Fysikaalisessa kemiassa kemiallisia ilmiöitä selitetään fysiikan teorioiden, matemaattisten mallien, sekä laskennallisten tekniikoiden avulla. Oma tutkimusalani, laskennallinen katalyysi, on fysikaalisen kemian osa-alue. Väittelin tohtoriksi Jyväskylän yliopiston kemian laitokselta vuonna 2020, jonka jälkeen vietin kaksi ja puoli vuotta Ruotsissa post doc –tutkijana Chalmersin teknillisen korkeakoulun fysiikan laitoksella. Post doc vuosien jälkeen kotiuduin takaisin Jyväskylän yliopiston kemian laitokselle, jossa toimin yliopistonlehtorina 2023-2024 ja 2024 lähtien Akatemiatutkijana.
Tämänhetkisessä Suomen Akatemian rahoittamassa tutkimusprojektissani tutkin ligniinin katalyyttistä vetykäsittelyä. Fossiilisista raaka-aineista luopuminen on yksi suurista kemianteollisuuden haasteista. Ligniini on puuaineksen sisältämä biopolymeeri, ja lupaava uusiutuva raaka-aine. ‘Kraftligniini’ taas on paperiteollisuuden sivuvirta, joka pääasiassa poltetaan energiaksi. Kraftligniinin käsittely vedyllä sopivan katalyytin avulla voisi mahdollistaa biomassan kemiallisen muuntamisen arvokkaiksi kemikaaleiksi. Prosessi ei kuitenkaan ole vielä käytännöllinen, ja sen kehittäminen vaatii kokeellista ja laskennallista ymmärrystä.
Tavoitteenani on kuvata laskennallisesti mallintaen, miten ligniinin vetykäsittely etenee atomitasolla, johon käytän tiheysfunktionaaliteoriaan (DFT) ja mikrokineettiseen mallinnukseen (MKM) perustuvia menetelmiä. Vaativat elektronirakennelaskut suoritetaan Tieteen tietotekniikan keskuksen, CSC:n, supertietokoneilla. Tästä saatava reaktion syvällinen ymmärrys mahdollistaa uusien katalyyttien kehittämisen biomassan hyötykäyttöä varten.