EPURAREA SELECTIVĂ A APELOR REZIDUALE COLORATE FOLOSIND NANOCOMPOZITE MAGNETICE

Acronim: SeWaGe-MaGNano
PNII-RU-TE-2014-4-1319, Contract nr. 55/01.10.2015



Program PN II: Resurse Umane
Subprogram: Proiecte de cercetare pentru stimularea constituirii de tinere echipe de cercetare independente - tip TE
Unitatea contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanţarea Învăţământului Superior a Cercetării, Dezvoltării şi Inovării (UEFISCDI)
Unitatea contractoare: Institutul de Chimie Timişoara al Academiei Romane
Perioada: 1 Octombrie 2015 – 15 Noiembrie 2017)

Valoare totală: 550.000 Lei
Valoare în 2015: 90.000 Lei
Valoare în 2016: 339.615 Lei
Valoare în 2017: 120.385 Lei
Director de proiect: Dr. ing. Simona Gabriela MUNTEAN (2015 - 2017)
Echipa de cercetare:
Dr. Robert IANOŞ (2015 - 2017)
Dr. Maria Elena RĂDULESCU-GRAD (2015 - 2017)
Dr. Anamaria TODEA (2015 - 2017)
Drd. Natalia-Claudia BUZATU (2015 - mart. 2016)
Drd. Cornelia-Eliza MUNTEAN (2015 - 2017)
Drd. Adelina Antonia ANDELESCU (mai. 2016 - 2017)
Drd. Maria Andreea NISTOR (2017)

Rezumat:
Proiectul abordeaza problema epurării apelor reziduale având ca principal scop elaborarea unei metodologii pentru îndepărtarea selectivă şi simultană a poluanţilor de tipul coloranţi şi ioni metalici, principalii contaminanţi din apele reziduale, utilizând nanocompozite magnetice. In acest sens, proiectul îşi propune sinteza şi caracterizarea detaliată a unor noi nanoparticule magnetice, funcţionalizate cu diferite grupări de tipul: amino, carboxil, hidroxil, prin metoda combustiei. Nanomaterialele obţinute vor fi testate pentru îndepărtarea selectivă a coloranţilor şi a ionilor metalici din soluţii model şi ape reziduale industriale. Procesele vor fi optimizate luând în considerare variabile precum pH-ul soluţiei, temperature şi timpul de contact. Testarea performanţelor adsorbantului prototip pentru adsorbţia colorantilor/ionilor metalici se va face atât în sistem discontinuu, cât şi continuu, pentru soluţii uni- dar şi multi-component. Proiectul urmăreşte elucidarea mecanismului de adsorbţie şi investigarea reutilizării NMC în cicluri repetate de adsorbție-desorbție.

Scopul proiectul: Elaborarea unui sistem de tratare eficientă a apelor reziduale folosind nanocompozite magnetite/carbon (NMC)

Obiectivele proiectului:
O1. Sinteza şi caracterizarea de noi NMC, particularizate pentru epurarea apelor reziduale.
O2. Decontaminarea apelor reziduale model utilizând NMC în sistem discontinuu.
O3. Aplicarea direcţionată a NMC în decontaminarea apelor reziduale industriale colorate.
O4. Determinarea eficienţei NMC după utilizari multiple în cicluri de adsorbţie/desorbţie.

Stadiul actual al proiectului. Raportări.
Anul 1. Octombrie - Decembrie 2015: Rezultatele obţinute în această perioadă corespund în totalitate cu rezultatele preconizate în Anexa IV la contractul de finantare nr. 55/01.10.2015. Detalierea amănunţită a activităţilor este prezentată în raportul anual: Raport 2015 (pdf)
Anul 2. Ianuarie - Decembrie 2016: Rezultatele obţinute în această perioadă corespund cu rezultatele preconizate în Anexa IV la contractul de finantare nr. 55/01.10.2015. Activităţile efectuate în această perioadă sunt prezentate pe larg în raportul anual Raport 2016 (pdf)
Anul 3. Ianuarie – Noiembrie 2017: Rezultatele obţinute în această perioadă corespund cu rezultatele preconizate în Anexa IV la contractul de finantare nr. 55/01.10.2015. Activităţile efectuate în această perioadă sunt prezentate pe larg în raportul anual Raport 2017 (pdf)

Manifestări ştiinţifice:

  1. Eliza Cornelia Muntean, Robert Ianoş, Cornelia Păcurariu, Simona Gabriela Muntean, Daniel Nižňanský, Combustion synthesis and characterization of some FeXOY/C nanocomposites, Al XVII-lea Simpozion Internaţional “Tinerii şi Cercetarea Multidsciplinară”, România-Serbia-Ungaria, 12-13 nov. 2015, Timişoara, Book of abstracts, p. 15-16, Section B – Ecology; Chemistry, B7, prezentare orală.
  2. Eliza-Cornelia Muntean, Robert Ianoş, Cornelia Păcurariu, Simona Gabriela Muntean, Daniel Nižňanský, Influence of reaction conditions on the synthesis of iron oxide/carbon nanocomposites, Young Researchers’ International Conference on Chemistry and Chemical Engineering (YRICCCE I), Cluj-Napoca, 12-14 mai 2016, p. 40, poster.
  3. Simona Gabriela Muntean, Anamaria Todea, Claudia Buzatu, Eliza Cornelia Muntean, Robert Ianoş, Cornelia Păcurariu, Colored wastewaters treatment based on magnetite/carbon nanocomposites as adsorbents, New trends and strategies in the chemistry of advanced materials with relevance in biological systems, technique and environmental protection, 9th Edition, 09-10 June, 2016, p. 27, ISSN: 2065-0760, prezentare orală.
  4. Eliza Muntean, Simona Gabriela Muntean, Anamaria Todea, Adelina Andelescu, Robert Ianoș, Cornelia Păcurariu, Maria Elena Rădulescu-Grad, Combustion synthesis and characterization of Fe3O4/Ag/C nanocomposites, 6th International IUPAC Conference on Green Chemistry, Venetia, Italia, 4-8 Sept. 2016, M137, p. 203, poster.
  5. Eliza Muntean, Robert Ianoș, Simona Gabriela Muntean, Cornelia Păcurariu, Daniel Nižňanský, Magnetite/carbon nanocomposites, application to decontamination of wastewaters, 6th International IUPAC Conference on Green Chemistry, Venetia, Italia, 4-8 Sept. 2016, IP 429, p. 291, poster.
  6. Simona Gabriela Muntean, Anamaria Todea, Robert Ianoş, Cornelia Păcurariu, Eliza Cornelia Muntean, Removal of organic pollutants from wastewaters by magnetite/carbon nanocomposites, The 9th International Conference on Interfaces against Pollution. Environmental Challenges & Opportunities, Lleida, Spain, 4-7 Septembrie 2016, OM 29, p. 48, prezentare orală.
  7. Anamaria Todea, Claudia Buzatu, Simona Gabriela Muntean, Francisc Peter, Azo-dyes degradation by covalently immobilized peroxidase onto epoxy-activated supports, The 9th International Conference on Interfaces against Pollution. Environmental Challenges & Opportunities, Lleida, Spain, 4-7 Septembrie 2016, P108, p. 219, poster.
  8. Anamaria Todea, Natalia Claudia Buzatu, Maria Elena Rădulescu-Grad, Robert Ianos, Simona Gabriela Muntean, The removal of anionic and cationic dyes by adsorption onto magnetic nanoparticles, 6th EuCheMS Chemistry Congress, Seville, Spania, 11-15 Sept. 2016, No. 815, prezentare orală.
  9. Simona Gabriela Muntean, Anamaria Todea, Eliza Cornelia Muntean, Robert Ianos, Cornelia Păcurariu, Magnetite/carbon nanocomposites: combustion synthesis, characterization and application as adsorbent material, 6th EuCheMS Chemistry Congress, Seville, Spania, 11-15 Sept. 2016, NO. 811, poster.
  10. Simona Gabriela Muntean, Anamaria Todea, Adelina Andelescu, Maria Elena Rădulescu-Grad, Robert Ianoș, Decontamination of colored wastewaters using magnetite/carbon nanocomposites, A XXXIV-a Conferinţă Naţională de Chimie, Căciulata, Vâlcea, România, 4-7 Oct. 2016, p. 18, poster.
  11. Simona Gabriela Muntean, Maria Andreea Nistor, Anamaria Todea, Maria Elena Rădulescu-Grad, Robert Ianoș, Magnetic nanoparticles as specific sorbents for the removal of dyes from aqueous solutions, The 6th International Conference Ecological & Environmental Chemistry - 2017 (EEC-2017), Chişinău, Republica Moldova, 2-3 Martie, 2017, p. 126, ISSN: 978-9975-51-810-9, prezentare orală.
  12. Maria Andreea Nistor, Adelina Andelescu, Simona Gabriela Muntean, Maria Elena Rădulescu-Grad, Magnetite/carbon nanocomposites as specific sorbent for wastewaters treatment, The 6th International Conference Ecological & Environmental Chemistry - 2017 (EEC-2017), Chişinău, Republica Moldova, 2-3 Martie, 2017, p. 142, ISSN: 978-9975-51-810-9, poster.
  13. Simona Gabriela Muntean, Robert Ianoș, Eliza Cornelia Muntean, Maria Andreea Nistor, Cornelia Păcurariu, Synthesis, characterization and evaluation of adsorption capacity of new magnetic nanocomposites, New trends and strategies in the chemistry of advanced materials with relevance in biological systems, technique and environmental protection, 10th Edition, 08-09 June, Timişoara, Romania, 2017, p. 77, ISSN 2065-0760, poster.
  14. Simona Gabriela Muntean, Adelina Andelescu, Maria Andreea Nistor, Maria Elena Rădulescu-Grad, Investigation of magnetite/carbon nanocomposites as sorbents for removal of metals ions from aqueous solutions, New trends and strategies in the chemistry of advanced materials with relevance in biological systems, technique and environmental protection, 10th Edition, 08-09 June, Timişoara, Romania, 2017, p. 83, ISSN 2065-0760, poster.
  15. Adelina Andelescu, Maria Andreea Nistor, Simona Gabriela Muntean, Raisa Nastas, Larisa Postolachi, Removal of metal ions from aqueous solutions using various types of adsorbents, New trends and strategies in the chemistry of advanced materials with relevance in biological systems, technique and environmental protection, 10th Edition, 08-09 June, Timişoara, Romania, 2017, p. 100, ISSN 2065-0760, poster.
  16. Robert Ianoș, Cornelia Păcurariu, Simona Gabriela Muntean, Eliza Cornelia Muntean, Daniel Nižňanský, Fe3O4/Ag/C nanocomposites: synthesis, characterization and evaluation of adsorption capacity, International Conference Advanced Nano Materials (ANM2017), 19-21 Iulie, 2017, Aveiro, Portugalia, p. 311, AMM-09, poster.
  17. Adelina Andelescu, Maria Andreea Nistor, Simona Gabriela Muntean, Robert Ianos, Cornelia Păcurariu, Iron oxide/carbon nanocomposites as effective adsorbents for heavy metal ions removal, International Conference 20th Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engineering (RICCCE 20), 6-9 septembrie 2017, Poiana Brasov, Romania, S6-179, poster.
  18. Maria Andreea Nistor, Eliza Muntean, Simona Gabriela Muntean, Robert Ianos, Maria Elena Rădulescu-Grad, Cornelia Păcurariu, Iron oxide/carbon nanocomposites: influence of reaction conditions on the synthesis and application as specific sorbents, International Conference 20th Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engineering (RICCCE 20), 6-9 septembrie 2017, Poiana Brasov, Romania, S6-288-1, poster.
  19. Simona Gabriela Muntean, Maria Andreea Nistor, Adelina Andelescu, Maria Elena Rădulescu-Grad, Magnetic nanocomposites versus activated carbon: efficient adsorbents for removal of pollutants from aqueous solutions, International Symposium “The Environment and the Industry”, SIMI 2017, 28-29 September, 2017, Bucuresti, Romania, Abstracts Book, p. 45, POS13, ISSN-L: 1843-5831, poster.

Publicaţii
  1. Simona Gabriela Muntean, Maria Andreea Nistor, Antonia Adelina Andelescu, Maria Elena Rădulescu-Grad, Robert Ianoș, Magnetite nanocomposites, application for decontamination of wastewaters, Chem. Bull. "POLITEHNICA" Univ. (Timişoara), 2016, 61(75) 2, 66-71, Print ISSN 1224-6018, Online ISSN 2069-6310, (CNCSIS B+).
  2. Robert Ianoș, Cornelia Păcurariu, Simona Gabriela Muntean, Eliza Muntean, Daniel Nižňanský, Synthesis and characterization of iron oxide/carbon nanocomposites, efficient adsorbents for colored wastewaters treatment, Journal of Alloys and Compounds, 2017, JALCOM-S-17-10591, under review.
  3. Simona Gabriela Muntean, Andreea Maria Nistor, Eliza Muntean, Anamaria Todea, Robert Ianoș, Cornelia Păcurariu, Removal of colored organic pollutants from wastewaters by magnetite/carbon nanocomposites. Single and binary systems, Water Science and Technology, 2017, WST-EM171091, under review.
  4. Adelina Andelescu, Andreea Maria Nistor, Simona Gabriela Muntean, Maria Elena Rădulescu-Grad, Adsorption studies on Copper, Cadmium and Zinc ions removal from aqueous solution using magnetite/carbon nanocomposites" Separation Science and Technology, 2017, LSST-2017-11490, under review.

Stagii de cercetare ştiinţifică
  1. Institutul de Chimie al Academiei de Ştiinţe a Moldovei, Laboratorul de Chimie Ecologică (http://chem.asm.md/ccmca), în colectivul condus de membru corespondent dr. hab. prof. Tudor Lupaşcu (tlupascu@mail.md), 2-8 Octombrie 2016, Chişinău, Republica Moldova: Simona Gabriela Muntean.

Cursuri de specialitate
  1. Tutorial on Capacitive Deionization, susţinut de Prof. Matthew Suss (Technion, Israel) şi Dr. Maarten Biesheuvel (Wetsus, Olanda), Lleida, 7 septembrie 2016. Tutorialul a inclus o secțiune teoretica: mecanismul si aplicarea electrosorbtiei și o parte practică: exerciții de analiză a datelor.

Formarea resursei umane în cadrul proiectului
Incadrarea tinerilor cercetători în echipă şi susţinerea/formarea carierelor în cercetare: Susţinerea doctoranzilor pentru realizarea cercetărilor în cadrul tezelor de doctorat: