Bilateralni hrvatsko-austrijski znanstveno-istraživački projekt / Bilateral Croatian-Austrian research project

Trajanje / Duration:  1. 1. 2026. – 31. 12. 2027.

Financiranje / Funding: Ministarstvo znanosti, obrazovanja i mladih  / Ministry of Science, Education and Youth

VODITELJICA PROJEKTA / PRINCIPAL INVESTIGATOR: prof. dr. sc. Višnja Vrdoljak

VODITELJ PROJEKTA SA AUSTRIJSKE STRANE / AUSTRIAN PRINCIPAL INVESTIGATOR: Ass. Prof. Aleksandar Kondinski

INSTITUCIJE KOJE SUDJELUJU U PROJEKTU / INSTITUTIONS

• Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno-matematički fakultet / University of Zagreb Faculty of Science
• Technische Universität Graz, Fakultät für Technische Chemie, Verfahrenstechnik und Biotechnologie

NAZIV PROJEKTA / PROJECT TITLE:

Sustavni, holistički pristup inženjerstvu polioksometalata

A Systems-Based Holistic Approach to Polyoxometalate Engineering

SAŽETAK

Projektom se sinergijski objedinjuje ekspertiza hrvatskih znanstvenika u području sinteze i karakterizacije spojeva primjenom različitih metoda (rendgenska difrakcija, spektroskopske, termičke i analitičke metode) s iskustvom austrijskih znanstvenika u istraživanju redoks i magnetskih svojstava, kao i s računalnim modeliranjem, kvantno-kemijskim proračunima te inženjerstvom znanja. Planira se uspostava zatvorene petlje (predviđanje → sinteza → validacija → povratna informacija) za razvoj funkcionalnih spojeva temeljenih na polioksometalatima (POM-ovima). Istraživanja su usmjerena na razvoj hibridnih materijala izvedenih iz Andersonovih POM-klastera, funkcionaliziranih organskim ligandima, s ciljem ostvarivanja novih strukturnih obilježja (primjerice novih topologija klastera ili sustava s više različitih metala) te fizikalno-kemijskih svojstava. Razvoj i primjena digitalnog okvira znanja, uključujući ontologije POM-ova i algoritme temeljene na podatcima, omogućit će usmjeravanje sintetskih aktivnosti kroz analizu odnosa između strukture i svojstava te identifikaciju spojeva pogodnih za daljnju eksperimentalnu validaciju. Očekivani rezultati uključuju razvoj novih hibridnih POM-ova, unaprijeđenje metoda sinteze anorganskih spojeva, jačanje znanstvenih kapaciteta kroz dodatno obrazovanje i uključivanje studenata te učvršćivanje bilateralne znanstvene suradnje. Inovativnost projekta, komplementarnost stručnih kompetencija te integracija eksperimentalnih istraživanja s in silico dizajnom predstavljaju suvremen i konkurentan pristup unapređenju znanosti u Republici Hrvatskoj i Republici Austriji.

ABSTRACT

The project synergistically integrates the expertise of Croatian scientists in the synthesis and characterisation of compounds using a range of techniques (X-ray crystallography, spectroscopic, thermal, and analytical methods) with the expertise of Austrian scientists in the investigation of redox and magnetic properties, complemented by computational modelling, quantum-chemical calculations, and knowledge engineering. A closed-loop design workflow (prediction → synthesis → validation → feedback) will be established for the development of POM-based functional assemblies. The research focuses on hybrid materials derived from Anderson-type POM clusters with various metal centres, functionalised with organic ligands, aiming to achieve structural novelty (e.g., new cluster topologies or mixed-metal frameworks) and programmable properties. A digital knowledge framework, including POM ontologies and data-driven algorithms, will guide the synthetic strategy by mapping structure–property relationships and identifying promising candidate compounds. The anticipated outcomes include the development of new POM hybrid materials, a knowledge-guided methodology for inorganic synthesis, strengthened scientific capacity through advanced student training, and reinforced bilateral collaboration. The project’s originality, strong complementarity of expertise, and the integration of experimental research with in silico design provide a compelling pathway for advancing molecular materials science in both Austria and Croatia.

PROJEKTNI TIM / PROJECT TEAM:

 Sveučilište u Zagrebu Prirodoslovno-matematički fakultet / University of Zagreb Faculty of Science: Mirta RUBČIĆ, Dino KUZMAN, Juraj TOPLAK, Edi TOPIĆ, Višnja VRDOLJAK 

Technische Universität Graz, Fakultät für Technische Chemie, Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Michael HAFNER, Verena LIPIC, Dmytro NESHCHADIN, Georg GESCHEIDT-DEMNER, Falcaro PAOLO, Aleksandar KONDINSKI

PUBLIKACIJE / PUBLICATIONS