„PNRR: Fonduri pentru România modernă și reformată!”
Numele beneficiarului: Institutul Național de Cercetare – Dezvoltare pentru Fizică Tehnică – IFT Iași
Apel de proiecte gestionat de Ministerul Cercetării, Inovării și Digitalizării, finanțat prin Planul Național de Redresare și Reziliență al României, Componenta 9 - Suport pentru Sectorul Privat, Cercetare, Dezvoltare și Inovare și lansarea competiției, Reforma I.9 – Sprijin pentru posesorii de Certificate de Excelență (“Seal of Excellence”) primite la competiția pentru Burse Individuale - Marie Sklodowska-Curie (MSCA).
Titlu: Apel nr. PNRR-III-C9-2022 - I9
Numele proiectului: ,,Tratarea apei prin fotocataliză în lumină vizibilă asistată de câmpul magnetic”
Acronimul proiectului: MAGNIPHY
Cod proiect: 1/02.08.2022
Contract de finanțare nr. 760013/27.01.2023
Durata proiectului : 24 luni;
Data de începere 01.02.2023;
Data de finalizare 31.01.2025
Obiective generale urmărite:
Obiectivul principal al proiectului este de a spori cunoștințele știintifice și dezvoltarea carierei profesionale a cercetatorului (bursierului), prin conceperea unui program de cercetare bazat pe analiza efectului câmpului magnetic asupra răspunsului fotocatalitic al nanocompozitelor semiconductoare activate în lumină vizibilă pentru decontaminarea apei.
Obiective specifice urmărite:
Pe lângă obiectivul general, proiectul MAGNIPHY va aborda obiectivele specifice, constând în dezvoltarea materialelor nanocompozite magnetice inovatoare cu proprietăți îmbunătățite în scopul dobândirii de cunoștințe fundamentale cu privire la procesul de fotocataliză în lumină vizibilă sub acțiunea câmpului magnetic (AC/DC). Propunerea de proiect, și în special, analiza efectului câmpului magnetic asupra răspunsului fotocatalitic, reprezintă o contribuție majora care ar permite să se depășească cu mult stadiul actual al tehnologiilor magneto-fotocatalitice emergente.
Valoare totală proiect: 565.937,72 lei reprezentând echivalentul a 115.368 euro.
„Conținutul acestui material nu reprezintă în mod obligatoriu poziția oficială a Uniunii Europene sau a Guvernului României”
„PNRR. Finanțat de Uniunea Europeană – UrmătoareaGenerațieUE”
https://mfe.gov.ro/pnrr/ https://www.facebook.com/PNRROficial/
Proiectul MAGNIPHY este structurat în cinci Pachete de Lucru (WP) cu jaloane și livrabile stabilite pentru fiecare WP, făcând ca planul de lucru să se împartă în două faze principale, dezvoltare științifică și dezvoltarea personală a cercetătorului. În mod particular, WP1 și WP2 sunt pachete de lucru orientate pe dezvoltarea de materiale și sunt dedicate sintezei de fotocatalizatori nano-heterostructurați inovatori pe bază de TiO2 și dezvoltării de fotoreactoare pentru evaluărea activității fotocatalitice în lumină vizibilă sub efectul câmpului magnetic. Pe de altă parte, WP3, WP4 și WP5 sunt concentrate pe management, formare, diseminare, exploatare a rezultatelor și comunicare. Planul este structurat astfel încât să existe suprapunere între WP-uri, ceea ce permite obținerea de feedback pentru dezvoltarea eficientă a sistemului și a materialelor, combinată sinergetic cu dezvoltarea profesională, aspectele administrative și financiare ale proiectului MAGNIPHY. De asemenea, sunt identificate clar obiectivele științifice (M1.1, M2.1, M2.2) asociate cu WP1 și WP2, garantând dezvoltarea eficientă și ghidată a proiectului. Este furnizat și un plan de diseminare (D5.1), iar rapoartele de progres (D1.2, D1.3, D2.2, D2.3) și rapoartele anuale (D3.2, D3.3) vor permite echipei de implementare să aibă o evaluare în timp real a proiectului.
Proiectul MAGNIPHY își propune în primul rând (WP1) să dezvolte o rută inovatoare, eficientă din punct de vedere al costurilor și durabilă pentru fabricarea de fotocatalizatori nano-heterostructurați de tip miez-manta. În mod specific, proiectul va dezvolta o strategie sintetică facilă pentru fabricarea nanocompozitelor fotocatalitice destinate fotodegradării poluanților organici emergenți sub lumină solară. Partea experimentală se va concentra pe sinteza (i) a nanoparticulelor de TiO2 (T1.1) și (ii) a TiO2/XFe2O4 (T1.3). Caracterizarea materialelor se va efectua utilizând tehnici de caracterizare complementare de ultimă generație pentru a obține informații despre proprietățile structurale, electronice și magnetice ale materialelor hibride (T1.2, T1.4, T1.5). Evaluarea eficienței fotocatalitice va fi implementată pentru a compara performanța diferitelor materiale sintetizate (T1.6). În al doilea rând, abordarea inovatoare principală (WP2) a proiectului se concentrează în principal pe analiza efectelor câmpului magnetic asupra activității fotocatalitice a nanocompozitelor sintetizate. Analiza și cuantificarea produselor de degradare, precum și elucidarea mecanismului/procesului de fotodegradare utilizând fotocatalizatori pe bază de oxid de titaniu, vor ajuta la confirmarea eficacității și impactului asupra mediului inconjurător. Efectul câmpului magnetic aplicat atât asupra TiO2, cât și a TiO2/XFe2O4, va fi analizat în termeni de contribuție a polarizarea spinului, forțelor Lorentz care acționează asupra radicalilor chimici și efectele separării sarcinilor în heterojuncțiune. În acest scop, vor fi adaptate sau proiectate fotoreactoare specifice (T2.1). Pe de o parte, se vor îmbunatăți fotoreactoarele convenționale utilizandu-se câmpuri magnetice externe (T2.4). Utilizarea fotoreactoarelor astfel proiectate (T2.1) vor permite crearea unei tehnologii de tip proof-of-concept, garantând utilizarea a câmpului magnetic, care ulterior poate fi scalată pentru dispozitive comerciale de tratare a apelor uzate. Cu ajutorul acestor reactoare dezvoltate, se va evalua și răspunsul fotocatalitic sub acțiunea câmpului magnetic de înaltă frecvență alternativ (T2.5). În acest caz, se va evalua creșterea locală a temperaturii asociată procesului de magnetizare al componentei magnetice și efectul său asupra răspunsului fotocatalitic. Inovația proiectului MAGNIPHY constă în dezvoltarea fotocatalizatorilor TiO2/XFe2O4 pentru utilizarea lor in aplicațiile fotocatalitice, în special în scopuri de remediere a apei.
Proiectul MAGNIPHY utilizează metodologii din numeroase discipline diferite din domeniul chimiei, fizicii și științei materialelor. Acest lucru va spori potențialul său de impact asupra unui public larg trans-european și internațional de experți și publicul larg, contribuind în același timp la dezvoltarea perspectivelor concrete de avansare în carierăa cercetătorului. Rezultatele preconizate vor aduce o contribuție pozitivă la excelența și competitivitatea europeană în depoluarea apei, cu o accentuare deosebită pe demonstrarea potențialului valorii comerciale a sistemului de fotocataliză în lumină vizibilă. În ultimii ani, s-a observat o creștere a numărului de cercetători europeni care se concentrează pe aplicarea conceptelor din chimie, fizică și știința materialelor în dezvoltarea de noi soluții fotocatalitice. Prezentul proiect va deschide perspective noi domeniului de expertiză al cercetătorului prin adăugarea la cunoștințele tehnice a unei experiențe complementare în proiectarea de materiale magnetice pentru aplicații într-un context de mediu emergent, cum ar fi efectul câmpului magnetic asupra răspunsului fotocatalitic al nanocompozitelor semiconductorilor activate sub lumină vizibilă pentru depoluarea apei.
În acest context, în timpul acestui proiect, cercetătorul va obține cunoștințe avansate în domeniul fotocatalizei și magnetismului, cu capacitatea de a:
- produce compozite fotocatalitice nanostructurate avansate,
- investiga mecanisme și efecte magnetice prin metode inovatoare,
- dezvolta fotoreactoare inovatoare asistate de câmp magnetic, contribuind la obiectivele Green Deal prin furnizarea de clarificări tehnologice care permit o soluție alternativă economică/eficientă pentru problemele menționate mai sus.
Aceste abilități tehnice de ultimă generație vor facilita dezvoltarea cercetătorului mai ales în tehnologiile magneto-fotocatalitice avansate în domeniul mediului. În plus, vor apărea mai multe oportunități de colaborare cu colegi din alte discipline pentru cercetarea interdisciplinară/multidisciplinară și se va deschide posibilitatea de a interacționa cu cele mai multe centre de cercetare europene din domeniu, deschizând astfel noi oportunități de carieră.
- Comunicat de presa incepere proiect:
https://www.ziarulevenimentul.ro/stiri/economie/institutul-national-de-cercetarea-dezvoltare-pentru-fizica-tehnica-a-ift-ia-i-a-pnrr-fonduri-pentru-romania-moderna-i-reformataa--217542593.html - Participare la conferinta internationala 13th Joint European Magnetic Symposium – JEMS 2023, Madrid, Spania, desfășurată în perioada 27 August - 1 Septembrie 2023.
Obiectivele deplasării au constat în asistarea la prezentările plenare ce au cuprins aspectele aplicative și fundamentale ale magnetismului, precum și materiale magnetice noi - de la dezvoltarea acestora pana la aplicarea lor în domeniul energiei, in stocarea informațiilor, biomagnetism și aplicații biomedicale, in tehnologia cuantica, spintronica si multe altele. JEMS încearcă astfel să acopere toate domeniile magnetismului, oferind un scenariu ideal pentru a împărtăși cele mai recente avansuri realizate în întreaga lume în cercetare și inovație. Deasemenea, în cadrul conferinței, s-a prezentat sub forma de poster lucrarea intitulată:
"Magneto-Amplification Of Visible-Light-Driven Total Photodegradation Of Noxious Dye Molecules By The Multifunctional TiO2@FexOy Core-Shell Nanoheterostructure", autori Daniel Ghercă, Adrian Iulian Borhan, Daniel Dumitru Herea, Marian Grigoras, George Stoian, Gabriel Ababei, Horia Chiriac, Nicoleta Lupu.