Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru
Tehnologii Izotopice și Moleculare (INCDTIM)

Noi structuri de carbon 2D decorate cu oxizi metalici pentru decontaminarea apei și evaluarea impactului asupra plantelor

Autoritatea contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării – UEFISCDI

Contractor: Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Tehnologii Izotopice și Moleculare, Cluj-Napoca, România

Tipul proiectului: PN IV, Program 5.2 Resurse umane, Subprogramul 5.2.1 Start în cercetare, Proiecte de cercetare pentru stimularea tinerelor echipe independente (TE)

Durata proiectului: 24 luni (03.01.2025 – 31.12.2026)

Număr contract: 88TE / 03.01.2025

Buget: 500.000 lei

Director de proiect:

Dr. Ocsana-Ileana OPRIȘ

Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Tehnologii Izotopice și Moleculare Cluj-Napoca, Romania

Departament Materiale, Energie și Tehnologii Avansate

Str. Donat Nr. 67-103, 400293 Cluj-Napoca, Romania

E-mail: ocsana.opris@itim-cj.ro

Tel.: (+40)264-584037, ext. 213

Rezumat proiect

O preocupare foarte importantă a zilelor noastre o reprezintă schimbările climatice, poluarea mediului și riscurile asociate acestora. În ultimele decenii, un număr considerabil de substanțe chimice (medicamente, pesticide și metaboliții acestora) utilizate zilnic și în diverse aplicații au fost eliberate în mediul înconjurător. Acești compuși sunt considerați poluanți emergenți deoarece persistă și migrează în mediul încojurător, provocând efecte negative asupra mediului și/sau sănătății umane. De asemenea, datorită persistenței lor, toxicității, tendinței de bioacumulare, potențialului de migrație pe distanțe mari și a creșterii concentrației, acestea reprezintă o preocupare importantă pentru cercetare. Având în vedere toate aceste informații îngrijorătoare, calitatea scăzută a resursele de apă poate fi ameliorată printr-un tratament eficient al apelor contaminate pentru a permite reutilizarea acestora. Prin urmare, una dintre provocările importante de astăzi este dezvoltarea unor tehnologii ecologice și prietenoase cu mediul pentru tratarea apelor.

Acest proiect își propune să dezvolte structuri de carbon 2D, prietenoase cu mediul încojurător și cu costuri reduse, decorate cu oxizi de metale, pentru îndepărtarea prin adsorbție a medicamentelor și pesticidelor din apa contaminată, precum și evaluarea impactului acestora asupra plantelor. Noutatea și originalitatea proiectului sunt date de (i) prepararea și caracterizarea unor noi materiale terțiare realizate din combinații de grafene și oxizi de metale, utilizând extracte din deșeuri de fructe și legume, și (ii) aplicarea acestor materiale sintetizate pentru îndepărtarea poluaților selectați din apa contaminată. Complexitatea și originalitatea acestui proiect sunt și mai mult accentuate prin testele efectuate pe sistemul sol-plantă, care vor contribui la evaluarea și înțelegerea efectelor fiziologice ale materialelor dezvoltate asupra acestuia.

Obiective

Obiectivul general al proiectului este de a dezvolta structuri de carbon 2D, cu costuri reduse, decorate cu oxizi metalici (MOx) pentru îndepărtarea prin adsorbție a medicamentelor și pesticidelor din apa contaminată, precum și evaluarea impactului nanomaterialelor nou dezvoltate asupra plantelor. Astfel, obiectivul general va fi realizat prin următoarele obiective specifice (OS):

OS1. Prepararea și caracterizarea nanomaterialelor pe bază de structuri de carbon 2D decorate cu oxizi metalici;

OS2. Evaluarea eficienței de îndepărtare a poluanților organici din apa contaminată cu ajutorul structurilor pe bază de carbon 2D decorate;

OS3. Evaluarea eficienței de reciclare și reutilizare a nanomaterialelor preparate;

OS4. Evaluarea impactului nanomaterialelor pe bază de structuri de carbon 2D decorate cu oxizi metalici asupra plantelor cu valori nutriționale importante.

Astfel, prin acest proiect va crește sustenabilitatea și circularitatea mediului prin dezvoltarea de biomateriale și soluții pentru remedierea mediului.