AKKI koondab nelja partneri – Tartu Ülikooli, Tallinna Tehnikaülikooli, Keemilise ja Bioloogilise
Füüsika Instituudi ning Eesti Keskkonnauuringute Keskuse – kõrgetasemelist analüütiliste
instrumentide taristut, eesmärgiga võimaldada selle aparatuuri ulatuslikku kasutust ettevõtete
ja avaliku sektori poolt, muuhulgas selleks, et saavutada TAIE ja Eesti 2035 eesmärke.
Taristusse kuulub kolm hajutatud tuumiklaborit – Bio-, keskkonna ja toiduarenduse; Materjali ja
struktuuranalüüsi; Tööstus- ja rakenduskeemia tuumiklaborid – mis koondavad AKKI partnerite
aparatuuri ja oskusteavet. Tuumiklaborid tegelevad tipptasemel keemiliste analüüside
pakkumisega, uute analüüsimetoodikate arendamisega, keemiliste analüüside kvaliteedi
tagamisega teadus-, järelevalve- ja tööstuslaborites ning erialase koolitamisega. Teadustaristu
on kaasatud õppe- ning teadustegevusse, esindab Eestit rahvusvahelistes organisatsioonides
(Eurachem, Euramet) ning osaleb arvukates rahvusvahelistes projektides.
Supramolekulaarsete kohandatavate kiraalsuse sensorite välja töötamine on oluline orgaaniliste ainetega tegeleva tööstuse ja teadusarendus tegevuse juures. Käelised ehk kiraalsed molekulid on igapäevaselt kasutused ravimi-, toidu-, parfüümi-, kosmeetikatööstuses ja põllumajanduses. Bioloogilises ökosüsteemis metaboliseeruvad, imenduvad ja erituvad käelised molekulid stereoselektiivselt ja nende bioloogiline toime võib erineda oluliselt. Seetõttu võib erinevate stereoisomeeride mõju keskkonnalle olla radikaalselt erinev. Standardsete analüüsimeetoditega, mis ei erista molekulide käelisust, võib nende ühendite mõju alahinnata. Käesolevas projektis disainisime ja sünteesisime uusi retseptormolekule nii sopramolekulaarsete interaktsioonide kui ka kovalentse sidumise kaudu. Saadud retseptormolekulide struktuuri, optilisi ja supramolekulaarseid omadusi uurides jõudsime mitmete uute ühenditeni, millel on potentsiaali leida rakendus bioaktiivsete ning ka saasteainete lahutamise, eraldamise ja tuvastamise jaoks. Töötasime välja keskonnasõbralikke mehhanokeemilisi sünteesimeetodeid, mis võimaldavad vähendada jääkide teket orgaaniliste ühendite sünteesil. Lisaks uurisime ka oligomeersete makrotsükliliste retseptrite sünteesi ja arendasime sünteesimeetodeid nii mono- kui ka multifunktsionaalsete makrotsükliliste ühendite saamiseks. Alustasime uuringuid supramolekulaarsete materjalide loomiseks ning näitasime, et porfüriinide ja käeliste hemikukurbituriilide abil saab hõlpsalt valmistada materjali enantioselektiivsete elektroonsete ninade ehitamiseks. Uurisime ka kirooptilise signaali tekke korrellatsiooni kvantkeemiliselt modelleeritud molekularorbitaalide ja geomeetriatega ning näitasime et uuritud optiliselt aktiivselte sensormolekulide sigaali saab võimendada anorgaaliste ja kiraalsete materjalidega. Projekti tulemused avaldati mitmetes teadusjakirjades ning taotleti ka kahte patenti.
Puit kui tööstuslikult enimkasutatav lignotselluloosse biomassi vorm on rikkalikuks allikaks kolmele looduses levinumaile biopolümeerile – tselluloosile, hemitselluloosile ja ligniinile. Kui tselluloosi on puidus protsentuaalselt umbes 40-50% kuivmassist, siis ligniini hulk puidus varieerub liigiti 10-35%. Aastakümneid on ligniini käsitletud kui ebamugavat kõrvalprodukti, millest on püütud vabaneda. Oma unikaalse polüfenoolse koostise tõttu on ligniinis hakatud viimase kümnendi jooksul nägema taastuvat, naftale alternatiivset, toorainet. Projekti raames töötatakse välja ligniini ja tselluloosi ekstrahheerimise ja fraktsionerimise tehnoloogiad, kus toormeks on väheväärindatud pleegitatud kemi-termo-mehaanililine puitmass või puidutööstuse jäägid. Projekti tulemusena arendatakse välja praktilised ja keskkonnasõbralikud uued materjalid (nt. termoisolaatorid ja pindaktiivsed ained) ning identifitseeritakse ja iseloomustatakse ekstremofiilidest pärinevad uued tööstuslikud ensüümid.