Солеви системи и природни ресурси

Лабораторията има за предмет на дейност провеждането на фундаментални и приложни изследвания в областта на неорганичното материалознание и опазване и оползотворяване на природните ресурси.

• Неорганично материалознание

Изследванията са насочени в две направления – химия на водно-солевите системи и синтез и охарактеризиране на калциево фосфатни биоматериали.

Химия на водно-солевите системи. Провеждат се теоретични и експериментални изследвания на процесите на разтворимост и кристализация във водно-солеви дву-, три- и многокомпонентни системи. Изследват се процеси на кристализация и съкристализация на прости и двойни соли, смесени кристали. Изследва се кинетика на процесите. Термодинамично се моделират стабилни и метастабилни фазови разновесия. Установяват се закономерности между състава и структурата на разтворите и структурата и вида на кристализиращите твърди фази. Прогнозират се и се изясняват взаимодействията, протичащи в системите с промяна на условията.

Синтез и характеризиране на калциево фосфатни биоматериали. Провеждат се изследвания върху синтез и охарактеризиране на материали с биомедицинска насоченост, в това число нано- и модифицирани калциево-фосфатни композити. Изследва се връзката състав-структура-свойство с прилагането на съвременни инструментални и изчислителни методи. Разработват се технологии за получаване на биоматериали (предимно за денталната медицина) с модифицирани химични и подобрени физични характеристики и биологични отнасяния.

• Природни ресурси

Изследванията са насочени в две направления – Eкология и Устойчиво оползотворяване на природни ресурси.

Екологичните изследвания целят оценяване, прогнозиране и подобряване на екологичното състояние на индустриално
замърсени природни води, почви и растителност чрез прилагане на различни аналитични методи и термодинамични модели. Провеждат се полеви и лабораторни изследвания за определяне степента на замърсяване, мобилността и фитоакумулацията на преходни метали. Прилагат се различни термодинамични модели (Модел на йонна асоциация, Модел на йонно взаимодействие и Модел Стокхолм Хюмик) за определяне на неорганичните и органични химични форми и динамиката на преходни метали в екосистемата вода – почва – почвен екстракт – растителност.

Устойчиво оползотворяване на природни ресурси– използват се природни минерални суровини за разработване на алтернативни биологично активни материали. Приоритетно се използват минералните ресурси на Черно море. Разработват се технологии на натурални продукти за козметиката и за фармацевтиката. Организирано е малко производство.

1. Sezanova, K., Gergulova, R., Shestakova, P., Rabadjieva, D.
   Thermodynamic and Kinetic Studies of the Precipitation of Double-Doped Amorphous Calcium Phosphate and its Behaviour in Artificial Saliva,
   Biomimetics,  9(8) (2024) 455.
2. Díaz-Cuenca, A., Sezanova, K., Gergulova, R., Rabadjieva, D., Ruseva, K.
   New Nano-Crystalline Hydroxyapatite-Polycarboxy/Sulfo Betaine Hybrid Materials: Synthesis and Characterization
   Molecules, 29(5) (2024) 930.
3. Rabadjieva, D., Kovacheva, A., Gergulova, R., Ilieva, R., Tepavitcharova, S.
   Thermodynamic Elucidation of the Relationship Chemical Species in Aqueous Soil Extracts—Phytoaccumulation,
   Journal of Solution Chemistry, 53(4) (2024) pp. 594–605,
4. Kovacheva, A., Rabadjieva, D., Ilieva, R., Gergulova, R.
   Pollution assessment of the rivers flowing through large Bulgarian cities. A comparative study,
   International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 24(5.1) (2024) pp. 189–196.
5. Kovacheva, A., Gergulova, R., Ilieva, R., Rabadjieva, D., Vladov, I., Nanev, V.,
   Thermodynamic modeling of river water as a tool for environmental impact evaluation.
   Journal of Chemical Technology and Metallurgy, 59(2) (2024) pp. 287–300.
6. Havlíček, D., Tepavitcharova, S., Fridrichová, M., Plocek J., Gergulova, R., Rabadjieva, D.,
   Manganese-glycine-nitrate complexes – Synthesis, structural and thermal characterization,
   Journal of Molecular Structure, 1290 (2023) 135972.
7. Rabadjieva, D., Gergulova, R., Ruseva, K., Bonchev, A., Shestakova, P., Simeonov, M., Vasileva, R., Tatchev, D.,. Titorenkova, R., Vassileva, E.,
   Polycarboxy/Sulfo Betaine—Calcium Phosphate Hybrid Materials with a Remineralization Potential.
   Materials, 16(20) (2023) 6640.
8. Rabadjieva, D., Gergulova, R., Sezanova, K., Kovacheva, D., Titorenkova, R.,
   Mg, Zn Substituted Calcium Phosphates—Thermodynamic Modeling, Biomimetic Synthesis in the Presence of Low-Weight Amino Acids and High Temperature Properties,
   Materials, 16(20) (2023) 6638.
9. Díaz-Cuenca, A., Rabadjieva, D., Sezanova, K., Ilieva, R., Tepavitcharova, S.,
   Biocompatible calcium phosphate-based ceramics and composites,
   Materials Today: Proceedings, 61 (2022) pp. 1217–1225.
10. Rabadjieva D, Tepavitcharova S, Kovacheva A, Gergulova R, Ilieva R, Vladov I, Nanev V, Gabrashanska M, Karavoltsos S.
    Trace metals accumulation in the eco-system water – soil – vegetation (Agropyron cristatum) – common voles (Microtus arvalis) – parasites (Hymenolepis diminuta) in Radnevo region, Bulgaria,
    J Trace Elem Med Biol, 66 (2021) 126750.

• Department of Inorganic Chemistry, Faculty of Science, Charles University, Czech Republic
• Institute of Inorganic Chemistry of the ASCR, Czech Republic
• Department of Chemistry, Laboratory of Environmental Chemistry, National and Kapodistrian University of Athens, Greece