НАУЧНИ НАПРАВЛЕНИЯ
Работи се в две основни научни области: "Природни минерални системи" и "Техногенни минерални системи".
Екипът развива изследователска дейност на базата на системния подход при изучаването на минерални обекти, образувани в природни градиентни системи, c оглед разработването на генетични модели и приложението им в практиката. Изследват се фазовият състав, качествените характеристики и разпределението на компонентите в техногенни системи, формирани при усвояването на минералните суровини, както и тяхното въздействие върху околната среда. Създават се и се поддържат минераложки бази от данни.
Главни обекти на изследване са: магмени и метаморфни минерални асоциации; флуоритови и други нерудни минерализации; полиметални находища тип ЅEDEX в карбонатни скали; металоносни седименти от океанските рифтови зони; минерали от групата на платината; шлихови минерали; въглища; отпадни продукти.
Звеното работи в две основни научни области: "Синтез и кристализация на минерали и материали" и "Моделиране на природни процеси и системи".
Екипът извършва синтез и кристализация на минерали и материали в моделни системи и изследва продуктите и процесите на формирането им. Моделира експериментално природни процеси в градиентни полета.
Главни обекти на изследване са: микропорести материали; природни зеолити; волфрамови минерали; бентонити; фосфорити; сорбенти на глинеста и зеолитова основа; Ti силикати; катализатори; израстване на монокристали за лазерната техника.
Направлението работи в две основни научни области: "Кристалохимия" и "Физика на минералите".
Научната дейност на направлението е насочена към определяне на кристалната структура, фазово-химичния състав и свойства на монокристални и поликристални материали, минерали, синтетични и модифицирани порести материали. Извършва се структурна и кристалохимична интерпретация на кристални структури на базата на наличните в ИМК апарати и методи в кристалографията. Попълват се кристалографски бази данни за идентификация съществуващи и на нови кристални фази.
Екипът осъществява синтез на нови химични съединения със зададена структура и свойства свързани с фундаментални изследвания и приложения за нуждите на екологията, катализа, медицината, нелинейната оптика, минералогията и кристалографията. Прилагат се и се разработват физични методи за изследване и характеризиране на минерали и материали. Изучава се фазовият състав на минерални системи и процесите на тяхното изменение и модифициране. Попълват се спектроскопски бази данни за минералите.
Главни обекти на изследване са: оптически материали.
ЛАБОРАТОРИИ
Лаборатория
"РЕНТГЕНОСТРУКТУРЕН АНАЛИЗ"
АНАЛИЗИ И УСЛУГИ
Монокристален рентгеноструктурен анализ
Монокристалният рентгеноструктурен анализ (Single-Crystal X-ray Diffraction, SC-XRD) е мощен метод за определяне на атомната структура на кристални материали. Той предоставя точна информация за подреждането на атомите, химичните връзки и симетрията на кристалната решетка. В лаборатория "Рентгеноструктурен анализ" се определят кристалните структурни на органични и неорганични материали.
Чрез монокристален рентгеноструктурен анализ могат да се определят:
1. Кристална структура – Триизмерно подреждане на атомите
2. Пространствена група и симетрия – Важни за класификацията на материалите
3. Междуатомни разстояния и ъгли – Ключови параметри за молекулните взаимодействия
4. Атомни координати – Точната позиция на всеки атом в структурата
5. Тип на химичните връзки – Ковалентни, йонни, водородни връзки и др.
6. Абсолютна конфигурация – Определяне на хиралност при органични съединения.
В лабораторията могат да се извършват измервания при различни температури и налягания.
Нискотемпературни измервания - благодарение на нискотемпературна приставка с течен азот (до 100 K), можем да изследваме кристалните структури при ниски температури.
Това позволява:
1. намаляване на топлинните вибрации, което подобрява качеството на данните.
2. изследване на фазови преходи, чувствителни към температура
3. Анализ на нестабилни или летливи кристали (ДНК, белтъци и др.)
Измервания при високо налягане - чрез използване на диамантена наковална клетка (Diamond anvil cell) извършваме анализи на кристални структури при високи налягания (над 1 GPa).
Това позволява:
1. Изследване на структурни промени в екстремни условия.
2. Анализ на нови материали със специфични свойства.
3. Разбиране на фазовите преходи под налягане
Изисквания към пробите
1. Размер на кристала – Оптимален размер: 0.05 – 0.5 mm
2. Качество на кристала – добре оформени кристали без големи дефекти
3. Стабилност – пробите трябва да бъдат устойчиви при експерименталните условия
Чрез монокристален рентгеноструктурен анализ могат да се определят:
1. Кристална структура – Триизмерно подреждане на атомите
2. Пространствена група и симетрия – Важни за класификацията на материалите
3. Междуатомни разстояния и ъгли – Ключови параметри за молекулните взаимодействия
4. Атомни координати – Точната позиция на всеки атом в структурата
5. Тип на химичните връзки – Ковалентни, йонни, водородни връзки и др.
6. Абсолютна конфигурация – Определяне на хиралност при органични съединения.
В лабораторията могат да се извършват измервания при различни температури и налягания.
Нискотемпературни измервания - благодарение на нискотемпературна приставка с течен азот (до 100 K), можем да изследваме кристалните структури при ниски температури.
Това позволява:
1. намаляване на топлинните вибрации, което подобрява качеството на данните.
2. изследване на фазови преходи, чувствителни към температура
3. Анализ на нестабилни или летливи кристали (ДНК, белтъци и др.)
Измервания при високо налягане - чрез използване на диамантена наковална клетка (Diamond anvil cell) извършваме анализи на кристални структури при високи налягания (над 1 GPa).
Това позволява:
1. Изследване на структурни промени в екстремни условия.
2. Анализ на нови материали със специфични свойства.
3. Разбиране на фазовите преходи под налягане
Изисквания към пробите
1. Размер на кристала – Оптимален размер: 0.05 – 0.5 mm
2. Качество на кристала – добре оформени кристали без големи дефекти
3. Стабилност – пробите трябва да бъдат устойчиви при експерименталните условия
Прахов рентгенофазов анализ
To be added.
АПАРАТУРА
ЕКИП
Лаборатория
"СПЕКТРОСКОПИЯ"
АНАЛИЗИ И УСЛУГИ
АПАРАТУРА
ЕКИП
Лаборатория
"ТЕРМОХИМИЯ"
АНАЛИЗИ И УСЛУГИ
Предмет на дейност: Изследване на термичните свойства на материали, минерални суровини и продукти от преработването им.
Термогравиметрия и Диференциален термичен анализ - TG (DTG) - DTA
Методът на термичния анализ включва симултантно регистриране на измененията в масата на образеца (TG) и диференциалната температура (DTA), съпроводено с изменения в скоростта на термичните реакции (DTG) за съответните температурни интервали (Т) с времето.
Определяне:
1. Чистота на веществата и наличието на примеси в тях;
2. Термично поведение на изследвания образец или серия от образци в програмиран режим на работа, включващо получаване на данни за: - температурните интервали на превръщане на различните фази от изследвания образец; - отчитане на междинните масови загуби в отделните етапи и общите масови загуби в края на процеса; - изчисляване на зависимостта dm/dT = f(t) (DTG) и определяне на инфлексните точки на протеклите реакции;
3. Температури на фазови преходи;
4. Термична стабилност на изследвания образец;
5. Механизъм на термичното поведение на изследвания образец;
6. Кинетични параметри на процеса на разлагане на изследвания образец;
7. Фазови диаграми;
8. Сравнителни характеристики на веществата.
Определяне:
1. Чистота на веществата и наличието на примеси в тях;
2. Термично поведение на изследвания образец или серия от образци в програмиран режим на работа, включващо получаване на данни за: - температурните интервали на превръщане на различните фази от изследвания образец; - отчитане на междинните масови загуби в отделните етапи и общите масови загуби в края на процеса; - изчисляване на зависимостта dm/dT = f(t) (DTG) и определяне на инфлексните точки на протеклите реакции;
3. Температури на фазови преходи;
4. Термична стабилност на изследвания образец;
5. Механизъм на термичното поведение на изследвания образец;
6. Кинетични параметри на процеса на разлагане на изследвания образец;
7. Фазови диаграми;
8. Сравнителни характеристики на веществата.
Диференциална-сканираща калориметрия - DSC
Регистрация на разликите в топлинния поток като функция от времето ΔH = f(t)
Определяне:
1. Количество топлина, отделена (погълната) при протичане на даден процес;
2. Топлина на реакцията;
3. Топлина на фазовите превръщания.
Определяне:
1. Количество топлина, отделена (погълната) при протичане на даден процес;
2. Топлина на реакцията;
3. Топлина на фазовите превръщания.
Вълново-дисперсионна рентгенова флуоресцентна спектроскопия - WDXRF
Рентгеново флуоресцентния анализ (XRF) е неразрушителна аналитична техника, използвана за определяне на елементния състав на материалите. Химичният състав на пробата се определя чрез измерване на флуоресцентните (или вторични) рентгенови лъчи, излъчвани от пробата, когато тя се възбужда от първичния източник на рентгенови лъчи. Всеки от елементите, представени в пробата, произвежда набор от характерни флуоресцентни рентгенови лъчи. който е уникален за всеки конкретен елемент, което прави XRF спектроскопията отлична технология за качествен и количествен анализ на различни материали.
Определяне:
Елементен анализ на твърди вещества, прахове, сплави и тънки филми от флуор до уран (F → U)
Определяне:
Елементен анализ на твърди вещества, прахове, сплави и тънки филми от флуор до уран (F → U)
Обучение
Специализиран курс за обучение на докторанти „Термичен анализ – същност, методи и приложение“ с лектори проф. д-р Вилма Петкова, доц д-р Надя Петрова и хорариум: 20 часа лекции и 10 часа практически занятия към Центъра за обучение на БАН
Забележка: органични материали не се анализират!
АПАРАТУРА
ЕКИП
Лаборатория
"ЕЛЕКТРОННА МИКРОСКОПИЯ"
АНАЛИЗИ И УСЛУГИ
АПАРАТУРА
ЕКИП
ГАЛЕРИЯ
ЛАБОРАТОРИИ ОБОРУДВАНИ ПО ПРОЕКТ
Лаборатория
"Персонализирана Иновативна Медицина"
Проект № BG05M2OP001-1.002-0005

Лаборатория
"Национален център по мехатроника и чисти технологии"
Проект № BG05M2OP001-1.001-0008
