Materiaalikemian tutkimuksemme keskittyy vihreään siirtymään ja digitalisaatioon. Kehitämme uusia menetelmiä materiaalien syntetisoimiseksi ja käsittelemiseksi. Tutkimuksemme painottuu ohutkalvojen, reagoivien polymeerien, uusien katalyyttien ja vihreiden liuottimien tutkimukseen. Myös materiaalien kierrätys kuuluu keskeisiin tutkimuskohteisimme. Mahdollisia sovelluskohteita ovat muun muassa mikroelektroniikka-, aurinkokenno- ja biomassateollisuus.
Päätutkimusalueemme on rakennekemia ja erilliskiteiden röntgenrakenneanalyysi. Laaja-alainen tutkimuksemme kattaa laajan kirjon epäorgaanista, orgaanista ja organometallien kemiaa, sekä supramolekyylikemiaa. Tutkimuksen lisäksi tarjoamme kristallografiapalveluja sekä kotimaisille että kansainvälisille tutkimusryhmille.
Ryhmämme tutkii tehokkaan kiertotalouden edellyttämiä kemiallisia käsittelyteknologioita. Tavoitteenamme on muuttaa jätteet hiiltä sitoviksi hyötymateriaaleiksi hiilineutraalia yhteiskuntaa varten.
Tutkimme epäorgaanisten materiaalien kemiaa. Päätutkimusaiheenamme on atomikerroskasvatus (Atomic Layer Deposition, ALD), mutta tarkastelemme myös muita ohutkalvojen ja nanorakenteiden valmistusmenetelmiä.
Keskitymme kehittämään ydinjätteen loppusijoituksen turvallisuusanalyyseissä tarvittavia parametreja. Tarjoamme monenlaisia palveluja rakenteen karakterisoinnista kuljetusmallinnukseen.
Tutkimuksessamme yhdistyvät synteettinen polymeerikemia, polymeerifysiikka ja kolloidikemia. Käytämme nykyaikaisia polymerointimenetelmiä, monipuolisia polymeerien jälkimodifiointireaktioita ja uusimpia analyysimenetelmiä. Tutkimustamme sovelletaan kehittyneessä materiaalitekniikassa, kolmiulotteisessa tulostamisessa sekä biolääketieteellisessä tekniikassa ja nanolääketieteessä.
Tutkimme materiaalien ominaisuuksia uusiutuvan energian järjestelmiä varten: kehitämme uusia katalyyttisiä konsepteja, aiempaa puhtaampia kemiallisia synteesejä, turvallisen ydinjätehuollon osaamista ja uusia tekniikoita energiakriittisten alkuaineiden valikoivaan talteenottoon. Teemme huippuluokan perus- ja soveltavaa tutkimusta energia-alalla ja edistämme puhtaampaa ja kestävämpää tulevaisuutta.
Keskitymme uusien katalyyttisten järjestelmien ja prosessien tutkimiseen pienten molekyylien (vety, hiilidioksidi, happi ja vesi) aktivoimiseksi tärkeimpiin kemiallisiin muunnoksiin, kuten hapettumiseen, pelkistymiseen, C-H-aktivointiin ja C-C-kytkentäreaktioihin. Uusia katalyyttejä ja katalyyttisiä menetelmiä kehitettäessä käsittelemme kestävyyden, tehokkuuden ja selektiivisyyden peruskysymyksiä.
Tutkimme epäorgaanisten materiaalien kemiaa. Pääaiheenamme on atomikerroskasvatus (Atomic Layer Deposition, ALD), mutta tutkimme myös muita ohutkalvojen ja nanorakenteiden valmistusmenetelmiä.
Vastaamme kestävän kehityksen haasteisiin katalyysin, nanomateriaalien ja plasmoniikan keinoin, jotta voimme varmistaa turvallisen planeetan tuleville sukupolville.
Tutkimme radiokemian keinoin luonnossa esiintyvien radioaktiivisten aineiden (NORM, naturally occurring radioactive material) ja NORM-jätteiden ympäristökysymyksiä, ydinvoimalaitosten hallintaa, ydinonnettomuuksien torjuntaa ja ympäristön radiokemiaa. Olemme kiinnostuneita myös ydinjätteen loppusijoituksesta, ydinlaitosten käytöstä poistamisesta, radiokemiallisesta rikosteknisestä tutkimuksesta ja radionuklidien vaikutuksista ihmisten terveyteen.
Reaktiokinetiikka-ryhmän tutkimus ulottuu ilmakehän ja palamisen kemiasta kemian perusteisiin. Vaikka teemme pääasiassa kokeellista tutkimusta räätälöidyillä laitteilla, tuemme kokeellisia tuloksia yhä useammin kvanttikemian ja reaktionopeussimulaatioiden avulla.
Tutkimme orgaanista synteesiä ja kehitämme katalyysimenetelmiä. Tuemme laboratoriokokeita mekanistisilla tutkimuksilla, joissa hyödynnämme laskennallista kemiaa. Tällä hetkellä tärkeimmät tutkimuslinjamme ovat kestävä kemiallinen tuotanto, homogeeninen katalyysi (Au), orgaaninen valokemiallinen hapetus-pelkistys-katalyysi ja heterogeeninen karbokatalyysi.
Tutkimuksemme auttaa ymmärtämään ilmastonmuutoksen ja ympäristön saastumisen vaikutuksia kallioperästä ilmakehään ja tarjoaa kestäviä ratkaisuja näihin maailmanlaajuisiin ongelmiin. Lisäksi hyödynnämme kemian huippuosaamista kehittäessämme uusia menetelmiä sairauksien hoitoon ja terveydentilan seurantaan. Tavoitteenamme on löytää uusia biomerkkiaineita, kehittää lääkeannostelumenetelmiä ja luoda uusia radiofarmaseuttisen kemian sovelluksia.
Tutkimme ilmakehän tiivistyvien höyryjen ja niiden esiasteiden kemiallisia reaktioita laskennallisin menetelmin. Erityisenä painopisteenä ovat kaasufaasissa tapahtuvat yhdisteiden kokoa kasvattavat reaktiot, joihin liittyy monimutkaisia orgaanisia radikaaleja.
Kehitämme uusia instrumentaalisia analyysimenetelmiä, joilla voidaan selvittää kemiallisten yhdisteiden ja bionanopartikkelien tai bioimitoituvien vesikkelien välisiä monimutkaisia vuorovaikutuksia. Hyödynnämme tutkimuksessa sekä kromatografisia erotustekniikoita että biosensorimenetelmiä.
Olemme sovelluksiin suuntautunut tutkimusryhmä, joka keskittyy ratkaisemaan kemian, lääketieteen ja biologian yhtymäkohtien haasteita. Asiantuntemuksemme kattaa kaikkien biomolekyyliluokkien synteesit, rakenteiden selvittämisen ja profiloinnin.
Ympäristöanalyyttisen kemian alan tutkimuksemme keskittyy kehittämään valikoivia, tehokkaita ja luotettavia tekniikoita ja menetelmiä ympäristönäytteiden ottoon, esikäsittelyyn, analysointiin ja havainnointiin.
Laserspektroskopia-ryhmä kehittää menetelmiä erittäin herkkään ja selektiiviseen molekyylispektroskopiaan sekä hiukkasmaisten ilmansaasteiden mittauksiin.
Yhdistämme kvanttikemiaa, aerosolifysiikkaa, koneoppimista ja spektroskopiaa selvittääksemme, miten molekyylien ominaisuudet vaikuttavat hapettumiskemiaan ja aerosolihiukkasten muodostumiseen ilmakehässä. Tavoitteenamme on tehdä huippututkimusta, joka vaikuttaa yliopistoyhteisössä ja sen ulkopuolella. Tieto molekyylien ja ilmaston vuorovaikutuksesta edistää myös kestävämpää ympäristöpolitiikkaa.
Tutkimuksessamme yhdistyvät synteettinen polymeerikemia, polymeerifysiikka ja kolloidikemia. Käytämme nykyaikaisia polymerointimenetelmiä, monipuolisia polymeerien jälkimodifiointireaktioita ja uusimpia analyysimenetelmiä. Tutkimustamme sovelletaan kehittyneessä materiaalitekniikassa, kolmiulotteisessa tulostamisessa sekä biolääketieteellisessä tekniikassa ja nanolääketieteessä.
Tutkimme nopeiden radikaalireaktioiden ketjuja, jotka muuttavat haihtuvat kaasufaasin kemikaalit haihtumattomiksi aerosolien lähtöaineiksi. Keskeinen osa tutkimuksestamme liittyy ilmakehän paineessa tapahtuvan kemiallisen ionisaatio-menetelmän kehittämiseen. Tavoitteenamme on luoda menetelmästä monipuolinen ja kattava.
Radioecology-ryhmän tutkimuskohteita ovat mm. ympäristön radioaktiivisuus, radioekologia, ilmakehän radioaktiivisuus, ydinsaasteen isotooppisuhteet, sekä radiometriset iänmääritysmenetelmät. Viime vuosina olemme osallistuneet myös reaktorinpurkumateriaalien karakterisointiin ja dekontaminaatioon liittyviin projekteihin.
Tutkimme radiokemian keinoin luonnossa esiintyvien radioaktiivisten aineiden (NORM, naturally occurring radioactive material) ja NORM-jätteiden ympäristökysymyksiä, ydinvoimalaitosten hallintaa, ydinonnettomuuksien torjuntaa ja ympäristön radiokemiaa. Olemme kiinnostuneita myös ydinjätteen loppusijoituksesta, ydinlaitosten käytöstä poistamisesta, radiokemiallisesta rikosteknisestä tutkimuksesta ja radionuklidien vaikutuksista ihmisten terveyteen.
Reaktiokinetiikka-ryhmän tutkimus ulottuu ilmakehän ja palamisen kemiasta kemian perusteisiin. Vaikka teemme pääasiassa kokeellista tutkimusta räätälöidyillä laitteilla, tuemme kokeellisia tuloksia yhä useammin kvanttikemian ja reaktionopeussimulaatioiden avulla.
SECO-tutkimusryhmä (Science and Chemistry Education Collaboration) etsii merkityksellisiä pedagogisia ratkaisuja mielekkääseen luonnontieteiden ja kemian opettajankoulutukseen hyödyntämällä muun muassa kestävän kehityksen teemoja ja nykytekniikkaa.
Tutkimme luonnonyhdisteitä ja niiden johdannaisia synteettisen ja analyyttisen kemian menetelmin. Tutkimus keskittyy luonnonväreihin ja nukleosidien johdannaisiin sekä prekursoriyhdisteisiin, jotka ovat tärkeitä ilmakehän reaktioiden kineettisissä tutkimuksissa.
Kehitämme ja sovellamme herkkiä kaasuanalyysitekniikoita, joilla voidaan havaita haihtuvia yhdisteitä erilaisissa näytematriiseissa, kuten uloshengitysilmassa ja mikrobien ilmatilassa. Asiantuntemuksemme ulottuu infrapunalaserspektroskopiasta kemiallisen ionisaation massaspektrometriaan.
Kehitämme uusia radiomerkkiaineita positroniemissiotomografiaa (PET), yksifotoniemissiotomografiaa (single photon emission computed tomography, SPECT) ja sädehoitoa (onkologia ja neurologia) varten.
VERIFIN koostuu monipuolisesta tutkijaryhmästä, jonka työ keskittyy kemiallista aseidenriisuntaa tukevien analyysimenetelmien löytämiseen, suunnitteluun ja kehittämiseen. Tutkimme ympäristö- ja biolääketieteellisiä näytteitä kansainvälisen kemiallisen aseen kieltosopimuksen valvontajärjestön (OPCW) nimeämänä laboratoriona ympäristö- ja biolääketieteellisille näytteille ja asiantuntijana biotoksiinien analysoinnissa ja kemiallisessa rikosteknisessä tutkimuksessa.