Programul Operaţional Competitivitate
„Cercetare, dezvoltare tehnologică și inovare (CDI) în sprijinul competitivității
economice și dezvoltării afacerilor”
Eco-Nano-Tehnologii pentru dezvoltarea unui modul cu dublă funcționalitate pe bază de nanofire – EcoNanoWires – Nr. contract de finanțare: 49/05.09.2016; ID: P_37_649; MySMIS: 104141
“Proiect co-finanţat prin Fondul European de Dezvoltare Regională”
“Pentru informaţii detaliate despre celelalte programe operaţionale cofinanţate de Uniunea Europeană vă invităm să vizitaţi www.fonduri-ue.ro”
Obiectivul proiectului
Proiectul se derulează în România și are ca obiectiv principal crearea unui nucleu de competență în cadrul Centrului de Cercetări și Expertizări Eco-Metalurgice din Universitatea Politehnica din București (UPB-CCEEM) pentru dezvoltarea de materiale nanostructurate cu arhitectură 3D și integrarea acestora în platforme funcționale cu aplicabilitate în domeniul protecției mediului și energiei. Propunerea prezentă este în conformitate cu cerințele secțiunii E:”Atragerea de personal cu competențe avansate din străinătate”. Tematica se încadrează în domeniul de specializare inteligentă „Eco-nano-tehnologii și materiale avansate”, în subdomeniile: 4.3.1.Tehnologii de depoluare şi valorificare a deşeurilor și 4.4.2. Materiale polimerice, nanomateriale, nanotehnologii, fiind în concordanță cu obiectivele competiției. Ariile de cercetare constituie domenii de interes național și internațional care vor contribui la creșterea participării românești în cercetarea la nivelul Uniunii Europene. Transferul de competențe se va realiza de la specialistul din străinătate către colectivul de cercetare din cadrul UPB-CCEEM și va consta în:
• cercetări fundamentale și aplicative în sinteza controlată de nanofire ;
• transfer de tehnologie pentru realizarea unui modul pilot cu dublă funcționalitate: senzor și/sau filtru pe bază de nanofire pentru reținerea ionilor metalici;
• demonstrarea experimentală a dublei funcționalități privind performanțele modulului pilot realizat.
În cadrul proiectului se vor efectua cercetări privind obținerea, caracterizarea și testarea unor materiale avansate de tip nanofire cu aplicații în energie și mediu. Proiectul propus aduce o soluție concretă de creștere a eficienței de îndepărtare a metalelor grele din ape prin folosirea materialelor avansate ce integrează nanostructuri cu proprietăți unice – EcoNanoWires. Proiectarea, dezvoltarea, elaborarea, caracterizarea, testarea și utilizarea materialelor nanostructurate pentru îndepărtarea/detecția poluanților din ape va cuprinde în prima etapă obținerea și caracterizarea electrozilor nanostructurați pentru îndepărtarea metalelor grele din apele industriale. Se vor dezvolta produse nanostructurate prin metodele: sinteză în matriță/membrană, sinteză chimică, și prin electrospinning. Specialistul din străinătate va transfera și implementa tehnologia de obținere a nanofirelor prin metoda de depunere electrochimică în template, tehnologie care a fost inițial dezvoltată de specialist pentru celule solare de generația a 3-a. Nanotehnologiile propuse, un pionierat în tehnologiile de purificare a apelor, vor constitui baza dezvoltării unei tehnologii de obținere a electrozilor nanostructurați cu dublă funcționalitate. Se vor efectua:
• Cercetări privind creșterea controlată a nanofirelor metalice și caracterizarea structurii compoziționale și morfologice a electrodului nanostructurat folosind tehnici de investigație specifice nanotehnologiei: XRD și SEM/TEM;
• Analiza detaliată a materialului nanostructurat și a proprietăților acestuia, luând în considerație complexitatea mecanismelor implicate la nivel nano;
• Cercetări privind obținerea electrozilor nanostructurați cu suprafețe netede sau rugoase, și influența rugozității nanostructurilor asupra proprietăților de filtrare;
• Cercetări privind determinarea reacțiilor la suprafața electrodului nanostructurat, atât în procesul de filtrare/depunere cât și în cel de recuperare a metalor grele;
• Cercetări privind determinarea caracteristicilor de senzor;
• Cercetări privind stabilitatea electrozilor.
Cercetările fundamentale și aplicative vor duce la crearea unei noi clase de materiale avansate pe baza de nanofire. In particular, obținerea produselor nanostructurate propuse in acest proiect vor avea ca rezultat final dezvoltarea unui dispozitiv cu dublă funcționalitate: 1) reținere și 2) monitorizare și detecție timpurie și rapidă a metalelor grele (sub-ppb level). Acest obiectiv este inițiat în vederea extinderii și diversificării potențialului de aplicabilitate al electrodului tip platforma 3D nanostructurată pentru alte aplicații de mediu, cum sunt senzorii electrochimici. Rezultatele obținute din cercetările fundamentale și aplicative vor fi implementate în industrie prin realizarea unui modul pe bază de nanofire, cu dublă funcționalitate, integrat într-o instalație de tratare/epurare a apelor.
Descrierea proiectului
Acest proiect va cuprinde cercetări privind obținerea, caracterizarea și testarea unor materiale avansate de tip nanofire, precum și cercetare industrială şi dezvoltare experimentală cu aplicații în energie și mediu. Figura 4.7.1 ilustreaza principalele obiective ale proiectului, ale cărui activități sunt prezentate mai jos.
Figure 4.7.1: Schema principalelor activități de cercetare – dezvoltare din cadrul proiectului
Valoarea totală a proiectului este de 4.667.650 lei, din care asistenţa financiară
nerambursabilă este de 4.637.650 lei.
Proiectul se implementează în localitatea București, pe o durată de 48 luni. Data de incepere a proiectului: 05.09.2016.
Diseminare și Rezultatele Cercetării
Aplicatii de patente
- Inventatori: Predescu, E. Matei, A.M. Predescu, A.C. Berbecaru, R. Vidu, M.G. Sohaciu
Cesionar: University Politehnica of Bucharest
Titlu: “Solenoid Column”.
Pub. App. No. US 29657704 (July 25, 2018)
2. Inventatori: C. Predescu, R. Vidu, E. Matei, A.M. Predescu, A.C. Berbecaru, M.G. Sohaciu, G.Vlad
Cesionar: University Politehnica of Bucharest
Titlu: Photocatalysis and Device Implementing Same”. Patent Applic. No. US 38718618 (2020).
Awards:
1) Premiu International la Congresul European al Materialelor Avansate din Stockholm, Suedia. Lucrarea intitulată “Co-Ni Nanowires Arrays with Tunable Properties Obtained by Template Synthesis”, autori Ruxandra VIDU, Andra PREDESCU, Ecaterina MATEI, Andrei BERBECARU, Cristian PANTILIMON, Claudia DRAGAN, Mirela SOHACIU and Cristian PREDESCU, a fost prezentată ca lucrare invitată în plenul Congresului European al Materialelor Avansate care s-a desfăsurat în Stockholm, Suedia, în perioada 20-23 august 2018. În cadrul ceremoniei de premiere organizată de Asociația Internațională de Materiale Avansate (IAAM), care a avut loc pe data de 21 august, Prof. Ruxandra Vidu a primit prestigioasa medalie IAAM Scientist 2018 pentru cercetări exceptionale în știința și tehnologia materialelor avansate.
2) Premiul Constantin Brancoveanu 2018: Prof. Ruxandra Vidu a primit premiul Constantin Brancoveanu la sectiunea Stiinta, 28 noiembrie 2018, New York.
3) Medalie de Aur la ”The 4th International Invention Innovation Competition”, iCAN 2019, Toronto, Canada
4) Medalie de Aur la Expoziția Europeană a Creativității și Inovării EUROINVENT 2019, Iași, România pentru patentul internațional ”Solenoid Column”
5) Medalie de Aur la Expoziția Europeană a Creativității și Inovării EUROINVENT 2017, Iași, România pentru patentul internațional ”Magnetic nanostructures and device implementing same”
6) Lucrări premiate de UEFISCDI:
Predescu, A.M., Matei, E., Berbecaru, A.C., Pantilimon, C., Drăgan, C., Vidu, R., Predescu, C., Kuncser, V., ”Synthesis and characterization of dextran-coated iron oxide nanoparticles”, (2018) Royal Society Open Science, 5 (3), art. no. 171525, no. pages 11, WOS:000428874600022, http://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=GeneralSearch&qid=1&SID=C4oPdh9ULrWW5tVZcVe&page=1&doc=2Predescu A. M. Vidu, R., Predescu A., Matei E., Pantilimon C., Predescu C., Synthesis and characterization of bimodal structured Cu-Fe3O4 nanocomposites (2019), Powder Technology, vol. 342, pp. 938-953, WOS:000454375100093http://apps.webofknowledge.com/full_record.do?product=WOS&search_mode=DaisyOneClickSearch&qid=3&SID=E68yvnqEKk6GqMMOfvv&page=1&doc=1
Publicatii
1) Predescu A. M. Vidu, R., Predescu A., Matei E., Pantilimon C., Predescu C., Synthesis and characterization of bimodal structured Cu-Fe3O4 nanocomposites (2019), Powder Technology, vol. 342, pp. 938-953, WOS:000454375100093,
2) Predescu, A.M., Matei, E., Berbecaru, A.C., Pantilimon, C., Drăgan, C., Vidu, R., Predescu, C., Kuncser, V. ”Synthesis and characterization of dextran-coated iron oxide nanoparticles”, (2018) Royal Society Open Science, 5 (3), art. no. 171525, no. pages 11, WOS:000428874600022,
3) Vidu R., Predescu A. M., Matei E., Berbecaru A., Pantilimon C., Dragan C., Predescu C., Temple-assisted Co-Ni nanowire arrays, Nanomaterials, vol. 9, Issue 10, article no. 1446, 2019, WOS:000495666800101
Finalizarea Proiectului
Universitatea POLITEHNICA din București – prin Centrul de Cercetări și Expertizări Eco – Metalurgice, cu sediul în Splaiul Independenței 313, sector 6, București, anunță finalizarea proiectului “ECO-NANO-TEHNOLOGII PENTRU DEZVOLTAREA UNUI MODUL CU DUBLĂ FUNCȚIONALITATE PE BAZĂ DE NANOFIRE (ECONANOWIRES)“, ID P-37-649, cod SMIS 104141, co-finanţat prin Fondul European de Dezvoltare Regională, în baza contractului de finanțare nr. 49/05.09.2016, încheiat cu Autoritatea Națională pentru Cercetare Științifică și Inovare în calitate de Organism Intermediar (OI), în numele şi pentru Ministerul Fondurilor Europene (MFE), în calitate de Autoritate de Management (AM) pentru Programul Operațional Competitivitate.
Proiectul s-a derulat în perioada 05.09.2016 – 04.09.2020. Valoarea totală a proiectului a fost de 4.667.650 lei, din care asistență financiară nerambursabilă de 4.637.650 lei.
Obiectivul general al proiectului a constat în crearea unui nucleu de competență în cadrul Centrului de Cercetări și Expertizări Eco-Metalurgice din Universitatea POLITEHNICA din București (UPB- ECOMET) pentru dezvoltarea de materiale nanostructurate cu arhitectură 3D și integrarea acestora în platforme funcționale cu aplicabilitate în domeniul protecției mediului și energiei.
Ariile de cercetare au contribuit la creșterea participării românești în cercetarea la nivelul Uniunii Europene, în domenii de interes național și internațional. Transferul de competențe s-a realizat de la specialistul din străinătate către colectivul de cercetare din cadrul UPB-CCEEM și a condus la obținerea următoarelor rezultate:
- nanofire obținute prin sinteza controlată;
- modul pilot cu dublă funcționalitate: senzor și/sau filtru pe bază de nanofire pentru reținerea ionilor metalici;
- 4 articole publicate în reviste cotate internațional;
- 2 cereri de brevet internațional;
- 3 locuri de muncă nou create;
- 1 proiect acceptat spre finanțare Orizont 2020.