SISTEME HETEROGENE >> membri | proiecte | aparatura | colaboratori | publicatii | aplicatii | galerie foto


NOCORIC >> prezentare | parteneri | rezumat | obiective | rezultate | diseminare | galerie foto

MATERIALE NOI ZNO-NANOSTRUCTURATE SI IMPOTRIVA DEPUNERILOR DE GHEATA
OBTINUTE PRIN METODE "ECOFRIENDLY" - NOCORIC


DATE GENERALE

Finantare: Buget de stat
Program: PNCDI III-Program 2: Cresterea competitivitatii economiei romanesti prin cercetare, dezvoltare si inovare, Proiect experimental demonstrativ
Cod proiect: PN-III-P2-2.1-PED-2016-1332
Domeniul de incadrare: 3. Energie, mediu si schimbari climatice
Titlul proiectului: Materiale noi ZnO-nanostructurate si impotriva depunerilor de gheata obtinute prin metode "ecofriendly" (NOCORIC)
Contract de finantare: 84/2017
Valoare de la bugetul de stat: 600000 lei
Durata proiectului: 18 luni
Perioada de derulare a proiectului: 03.01.2017 - 03.07.2018


PARTENERI

Contractor: Institutul National de Cercetare Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti, 060021, tel: 021 315 32 99, fax: 021 312 34 93,
Autoritate contractanta: Unitatea Executiva pentru Finantarea Invatamantului Superior, a Cercetarii, Dezvoltarii si Inovarii
Director de proiect: Dr. ing. Raluca SOMOGHI, tel. 021 316 30 68/int 180, email: r.somoghi@gmail.com
Partener: Universitatea Bucuresti, 050107, tel: 021 307 73 00, fax: 021 313 17 60,
Responsabil de proiect: Dr. chim. Ludmila Otilia CINTEZA, tel. 0722 665 077 email: ocinteza@gmail.com


REZUMAT

Proiectul NOCORIC consta in sinteza de noi materiale hibride organic-anorganice nanostructurate pentru acoperiri de suprafete metalice (zinc, aluminiu, cupru). Tehnicile utilizate pentru obtinerea de acoperiri pentru substrat metalic sunt procedeul sol-gel si sinteza "eco-friendly" - fluide supercritice. Aceste tehnologii nu vor afecta calitatea mediului inconjurator, ca urmare sunt incluse la categoria "ecologie si tehnologie avansata". S-a urmarit identificarea factorilor de succes si a dificultatilor in obtinerea acoperirilor de metale cu protectie impotriva coroziunii si a formarii de gheata si influenta lor in activitatile economice. Abordarea este originala, combinand obtinerea de acoperiri din materiale de tip oxid de zinc si hibride organic-anorganice cu proprietati fizice ale suprafetelor. In functie de stabilitatea dispersiilor obtinute din procese sol-gel, vor fi utilizati precursori de silice cu diferite functionalitati. Coordonatorul (ICECHIM) cat si Partenerul (UB) au o experienta bogata si rezultate semnificative in sinteza nanoparticulelor prin procese sol-gel si în caracterizarea morfologiei nanohibridelor. O alta noutate este coroborarea sintezei sol-gel (compozitie usor de controlat, film omogen, cost scazut, fabricare simpla) cu metoda fluid supercritic, care se apropie de "chimia verde". In prezent aceasta metoda "eco-friendly" este extrem de putin investigata pentru materialele tip oxid de zinc si a hibridelor organic-anorganice. Partenerul (UB) are experienta in sinteza de nanoparticule prin metoda "eco-friendly" fluid supercritic. Caracterizarea materialelor este necesara pentru a stabili hidrofobicitatea, iar morfologia si structura fizico-chimica se vor investiga prin: difuzia dinamica a luminii, Microscopie Electronica de Baleiaj si de Transmisie, Spectroscopie FT-IR, masuratori ale unghiului de contact, etc. Rezistenta la coroziune pentru filmele hibride obtinute si depuse pe substrat metalic va fi studiata de un tert.


OBIECTIVUL PROIECTULUI

Scopul proiectului NOCORIC este de a obtine noi materiale nanostructurate pe baza de oxid de zinc cu rol de protectie pentru suprafetele metalice (ex. zinc, aluminiu, cupru), cu proprietati avansate (bariera excelenta impotriva coroziunii si a depunerii de gheata). Tehnicile folosite in acest proiect (procedeul sol-gel si sinteza ecologica prin fluide supercritice) va afecta intr-un mod pozitiv calitatea mediului inconjurator si, din acest motiv, sunt incluse in categoria "ecologie si tehnologii avansate" si au o buna productivitate. Proiectul va identifica factorii care contribuie la succesul sau insuccesul obtinerii acoperirilor pe metale pentru protectia anticoroziva si anti-inghet, si influenta acestora asupra activitatilor economice in medii europene si internationale.


REZULTATE

ESTIMATE
(1) Realizarea unor experimente de laborator si dezvoltarea unei tehnologii necesare obtinerii de materiale hibride pe baza materialelor nano-structurate cu ZnO. Rezultate: noi nanomateriale modificate pe baza de oxid de zinc, obtinute prin procedeul sol-gel si, respectiv, prin fluide supercritice.
(2) Optimizarea sintezei materialelor hibride nanostructurate pentru a produce acoperiri cu actiuni anti-corozive si anti-inghet; Rezultate: formularea "green" a nanomaterialelor hibride utilizate pentru obtinerea de acoperiri pe diferite suprafete metalice (zinc, aluminiu, cupru) cu efecte de anti-coroziune si anti-inghetare.
(3) Evaluarea proprietatilor de protectie impotriva coroziunii si a actiunilor de anti-inghet ale materialelor hibride; Rezultate: acoperiri ale substraturilor metalice cu materiale modificate nanostructurate-ZnO, ce prezinta la suprafata proprietati de coroziune si prevenire a inghetului.
(4) Managementul si protectia intelectuala a solutiilor inovatoare; Rezultate: crearea unei pagini de site pentru promovarea proiectului, 1 fisa de produs.
(5) Diseminarea produselor nano-structurate si a oportunitatilor de exploatare. Rezultate: participarea la simpozioane/conferinte/sesiuni de comunicare (cu/fara participare internationala) si publicarea a cel putin 2 articole în reviste de prestigiu nationale/internationale.

ETAPA 1/2017 - Planificarea tehnologiei si a sintezei de laborator pentru obtinerea materialelor hibride bazate pe nanoparticule de oxid de zinc; Tehnologie de optimizare pentru a obtine acoperiri cu efecte anti-corozive si anti-inghet
Perioada de desfasurare: 03.01.2017-29.12.2017
Rezultate propuse:

D1. Sinteze de nanostructuri modificate de oxid de zinc prin metoda sol-gel si fluide supercritice;
D2. Analizarea morfologica (DLS, crio-TEM, SEM), structurala (TGA, FT-IR, AFM, unghi de contact) si fizica (voltametrie ciclica, polarizatie Tafel si EIS) a materialelor obtinute;
D3. Obtinerea de noi materiale prin varierea tipului de precursori, si acoperirea unor suprafete metalice (Zn, Al si Cu) cu materialele obtinute;
D4. Optimizarea sintezelor prin varierea parametrilor de reactie (concentratie de reactant, temperatura/presiune, timp de reactie).
Activitatea 1.1 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Sinteza nanoparticulelor de oxid de zinc modificate folosind diferiti precursori avand functionalitate organica variabila prin: a) procesul sol-gel; b) prin fluide supercritice.
Activitatea 1.2 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Analize morfo-structurale avansate pentru: a) nanoparticule de oxid de zinc derivate prin procesul sol-gel; b) nanoparticule de oxid de zinc derivate obtinute prin fluide supercritice.
Activitatea 1.3 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Realizarea si caracterizarea fizico-chimica a acoperirilor pe baza de oxid de zinc nanostructurat obtinut prin: a) procesul sol-gel; b) fluide supercritice.
Activitatea 1.4 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Corelarea proprietatilor fizice si chimice ale acoperirilor cu proprietati anti-corozive si anti-inghet.
Activitatea 1.5 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Optimizarea sintezei materialelor nanostructurate realizate prin sol-gel si fluide supercritice.
Activitatea 1.6 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Dezvoltare experimentala pentru obtinerea materialelor nanostructurate pe baza de oxid de zinc prin: a) procesul sol-gel; b) sinteza in fluide supercritice.
Activitatea 1.7 Universitatea Bucuresti
Teste pentru determinarea efectelor anticorozive si anti-inghet ale acoperirilor realizate cu: a) materiale pe baza de oxid de zinc realizate prin metoda sol-gel b) materiale pe baza de oxid de zinc obtinute prin sinteza in fluide supercritice.
Activitatea 1.8 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Diseminarea rezultatelor proiectului - articole publicate.
Activitatea 1.9 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti
Diseminarea rezultatelor proiectului - conferinte, evenimente etc.
Rezultate obtinute:
D1. Sinteze de nanostructuri modificate de oxid de zinc prin metoda sol-gel si fluide supercritice;
D2. Analizarea morfologica (DLS, crio-TEM, SEM), structurala (TGA, FT-IR, AFM, unghi de contact) si fizica (voltametrie ciclica, polarizatie Tafel si EIS) a materialelor obtinute;
D3. Obtinerea de noi materiale prin varierea tipului de precursori, si acoperirea unor suprafete metalice (Zn, Al si Cu) cu materialele obtinute;
D4. Optimizarea sintezelor prin varierea parametrilor de reactie (concentratie de reactant, temperatura/presiune, timp de reactie);
D5. Publicarea de articole in reviste ISI – 3 lucrari publicate, 3 proceeding papers;
D6. Participarea la manifestari stiintifice – 10 postere la conferinte internationale.

ETAPA 2/2018 - Diseminarea si activitatile de obtinere, validare si protejare a rezultatelor proiectului
Perioada de desfasurare: 30.12.2017-03.07.2018
Rezultate propuse:

D1. 2 fise tehnice de produs;
D2. 1 plan de diseminare si valorificare a rezultatelor.
Activitatea 2.1 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Teste pentru determinarea efectelor anticorozive si anti-inghet ale acoperirilor realizate cu:
      a) materiale pe baza de oxid de zinc realizate prin metoda sol-gel;
      b) materiale pe baza de oxid de zinc obtinute prin sinteza in fluide supercritice.
Activitatea 2.2 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Corelarea proprietatilor fizico-chimice ale acoperirilor avand proprietati anticorozive si anti-inghet.
Activitatea 2.3 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Fise tehnice de produse - nanohibride de oxid de zinc obtinute prin tehnicile sol-gel si fluide supercritice pentru obtinerea de acoperiri cu proprietati anti-corozive si anti-inghet.
Activitatea 2.4 Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM Bucuresti; Universitatea Bucuresti
Diseminarea rezultatelor proiectului.
Rezultate obtinute:
D1. Testarea rezistentei la coroziune prin analize electrochimice, utilizand tehnica polarizarii liniare pe cele 3 tipuri de metale: aluminiu, cupru si zinc;
D2. Testarea rezistentei acoperirilor pe baza de ZnO la inghet;
D3. Participarea la manifestari stiintifice - 4 postere la conferinte internationale.


DISEMINARE

Etapa 1/2017
Articole publicate:

  1. V. Purcar, R. Somoghi, S.G. Nitu, C-A. Nicolae, E. Alexandrescu, I.C. Gifu, A.R. Gabor, H. Stroescu, R. Ianchis, S. Caprarescu, THE EFFECT OF DIFFERENT COUPLING AGENTS ON NANO-ZnO MATERIALS OBTAINED VIA THE SOL-GEL PROCESS, Nanomaterials, 7(12), 439-451, 2017.
  2. L.O. Cinteza, D. Bala, C. Tablet, E. Alexandrescu, R. Somoghi, V. Purcar, C. Gifu, R. Ianchis, C. Petcu, SUPERCRITICAL CO2 ASSISTED SYNTHESIS OF FLOWER-LIKE ZnO NANOPARTICLES, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 19(11-12), 800-805, 2017.
  3. S. Caprarescu, A.R. Miron, V. Purcar, A.L. Radu, A. Sarbu, R. Ianchis, D.I. Ebrasu, COMMERCIAL GOOSEBERRY BUDS EXTRACT CONTAINING MEMBRANE FOR REMOVAL OF METHYLENE BLUE DYE FROM SYNTHETIC WASTEWATERS, Revista de Chimie, 68(8), 1757-1762, 2017.
Lucrari publicate in cadrul unor manifestari stiintifice internationale (proceedings):
  1. V. Purcar, R. Somoghi, V. Raditoiu, D. M. Panaitescu, S. Caprarescu, "Structure modification of hybrid zirconium sol-gel coatings", 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, Nano, Bio, Green and Space - Technologies for a Sustainable Future, vol. 17 (61), 331-336, 2017, Albena, Bulgaria.
  2. S. Caprarescu, V. Purcar, A.R. Miron, A.L. Radu, M. Pascu (Neagu), "Preparation and characterisation of polymer membranes enhanced with medicinal plant extract", 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, Ecology and Environmental protection, vol. 17 (52), 713-719, 2017, Albena, Bulgaria.
  3. S. Caprarescu, V. Purcar, A.L. Radu, E. Alexandrescu, C. Modrogan, "Removal of nickel ions from synthetic wastewater by electrodialysis using polymer membranes doped with plant extract", 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, Ecology and Environmental protection, 17(52), 755-761, 2017, Albena, Bulgaria.
Lucrari prezentate la manifestari stiintifice:
  1. R. Somoghi, V. Purcar, R. Ianchis, S.G. Nitu, B. Trica, E. Alexandrescu, C.I. Gifu, C. Petcu, S. Caprarescu, "Designing of new nanostructured zinc oxide materials for coatings of metallic surfaces", International Symposium on Synthesis and Catalysis - IsySyCat 2017, Evora, Portugal, 5-8 Sept. 2017.
  2. R. Somoghi, V. Purcar, R. Ianchis, B. Trica, S.G. Nitu, C. Petcu, C.L. Nistor, E. Alexandrescu, C. Gifu, S. Caprarescu, "Morpology of ZnO nanostructured materials obtained through sol-gel process", 17th International Balkan Workshop on Applied Physics, Constanta, Romania, 11-14 iulie 2017.
  3. V. Purcar, R. Somoghi, V. Raditoiu, D.M. Panaitescu, S. Caprarescu, "Structure modification of hybrid zirconium sol-gel coatings", 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, section 24: Micro and Nano Technologies, P17, Albena, Bulgaria, 27 iunie-6 iulie 2017.
  4. C. Petcu, E. Alexandrescu, D. Bala, C. Chifiriuc, L.O. Cinteza, "ZnO nanoparticle - containing multifunctional superhydrophobic coatings with anti-icing and antibacterial properties", 5th Nano Today Conference, Hawaii, USA, 6-10 decembrie 2017.
  5. S. Caprarescu, V. Purcar, A.R. Miron, A.L. Radu, M. Pascu (Neagu), "Preparation and characterisation of polymer membranes enhanced with medicinal plant extract", 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, section 20: Ecology and Environmental Protection, P6, Albena, Bulgaria, 27 iunie-6 iulie 2017.
  6. S. Caprarescu, V. Purcar, A.L. Radu, A.R. Miron, C. Modrogan, "Removal of nickel ions from synthetic wastewater by electrodialysis using polymer membranes doped with plant extract", 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, section 20: Ecology and Environmental Protection, P7, Albena, Bulgaria, 27 iunie-6 iulie 2017.
  7. V. Purcar, R. Somoghi, S.G. Nitu, C.A. Nicolae, E. Alexandrescu, V. Raditoiu, S. Caprarescu, "Sol-gel preparation of modified ZnO materials", 17th International Balkan Workshop on Applied Physics, Constanta, Romania, 11-14 iulie 2017.
  8. V. Purcar, C. Nichita, E. Alexandrescu, R. Somoghi, V. Raditoiu, S. Caprarescu, "Modified silica nanoparticles obtained by microwave synthesis", 4th International Conference Geography, Environment and GIS, for students and young researchers, Targoviste, Romania, 18-20 mai 2017.
  9. S. Caprarescu, V. Purcar, A.L. Radu, A. Sarbu, A.R. Miron, "Polymer membranes enhanced with natural plant extract used for removal of nickel ions from syntetic wastewater", 4th International Conference Geography, Environment and GIS, for students and young researchers, Targoviste, Romania, 18-20 mai 2017.
  10. S. Caprarescu, V. Purcar, V. Raditoiu, M. (Neagu) Pascu, "Corrosion protection of aluminium in sulphuric acid using natural plant extract", International Symposium "Priorities of Chemistry for a Sustainable Development" - PRIOCHEM - 13th Edition, Bucharest, Romania, 25-27 octombrie 2017.
Etapa 2/2018
Lucrari prezentate la manifestari stiintifice internationale:
  1. Somoghi Raluca, Purcar Violeta, Nitu Georgiana Sabina, Gifu Ioana Catalina, Alexandrescu Elvira, Caprarescu Simona, Nanostructured Materials Based on ZnO with Controlled Shape and Sizes, Obtained By Sol-Gel Process, 5th International Conference "Geography, Environment and GIS, for students and young researchers", Targoviste, Romania, 17-19 mai 2018.
  2. Serbu Nicoleta-Roxana, Purcar Violeta, Nichita Cornelia, Caprarescu Simona, Somoghi Raluca, Raduly Monica, Gentamicin-Loaded Silica Nanoparticles Obtained by Microwave Synthesis, 5th International Conference "Geography, Environment and GIS, for students and young researchers", Targoviste, Romania, 17-19 mai 2018.
  3. Matei Maria Daniela, Caprarescu Simona, Purcar Violeta, Somoghi Raluca, Dancila Madelene Annette, Corrosion Protection of Mild Steel in Natural Water Using Different Commercial Liquid Additives, 5th International Conference "Geography, Environment and GIS, for students and young researchers", Targoviste, Romania, 17-19 mai 2018.
  4. Cinteza Ludmila O., Petcu Cristian, Bala Daniela, Somoghi Raluca, Purcar Violeta, Novel Hybrid Materials with ZnO Nanoparticles for Anti-Icing and Anticorrosion Coatings on Metallic Surfaces, RW-International Conference on Chemical and Biochemical Engineering (ICCBE), Zurich, Elvetia, 16-17 iunie 2018.


GALERIE FOTO

2017

                               


                               


                               

                               

      



2018