ETAPA I Stabilirea conditiilor pentru sinteza membranelor compozite pe baza de terpolimeri si nanotuburi de carbon (MWCNTs) functionalizate si caracterizarea complexa a acestora

PERIOADA: 13.05.2022-31.12.2022

OBIECTIVE

Act 1.1. – Studii privind sinteza si caracterizarea membranelor simple pe baza de formulari de terpolimeri.

Act 1.2. – Functionalizarea nanotuburilor de carbon (MWCNTs) utilizand metode non-covalente.

Act 1.3. – Sinteza si caraterizarea membranelor compozite pe baza de retete de terpolimeri si nanotuburi de carbon (MWCNTs) functionalizate.

Act 1.4. – Activitati de comunicare si de redactare a lucrarilor stiintifice cu respectarea conditiilor de Open Acces.

REZUMAT

Scopul proiectului I-ON-MEM il reprezinta gasirea de solutii adecvate pentru tratarea fluxurilor de apa diluate contaminate cu metale cu eficiente de indepartare de peste 90%, folosind doar tehnologii cu membrane. Studiul de cercetare a avut ca obiectiv principal va fi sinteza membranelor compozite

originale pentru reținerea avansată a metalelor grele în apele uzate prin electrodializă. In acest sens, au fost stabilite urmatoarele obiective secundare:

OS1. Studii sinteza si caracterizarea membranelor simple pe baza de formulari de terpolimeri

OS2. Functionalizarea nanotuburilor de carbon (MWCNT) utilizand metode non-covalente

OS3. Sinteza si caraterizarea complexa a membranelor compozite pe baza de terpolimeri si nanotuburi de carbon (MWCNT) functionalizate.

OS1. In vederea obtinerii de membrane sintetice simple au fost studiate mai multe solutii de diferite concentratii de polimeri cat si diferite rapoarte intre terpolimeri. Membranele au fost preparate prin metoda inversiei de faza umeda. Membranele sintetice au fost analizate din punct de vedere al comportamentului reologic dar si al permeabilitatii in vederea alegerii compozitiei optime de membrana sintetica simpla. Membrana sintetica cu compozitia de 70% Copolimer acrilonitril-acid acrilic (AN-AA), 7.5% alcool polivinilic (APV) si 22.5% polisulfona (PSf)  si biomembrana cu compozitia 02% alginal de sodiu (SA), 0.65% alcool polivinilic (APV) si 0.05% bioceluloza (BC) au fost alese sa fie utilizate in experimentarile ulterioare in scopul obtinerii de membrane compozite.

OS2. In vederea functionalizarii MWCNT cu surfactanti au fost realizate functionalizari atat cu agentul tensioactiv Bromura de cetiramoniu (CTAB), cat si cu Clorura de behentriamoniu (BTAC). MWCNT astfel functionalizate au fost caracterizate prin difuzia luminii (DLS) si Spectroscopia Raman, care a indicat faptul ca in cazul probelor functionalizate cu surfactant raportul I_D/I_G a crescut semnificativ si s-a datorat unei bune functionalizari si atasarii moleculelor de surfactant de CNT prin forte electrostatice sau Van der Waals, dar si cresterea gradului de dezordonare din structura. In vederea functionalizarii nanotuburilor de carbon prin acoperire cu organosilani au fost utilizati silani cu diferite grupari (amino, carboxi, sulf) – 3-Aminopropiltriethoxisilan (APTES); 3-(Trimethoxisilil)propil methacrilat (MAPTES) si (3-Mercaptopropil)trimethoxisilan  (MPTMS). Acest tip de functionalizare s-a realizat prin 2 metode, care s-au diferentiat prin prezenta si lipsa mediului de reactie. Produsii MWCNT functionalizati obtinuti au fost intens caracterizati prin FTIR, XPS, XRD, Raman, TGA/DTG si SEM. Toate analizele au dovedit ca procesul de functionalizare a condus la o retea mai putin dezordonata, atasarea sau intrepatrunderea moleculelor de surfactant/silan cu CNT producandu-se.

OS3. In vederea obtinerii de membrane compozite, un procent de 0.5% CNT nemodificat sau functionalizat prin ambele metode a fost ales drept optim. Astfel, membranele compozite au fost investigate din punct de vedere al compozitiei chimice (FTIR), hidrofilicitatii (unghi de contact), permeabilitatii (flux apa), stabilitatii termice (TGA/DTG), morfologiei (SEM) si au prezentat caracteristici imbunatatite comparativ cu membranele de referinta si o crestere semnificativa a proprietatilor prin introducerea unor MWCNT functionalizate.

            Au fost elaborate model experimentale de obţinere a membranelor simple sintetice si pe baza de biopolimeri, de functionalizare a MWCNTs prin metode non-covalente si de obtinere a membranelor compozite pe baza de polimeri sintetici si din surse bio si nanotuburi functionalizate. Rezultatele originale au fost diseminat prin participarea la 2 conferinte (1 nationala si 1 internationala) dar si prin publicarea a 2 articole ISI (publicate in revist indexate în Web of Science din zona roşie (Q1), încadrate ca article si review). De asemenea a fost realizat si site-ul proiectului I-ON-MEM.

Gradul de realizare a obiectivelor a fost de 100%.

DISEMINARE

In cadrul etapei I/2022 pentru indeplinirea livrabilelo din planul de realizare si pentru prezentarea rezultatelor obtinute au fos realizate urmatoarele actiuni de diseminare, 2 articol publicate, care prezinta cercetarile ce au stat la baz activitatilor proiectului si 2 participari su forma unor comunicari tip poster sau comunicari orale in cadrul unor conferinte internationale si nationale, cu vizibilitate remarcabila:

Articol publicate

1. Miron, A.; Sarbu, A.; Zaharia, A.; Sandu, T.; Iovu, H.; Fierascu, R.C. Neagu, A.-L.; Chiriac, A.-L.*; Iordache, T.-V. A Top-Down Procedure for Synthesizing Calcium Carbonate-Enriched Chitosan from Shrimp Shell Wastes. Gels 2022, 8(11), 742. https://doi.org/10.3390/gels8110742

2. Teodor Sandu, Andrei Sârbu, Simona Căprărescu, Elena-Bianca Stoica Tanța-Verona Iordache, Anita-Laura Chiriac*, Polymer Membranes as Innovative Means of Quality Restoring for Wastewater Bearing Heavy Metals. Membranes 2022, 12(12), 1179. https://doi.org/10.3390/membranes12121179

     Comunicari Stiintifice la conferinte nationale/internationale

1. Verona Iordache, Anamaria Zaharia, Ana-Mihaela Gavrila, Bianca Elena Stoica, Ana Lorena Ciurlica, Marinela Dumitru, Andreea Olaru, Andrei Sarbu, Laura Anita Chiriac, Quaternary Ammonium Functionalized-Clay Microparticles with Bactericidal Activity Applied for Wastewater Treatment, 22nd Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engineering, Sinaia, ROMANIA – 7-9 Septembrie, 2022. Poster

2. Andreea Miron, Ana-Lorena Neagu, Sorin Dolana, Anamaria Zaharia, Ana-Mihaela Gavrila, Andrei Sarbu, Tanta-Verona Iordache, Anita-Laura Chiriac, Beads based on sodium alginate and titania composites for heavy metals removal from simulated waste waters, CONFERINȚA NAȚIONALĂ DE CHIMIE, EDITIA XXXVI, Călimănești-Căciulata, 4-7 Octombrie 2022. Prezentare orala

Pentru o mai buna vizibilitate ideea Proiectului I-ON-MEM a fost expusa radioascultatorilor in emisiunea “Stiinta 360” de pe Radio Romania Cultural https://www.radioromaniacultural.ro/stiinta-360-30-noiembrie-2022-proiecte-complexe-derulate-la-icechim/

ETAPA II Demonstrarea reproductibilitatii si optimizarea sintezei de membrane compozite pe baza de terpolimeri si nanotuburi de carbon functionalizate

PERIOADA: 01.01.2023-31.12.2023

OBIECTIVE

Act 2.1. – Optimizarea retetelor de sinteza a membranelor simple pe baza de biopolimeri si polimeri sintetici si a metodelor non-covalente de functionalizare a nanotuburilor de carbon.

Act 2.2. – Demonstrarea reproductibilitatii rezultatelor, in ceea ce priveste atat caracteristicile fizice/chimice/mecanice si termice ale membranelor compozite, cat si din punct de vedere al capacitatii acestora de retinere a metalelor grele din ape uzate simulate.

Act 2.3. – Configurarea protocolului pentru evaluarea membranelor prin electrodializă utilizand ape uzate sintetice contaminate cu metale grele.

Act 2.4. – Activitati de diseminare si comunicarea rezultatelor originale.

Act 2.5. – Activitate de inovare si protejarea drepturilor de proprietate intelectuala prin trimiterea unei cereri de brevet.

REZUMAT

Scopul proiectului I-ON-MEM isi bazeaza cercetarile pe ideea implementarii unei solutii inovative pentru protectia apei si si poluarii cu metale grele. Prin urmare, proiectul isi propune sa dezvolte membrane compozite inovative pentru reținerea avansată a ionilor de metale în apele uzate prin

procesul de electrodializă (ED).

In Etapa 2/2023 experimentarile s-au referit la demonstrarea reproductibilitatii si optimizarea sintezei de membrane compozite pe baza de terpolimeri si nanotuburi de carbon (CNT) functionalizate in vederea obtinerii unor materiale cu caracteristici superioare si cu o eficienta ridicata de adsorbtie a metalelor grele.

In acest sens, mai multe formulări optimizate au fost preparate prin metoda inversării de fază și testate prin ED în ceea ce privește capacitatea de reținere a ionilor de Cd²⁺. Proprietățile fizice, chimice și termice îmbunătățite (compoziție, morfologie și stabilitate termică), porozitate și hidrofilitate au fost caracteristicile vizate pentru membrana polimerică simpla. Au fost efectuate sinteze de membrane pe baza de biopolimeri pe baza aceluiasi amestec de terpolimeri format din alcool polivinilic, alginat de sodiu si celuloza. Prin comparatie cu Etapa 1, pentru obtinerea unor materiale cu proprietati imbunatatite, s-a folosit celuloza microcristalina in loc de bioceluloza, jucand si rolul de agent de armare. O alta diferenta a constat in folosirea unui reticulant in procesul de sinteza a biomembranelor in scopul obtinerii unor materiale mai stabile. In cazul sintezei de membrane simple pe baza de polimeri sintetici a fost mentinut raportul dintre cei trei constituenti si care a condus in etapa anterioara la cele mai bune proprietati ale materialelor finale si care au prezentat caracteristici remarcabile pentru retentia de metale grele. Astfel, membranele sintetice au fost obtinute din copolimer acrilonitril-acid acrilic, alcool polivinilic si polisulfona prin procedeul de inversie de faza umeda.

A fost gasita metodologia de funcționalizare non-covalenta adecvată si in final optimizata pentru CNT pentru a permite dispersia omogenă în formularea amestecurilor de polimeri bio sau sintetici. Au fost urmarite 2 metode de functionalizare, cu surfactanti si prin acoperire cu compusi organici cu diferite grupari functionale (amino, carboxi si mercapto). Au fost testați agentul tensioactiv CTAB dintr-o serie selectată de compuși neraportați, si organosilanii APTES, MAPTES si MPTMS. Organosilanii au fost imobilizați pe suprafața MWCNT prin sililare, in lipsa mediului de reactie si in exces de silan. Pentru atingerea acestui obiectiv, o atenție deosebită a fost acordată compoziției suprafeței și potențialului Zeta al acesteia în dispersie apoasa, in cazul functionalizarii cu surfactanti, si demonstrarea functionalizarii cu organosilan printr-un procent semnificativ in cazul functionalizarii prin acoperire cu compusi organici. Functionalizarea CNT a fost dovedita prin tehnicile moderne FTIR, XPS, Raman, XRD, TGA/DTG si SEM. Analiza Raman a indicat un raport mai mare a ID/IG fata de materialul sintetizat in Etapa 1 iar potentialul Zeta al probei s-a indreptat spre valori pozitive, datorate unei bune functionalizari si atasarii moleculelor de surfactant pe suprafata CNT. Analiza XPS a confirmat prezenta elementelor specifice pe suprafata materialului iar difractograma XRD a evidentiat o structura mai amorfa a nanotuburilor functionalizate fata de nanotuburile simple de referinta. Toate rezultatele obtinute au demonstrat ca procesul de functionalizare a avut efect si a avut drept scop o reducere a dezordonarii retelei de CNT.

A fost demonstrata reproductibilitatea caracteristicilor membranelor compozite, dar si a capacitatii acestora de retinere a metalelor grele din ape uzate simulate prin incorporarea de CNT funcționalizați în matricea polimerică, țintind creșterea suprafeței specifice a membranelor compozite și, astfel, a

randamentului de retenție pentru ionii de metale grele. Folosind metodologiile dezvoltate anterior pentru cele două tipuri de matrice polimerică simpla (bio si sintetică), membranele compozite dopate cu MWCNT funcționalizați (cu surfactant sau organosilan) au fost fie preparate în rația optimă de terpolimer/CNT (1%). Proprietatile membranelor compozite au fost evaluate cu ajutorul permeabilitatii, FTIR, TGA/DTG, unghi de contact si SEM dovedind incorporarea cu succes a CNT functionalizate in reteaua polimerica.

Fiecare membrană compozita viabilă, pe baza de biopolimeri sau polimeri sintetici, a fost testată prin ED pentru retinerea ionilor de Cd²⁺, stabilindu-se

parametrii operaționali specifici initiali si o configurare a protocolului experimental pentru evaluarea membranelor compozite comparativ cu referintele

prin acest procedeu inovativ de testare. A fost determinat raportul de îndepărtare a Cd din mediul apos în diferite condiții de funcționare a ED și a fost raportata concentrația inițială, conductivitatea și pH-ul soluțiilor, consumul de energie și eficiența curentului. Testele de indepartare a ionilor de Cd²⁺ au demonstrat ca factori precum pH, conductivitate si randament de indepartare au suferit modificari dupa procesul de ED a apei uzate simulate. Toate membranele sintetizate indiferent de polimerul utilizat sau tipul de CNT functionalizat, au prezentat valori foarte ridicate de indepartare a metalului greu, de peste 87% ceea ce dovedeste o optimizare foarte buna atat a retetelor de sinteza a membranelor simple dar si compozite cat si a metodei de functionalizare a materialului carbonic. Cele mai bune valori au fost inregistrate in cazul membranelor sintetice compozite, de peste 94%.

Rezultatele obtinute au aratat ca membranele sintetizate pot fi cu succes utilizate pentru retentia de metale grele din ape uzate folosind noul sistem de ED. Cadmiul este printre cei mai toxici ioni periculoși pentru organismul viu, iar limita sa permisă în apa potabilă este de 0,005 mg/L. Astfel, prin ideea prezentului proiect, ionul de metal poate fi indepartat cu o eficienta de peste 90% din fluxurile de apa diluata contaminate cu ajutorul membranelor compozite originale dezvoltate.

            A fost elaborat un model functional de sinteza a membranelo compozite sintetice si pe baza de biopolimeri, dar si un protoco experimental pentru testarea membranelor prin ED utilizand ape uzate sintetic contaminate cu metale. Rezultatele originale au fost diseminate prin depunere unei cereri de brevet nationala cat si prin participarea la 4 conferinte internationale. Gradu de realizare a obiectivelor a fost de 100%.

DISEMINARE

In cadrul Etapei 2, pe langa rezultatele stiintifice indeplinite, proiectul are o impresionanta componenta de diseminare a rezultatelor. O parte din rezultatele obţinute au fost diseminate prin depunerea 1 cereri de brevet nationala si participarea la 4 manifestari stiintifice nationale si internationale.

Cerere de brevet nationala

     1. Chiriac A.-L., Miron A., Sârbu A., Iordache T.-V., Damian C.-M., Caprarescu S., Sandu T., Zaharia A., Gavrila A.-M., Dumitru M.V., “Membrane polimerice de electrodializă, multicomponente, conținând nanotuburi de carbon cu pereți multipli, funcționalizate și procedeu de producere a acestora”, A2023-00656/02.11.2023

   Comunicari Stiintifice la conferinte nationale/internationale

1. A. Miron, S. Dolana, A.-M. Gavrila, A. Zaharia, T. Sandu, A. Sârbu, A. JM Valente, E. Bernardino, T.-V. Iordache, A.-L. Chiriac, Efficient copper removal from simulated wastewaters using alginate-based polymeric beads, Exploratory Workshop NeXT-Chem: “Innovative Cross-Sectoral Technologies” NeXT-Chem, 5th edition, 22-23 mai 2023. Prezentare orala;

2. S. Căprărescu, A.-L. Chiriac, Polymeric membranes containing nanoparticles for water and wastewater treatment, Applications of Chemistry in Nanosciences and Biomaterials Engineering- NanoBioMat-2023, 28-30 June 2023. Poster;

 3. A.-L. Chiriac, A. Zaharia, A. Miron, A.-M. Gavrila, T. Sandu, M. Dumitru, S.V. Dolana, A. Sarbu, C.M. Damian, T.-V. Iordache, An original approach of non-covalent surfacefunctionalization of multiwalled carbon nanotubes for polymer membranes obtaining, 5th Euro-Mediterranean Conference for Environmental Integration (EMCEI-2023), 2-5 octombrie 2023.Prezentare orala;

4. A. Miron, I. Neblea, S. Dolana, A. Zaharia, A.-M. Gavrila, A. JM Valente, T.-V. Iordache, A.-L. Chiriac, Advanced adsorbent materials for remediation of contaminated waters with heavy metals by enhanced adsorption mechanisms, International symposium “PRIORITIES OF CHEMISTRY FOR A SUSTAINABLE DEVELOPMENT” PRIOCHEM – XIXth Edition, 11-13 octombrie 2023. Poster

ETAPA III Stabilirea Tehnologiei de Laborator privind obţinerea membranelor compozite

PERIOADA: 01.01.2024-12.05.2024

OBIECTIVE

Act 3.1. – Optimizarea si stabilirea Tehnologiei de Laborator pentru prepararea membranelor compozite in vederea retinerii de metale grele, chiar si din efluenti diluati

Act 3.2. – Activitati de comunicare si de redactare a lucrarilor stiintifice

Studiul de cercetare a avut ca obiectiv principal Stabilirea Tehnologiei de Laborator privind obţinerea membranelor compozite. In acest sens, membranele compozite pe baza de terpolimeri si nanotuburi de carbon functionalizate prin metode ne-covalente (conform Etapei II) au fost testate in vederea re-evaluarii pentru retentia de metale grele din ape uzate simulate. Astfel, au fost optimizate metodele de obtinere a membranelor compozite pe baza de biopolimeri si polimeri sintetici, dar si metodele ne-covalente de functionalizare a nanotuburilor de carbon si, pe baza demonstrarii reproductibilitatii acestora, au fost elaborate tehnologiile de laborator pentru prepararea biomembranelor compozite si a membranelor sintetice compozite. Ca si in etapa precedenta, membranele pe baza de biopolimeri s-au bazat pe un amestec de terpolimeri format din alcool polivinilic, alginat de sodiu si celuloza microcristalina (conform protocolului stabilit in ETAPA II), iar membranele pe baza de polimeri sintetici au fost constituite dintr-un amestec de copolimer acrilonitril-acid acrilic, alcool polivinilic si polisulfona (conform protocolului stabilit in ETAPA I). De asemenea, ambele tipuri de membrane au incorporat si nanotuburile de carbon functionalizate  prin metoda cu surfactanti (CTAB) si prin acoperire cu organosilani (a fost ales compusul organic cu grupari amino, APTES, care a condus la cele mai bune caracteristici). Pentru indeplinirea acestui obiectiv, au fost stabilite urmatoarele obiective secundare:

• Optimizarea retetelor de sinteza a membranelor compozite si a metodelor non-covalente de functionalizare a nanotuburilor de carbon si demonstrarea reproductibilitatii caracteristicilor membranelor compozite in vederea retinerii ionului de cadmiu din ape uzate (testare efectuata in Etapa II).
•   Elaborarea tehnologiei de laborator pentru sinteza membranelor compozite pe baza de biopolimeri si nanotuburi de carbon functionalizate cu APTES/CTAB pe baza optimizarii metodelor de sinteza ale acestora (retele elaborate si testate, in Etapele I si, respectiv, II).
• Elaborarea tehnologiei de laborator pentru sinteza membranelor compozite pe baza de polimeri sintetici si nanotuburi de carbon functionalizate cu APTES/CTAB (retete elaborate si testate in Etapele I si, respectiv, II).

REZUMAT

In Etapa 3/2024 experimentarile s-au referit la optimizarea si demonstrarea reproductibilitatii metodelor de sinteza a membranelor compozite si a metodelor de obtinere a nanotuburilor de carbon functionalizate, precum si elaborarea tehnologiei de laborator a membranelor compozite pe baza de terpolimeri si nanotuburi de carbon functionalizate in vederea obtinerii unor materiale cu caracteristici superioare si eficienta ridicata de indepartare a metalelor grele, de peste 90%.

            In acest sens, formularile optimizate, realizate in Etapa 2/2023, au fost testate in vederea determinarii reproductibilitatii metodelor de sinteza. Au fost efectuate sinteze de membrane pe baza de biopolimeri pe baza aceluiasi amestec de terpolimeri format din alcool polivinilic, alginat de sodiu si celuloza, membranele fiind reticulate cu scopul obtinerii unei stabilitati ridicate. In cazul sintezei de membrane pe baza de polimeri sintetici obtinerea s-a realizat dintr-un amestec format din copolimer acrilonitril-acid acrilic, alcool polivinilic si polisulfona prin procedeul de inversie de faza umeda. De asemenea, a fost testata metodologia de functionalizare non-covalenta adecvata si optimizata pentru sinteza MWCNT in vederea obtinerii unei dispersii cat mai omogene in formularea de membrane bio sau sintetice. Au fost urmarite, in paralel, doua metode distincte de functionalizare, cu surfactanti si prin acoperire cu compusi organici cu grupari functionale de tip amino. Agentul tesioactiv utilizat a fost CTAB si organosilanul utilizat a fost APTES. APTES a fost imobilizat pe suprafata nanotuburilor printr-un proces de sililare in lipsa mediului de reactie si cu exces de silan. Functionalizarea a fost dovedita prin tehnici moderne, FTIR, XPS, Raman, XRD si TGA/DTG. De asemenea, succesul functionalizarii cu surfactant a fost urmarit cu ajutorul analizei DLS pentru determinarea dimensiunilor si a potentialului Zeta, parametrii foarte importanti in procesul de functionalizare cu agenti tensioactivi. Functionalizarea a fost dovedita prin Spectroscopia Raman, care a indicat un raport mai mare a I_D/I_G fata de materialul sintetizat, iar potentialul Zeta al probei s-a indreptat spre valori mai ridicate fata de nanotuburile simple, datorate unei bune functionalizari si atasarea moleculelor de surfactant pe suprafata MWCNT. Analiza XPS a confirmat prezenta elementelor specifice pe suprafata materialului, iar difractograma XRD a evidentiat o structura similara cu cea a nanotuburilor

simple de referinta, ceea ce a confirmat ca procesul nu are un impact negativ asupra structurii nanotuburilor. Toate rezultatele obtinute au demonstrat ca procesul de functionalizare a avut efectul scontat.

            Reproductibilitatea caracteristicilor membranelor compozite a fost evidentiata cu ajutorul spectroscopiei FTIR, analizei termice (TGA/DTG) si din punct de vedere al comportamentului reologic. Spectrele FTIR au prezentat benzile caracteristice compusilor din sinteza, in timp ce in cazul analizei TGA

se vede o crestere a stabilitatii termice a membranelor compozite fata de membranele simple, caracterizarile realizate dovedind incorporarea cu succes a nanotuburilor in reteaua polimerica. De asemenea, comportamentul reologic al membranelor compozite este unul de tip non-newtonian pseudoplastic, efortul de forfecare crescand odata cu cresterea vitezei de forfecare, in timp ce vascozitatea a scazut semnificativ la viteze de forfecare ridicate.

Fiecare membrană compozita, pe baza de

biopolimeri sau polimeri sintetici, a fost testată prin electrodializă pentru retinerea ionilor de cadmiu, stabilindu-se parametrii operaționali specifici

initiali si o configurare a protocolului experimental pentru evaluarea membranelor compozite comparativ cu referintele prin acest procedeu inovativ de testare. A fost determinat raportul de îndepărtare a ionului de Cd din mediul apos în diferite condiții de funcționare a sistemului de electrodializă și a fost raportata concentrația inițială, conductivitatea și pH-ul soluțiilor, consumul de energie și eficiența curentului. În final, s-a evaluat nivelul

ionilor metalici de cadmiu depus pe catod. Testele de indepartare a ionilor de Cd²⁺ au demonstrat ca factori precum pH, conductivitate si randament de indepartare au suferit modificari dupa procesul de electrodializa a apei uzate simulate. Toate membranele sintetizate indiferent de polimerul utilizat sau tipul de nanotub de carbon functionalizat, au prezentat valori foarte ridicate de indepartare a metalului greu, de peste 87% ceea ce dovedeste o optimizare foarte buna atat a retetelor de sinteza a membranelor simple dar si compozite cat si a metodei de functionalizare a materialului carbonic. Cele mai bune valori au fost inregistrate in cazul membranelor sintetice compozite, de peste 95%.

Rezultatele obtinute au aratat ca membranele compozite modificate ar putea reprezinta o alegere perfectă pentru o mai bună separare a ionilor de cadmiu

din apele uzate prin electrodializă.

            A fost elaborata tehnologia de laborator pentru sinteza membranelor compozite sintetice si pe baza d biopolimeri prin incorporarea nanotuburilor de carbon functionalizate cu APTES/CTAB.

Rezultatele originale au fost diseminate prin publicarea unui artico ISI plus 1 articol ISI publicat in Etapa 1 (care nu era planifica in Planul de lucru pe etapa respectiva, dar a fost realizat), cat si prin participarea in cadrul unei conferint internationale.

Gradul de realizare a obiectivelor din aceasta etapa a fost de 100%.

DISEMINARE

In cadrul Etapei 3, pe langa rezultatele stiintifice indeplinite, proiectu are o impresionanta componentă de diseminare a rezultatelor. Astfel, o part din rezultatele obţinute au fost diseminate prin publicarea unui artico ISI intr-o revista incadrata in zona rosie (Q1) si participarea la manifestare stiintifica internationala sub forma unei prezentari orale.

Articole publicate:

1. Andreea Miron, Tanta-Verona Iordache, Artur J. M. Valente, Luisa Maria Rocha Durães, Andrei Sarbu, Georgeta Ramona Ivan, Anamaria Zaharia, Teodor Sandu, Horia Iovu, Anita-Laura Chiriac*, Chitosan-Based Beads Incorporating Inorganic–Organic Composites for Copper Ion Retention in Aqueous Solutions, Int. J. Mol. Sci. 2024, 25, 2411. https://doi.org/10.3390/ijms25042411 

Comunicari Stiintifice la conferinte nationale/internationale:

1. Andreea MIRON, Roxana Ioana MATEI, Marinela-Victoria DUMITRU, Iulia-Elena NEBLEA, Sorin DOLANA, Andrei SARBU, Anamaria ZAHARIA, Tanta-Verona IORDACHE, Anita-Laura CHIRIAC, New adsorbents based on chitosan and inorganic-organic composite for efficient remediation of heavy metals in wastewater, NeXT-Chem, 6^th edition, 21-22 martie 2023. Prezentare orala