Kuitu- ja partikkelitekniikka

Tutkimuksemme keskittyy erilaisiin uusiin nanorakenteisiin biomateriaaleihin, niiden valmistukseen, ilmiöihin ja sovelluksiin. Tutkimuskohteenamme ovat selluloosan nanomateriaalit ja lukuisat muut luonnon nanorakenteet sekä lignoselluloosapohjaiset hybridimateriaalit. Keskeinen osa tutkimustamme ovat vihreään kemiaan pohjautuvat menetelmät biomateriaalien modifioinnissa.

Tutkimuksemme tavoitteena on löytää uusia käyttökohteita teollisuudessa syntyville mineraalisille sivuvirroille. Keskeisimpänä sovelluskohteena ovat erilaiset sementtimäiset materiaalit, kuten geopolymeerit. Tutkimuksemme keskittyy materiaalien reaktiivisuuden ymmärtämiseen, materiaalien prosessointiin sekä lopputuotteen ominaisuuksien tutkimukseen. Myös materiaalien turvallisuus niin ympäristölle kuin loppukäyttäjillekin on tutkimuksessamme keskeistä.

Lue lisää tutkimusryhmästä täältä »

Tutkimuksen tavoite on syventää ymmärrystämme epäorgaanisten sideaineisiin liittyvien ilmiöiden ymmärryksessä, sekä kehittää niihin liittyviä innovatiivisia prosesseja. Yksi ajankohtainen tutkimuskohteemme on magnesiumin mahdollisuudet sementin korvaajana sekä hiilidioksidin sitojana. Magnesiumilla on hyvät mahdollisuudet korvata hiilidioksidi-intensiivinen kalsium monissa käyttökohteissa, kuten sementissä. Pullonkaulana on kuitenkin suuret aukot siihen liittyvässä ilmiötuntemuksessa ja kokeellisessa sekä teoreettisessa tutkimuksessa.

Lue lisää tutkimusryhmästä täältä »

Jian Liu, Xusheng Xie, Tao Wang, Hao Chen, Yuhang Fu, Xinyu Cheng, Jianbing Wu, Gang Li, Chenming Liu, Henrikki Liimatainen, Zhaozhu Zheng, Xiaoqin Wang, David L. Kaplan (2023) Promotion of wound healing using nanoporous silk fibroin sponges. ACS Applied Materials & Interfaces.
https://doi.org/10.1021/acsami.2c20274

Umair Qasim, Terhi Suopajärvi, Juho Antti Sirviö, Oskar Backman, Chunlin Xu, Henrikki Liimatainen (2023) Pickering Emulsions and Hydrophobized Films of Amphiphilic Cellulose Nanofibers Synthesized in Deep Eutectic Solvent. Biomacromolecules.
https://doi.org/10.1021/acs.biomac.3c00472

Vitalii Ponomar, Tero Luukkonen, Juho Yliniemi (2023) Revisiting alkali-activated and sodium silicate-based materials in the early works of Glukhovsky. Construction and Building Materials.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.132474

Boyu Chen, Priyadharshini Perumal, Mirja Illikainen, Guang Ye (2023) A review on the utilization of municipal solid waste incineration (MSWI) bottom ash as a mineral resource for construction materials. Journal of Building Engineering.
https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.106386

Kandintyö kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusyksikössä on joko kirjallisuuskatsaus tai kokeellinen tutkimustyö liittyen käynnissä oleviin projekteihin. Aiheita on laajasti epäorgaanisesta kiertotaloudesta lignoselluloosapohjaisiin materiaaleihin sekä biotuotetekniikan prosesseihin. Aiheissa on mahdollista hyödyntää myös opiskelijan kesätyökokemusta tai mielenkiinnon kohteita.

Yhteyshenkilönä toimii yliopistonlehtori Elisa Koivuranta. Voit olla yhteydessä sähköpostilla elisa.koivuranta@oulu.fi.

Asiasanoja: Biotekniikka, vihreä kemia, lignoselluloosapohjaiset materiaalit, materiaalitehokkuus, sivuvirtojen hyödyntäminen, geopolymeerit

Kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusryhmä ohjaa diplomitöitä kierto- ja biotalouteen liittyen. Yhteyshenkilönä toimii yliopistonlehtori Elisa Koivuranta. Voit olla yhteydessä sähköpostilla etunimi.sukunimi@oulu.fi.

Jatkotutkintona voi suorittaa tekniikan tohtorin tutkinnon. Jatko-opintojen määrä poisluettuna opinnäytetyö on 40 op. Yksikkömme auttaa opiskelijaa opintokurssien valinnassa siten, että opinnot muodostavat kokonaisuuden, joka tukee jatko-opintojen alan kokonaisymmärrystä ja auttaa opinnäytetyön tekemisessä.

Jatko-opintojen merkittävin osa on opinnäytetyö, jonka tekemiseen kuluu valtaosa jatko-opintoihin käytettävästä ajasta. Yksikössämme annetaan ohjausta opinnäytetyön tekemiseen. Ohjauksen tavoitteena on opastaa tekijää tieteellisesti uutuusarvoisten asioiden tutkimiseen ja huolehtia tulosten raportoinnista vaaditulla tavalla.

Usein jatko-opiskelija työskentelee apurahan turvin tai saa palkkaa tutkijakoululta tai tutkimusprojektilta. Jatko-opintoja voi tehdä myös työn ohessa.

Ilmoitamme vapaista tohtorikoulutettavien paikoista Saimassa. Jatko-opintoasioissa kysymyksiin vastaavat professori Mirja Illikainen tai professori Henrikki Liimatainen. Lisätietoja löydät Oulun yliopiston tutkijakoulun sivuilta.

Selluloosalaboratoriomme on varusteltu nano- ja mikroselluloosan valmistuslaitteistolla, johon kuuluvat

• mikrofluidisaattori, homogenisaattori ja supermass colloider -jauhin
• analysaattorit partikkeleiden koon ja pintavarauksen määritykseen
• kuituanalysaattori
• analyyttinen sentrifugi dispersioiden ja emulsioiden mittaukseen
• mikroflotaatio-laite
• laitteisto paperiarkkien valmistukseen ja testaukseen
• materiaalien mekaanisten ja barrier-ominaisuuksien mittaukseen soveltuvat laitteistot ja laboratoriot
• laitteistot lignoselluloosan muokkaukseen ja analysointiin (mm. NMR, FT-IR, elektronimikroskopia ja XRD).

Kiertotalouden materiaalitutkimuksen mahdollistaa ajantasaiset laboratoriotilat, joissa voimme valmistaa ja analysoida erilaisia sideaineita, kuten geopolymeereja, laasteja ja betonia. Laboratoriostamme löytyvällä laitteistolla voidaan mitata mm.

• materiaalien puristus- ja taivutuslujuutta (Zwick Z100)
• kemiallisia ominaisuuksia ja mikrorakenteita (esim. FESEM-EDS, STEM-EDX, XRD, FTIR, XRF, ICP, XPS, TG-Raman, NMR)
• materiaalien ympäristökelpoisuutta.

Lisäksi meillä on useita erilaisia jauhatus-, seulonta- ja luokittelulaitteita materiaalien prosessointiin.