAXS), UV in fluorescenčna spektralna fotometrija, CD-spektralna polarimetrija ter meritve gostote, osmoznega tlaka, ionske prevodnosti, transportnih števil in druge. Trenutni raziskovalni program s področja temeljnih raziskav obsega raziskave hidratacije ionskih in nepolarnih topljencev, študij lastnosti raztopin močno nesimetričnih elektrolitov ter raziskave adsorpcije elektrolitov v neurejeni mikroporozni snovi. Zanimajo nas lastnosti raztopin elektrolitov in polielektrolitov, interakcije polielektrolitov s površinsko aktivnimi snovmi, micelizacija, termodinamika vezave ligandov na DNK in termodinamika kvadrupleksnih struktur DNK. Pomembno področje je študij denaturacije proteinov. Z merjenjem ozkokotnega rentgenskega sipanja proučujemo strukturne lastnosti mikroemulzij. Sintetizirali smo vodotopne derivate fulerena, ki je nova vrsta močno nesimetričnega elektrolita, in sedaj podrobno raziskujemo njihove lastnosti. Omenimo še razvojno in raziskovalno delo na področju procesov kristalizacije. 

Skupina trenutno sodeluje v različnih mednarodnih projektih, ki jih financirajo NIH iz ZDA, v projektih COST ter v več bilateralnih projektih s tujimi raziskovalci. Gojimo dolgoletno sodelovanje z univerzami in inštituti v ZDA (UC San Francisco), Nemčiji (Universität Regensburg), Portoriku (Universidad de Puerto Rico), Avstriji (Karl Franzens Universität Graz, Universität Wien), Italiji (La Sapienza), Mehiki (UNAM), Ukrajini (ICMP), v Belgiji (Katholieke Universiteit Leuven, Vrije Universiteit Brussel), Izraelu (The Hebrew University of Jerusalem), na Švedskem (Lunds universitet) in drugod.

Enostavne in kompleksne tekočine