Реактивност на твърди повърхности

Ядрото на Лабораторията включва колектив, който е сред световните лидери в областта на ИЧ спектроскопското изучаване на химията на повърхността на твърди дисперсни материали при взаимодействие с различни молекули от газова фаза. В резултат на целенасочени изследвания са идентифицирани и охарактеризирани множество нови повърхностни съединeния и комплекси. Установени са нови интермедиати и фактори, благоприятстващи специфичен реакционен път, което спомага за дизайна на ефективни катализатори и адсорбенти. Резултатите от тези изследвания са публикувани в над 200 публикации във водещи научни списания и са цитирани над 10 000 пъти от други учени както от страната, така и от чужбина. Напоследък, във връзка с работата си по проекти, екипът на лабораторията започна да разширява експерименталните си възможности. Това включва най-вече използването на термопрограмирани методи, като термопрограмирана редукция (TPR) и десорбция (TPD), и провеждането на изследвания на адсорбенти за пречистване и сепариране на газове в динамичен режим. Лабораторията разполага с три FTIR спектрометъра, три вакуумно-адсорбционни системи, UV-Vis спектрофотометър, апарати за каталитични тестове и TPR/TPD и др.

Трябва да се подчертае значителното външно финансиране, привлечено от Лабораторията по различни договори. Това са многобройни проекти, финансирани от фондация Хумболт, програмите Рила, EcoNet и Egude, както и НАТО, ФНИ и БАН. В края на 2017 г. екипът приключва участието си в мащабен европейски проект по 7РП на обща стойност над 10 000 000 евро (M4CO2 „Енергийно ефективни смесени матрични мембрани, базирани на MOF, за улавяне на CO2“). В момента групата координира два проекта на ФНИ.

1) Chakarova, I. Strauss, M. Mihaylov, N. Drenchev and K. Hadjiivanov,
Evolution of acid and basic sites in UiO-66 and UiO-66-NH₂ metal-organic frameworks: FTIR study by probe molecules.
Micropor. Mesopor. Mater 281 (2019) 110–122.

2)M.Y. Mihaylov, V.R. Zdravkova, E.Z. Ivanova, H.A. Aleksandrov, P.St. Petkov , G.N. Vayssilov, K.I. Hadjiivanov
Infrared spectra of surface nitrates: Revision of the current opinions based on the case study of ceria
Journal of Catalysis (2021), 394, pp. 245 – 258

3) Lagunov, N. Drenchev, K. Chakarova, D. Panayotov, and K. Hadjiivanov,
Isotopic Labelling in Vibrational Spectroscopy: A Technique to Decipher the Structure of Surface Species,
Topic in Catalysis 19-20 (2017) 1486-1495.

4) Mihaylov, K. Chakarova, S. Andonova, N. Drenchev, E. Ivanova, E. A. Pidko, A. Sabetghadam, B. Seoane, J. Gascon, F. Kapteijn and   K. Hadjiivanov
Adsorption of CO₂on MIL-53(Al): FTIR evidence of the formation of dimeric CO₂ species,
Chem. Commun. 52 (2016) 1494-1497.

5) K. Hadjiivanov, D. Panayotov, M. Mihaylov, E. Ivanova, K. Chakarova, S. Andonova, N. Drenchev
Power of Infrared and Raman Spectroscopies to Characterize Metal-Organic Frameworks and Investigate Their Interaction with Guest Molecules
Chemical Reviews, 121 (2021) 1286 -1424

Лабораторията се отличава и с широко международно сътрудничество. Публикувани са съвместни научни статии с учени от Франция, Германия, Италия, Испания, Нидерландия, Великобритания, САЩ,  Чехия и др.

Членовете на екипа са били отличени с много международни и национални награди, като награда Питагор, Награди на СБУ, награди на БАН за млади учени “проф. Марин Дринов” и др. Двама от членовете на екипа са Хумболтови стипендианти (проф. К. Хаджииванов и проф. М. Михайлов), а проф. Хаджииванов е доктор хонорис кауза на Университета на Кан-Нормандия (UNICAEN) и член на Academia Europaea.