Nanomateriale

Munteanu DenisaAn I , Tehnica DentaraObiectiveObiectivul generalal proiectului este obtinerea de noi nanomateriale multifunctionale pe baza de LDH cu aplicatii in eliminarea contaminantilor din apele industriale si utilizarea matricelor de LDH in prepararea de noi retete cu pesticide si coloranti pentru imbunatatirea tehnologiilor nepoluante.Tema proiectului are caracter multidisciplinar, imbinand metode de sinteza si proprietati deosebite a nanoamaterialelor cu aplicatii ale acestora in diverse domenii. Rezultatele preconizate vor furniza instrumente utile atatdomeniului nanomaterialelorcat siprotectiei mediului, aliniindu-se la preocuparile cercetatorilor din domeniu la nivel international.Obiectivele specificesunt orientate catre generarea de noi nanomateriale hibride de tipul LDH intercalati cu diferiti compusi organici prin cunoasterea relatiilor sinteza-structura-interactiuni, urmarind obtinerea de nanomateriale hiride multifunctionale. Acestea sunt:1. Analiza si evaluarea metodelor de sinteza a nanomaterialelor multifunctionale pe baza de LDH- se va realiza o documentare aprofundata privind metodele de sinteza a hidroxizilor dubli lamelari si a materialelor hibride existente pana in prezent in literatura de specialitate, in vederea stabilirii celor mai potrivite metode de sinteza pentru aplicatiile propuse, dar si atenta selectarea a compusilor organici care apartin claselor de pesticide si colorati. Pentru a obtine compusi cu un grad ridicat de cristalinitate si cu o structura cat mai ordonata se va recurge la combinarea metodelor de sinteza.2. Obtinerea si caracterizarea de noi formule de pesticide mai putin poluante intercalate in hidroxizi dubli lamelari- initial se vor sintetiza diferite matrici de tip LDH prin metoda coprecipitarii, iar cele care corespund cerintelor impuse, vor fi intercalate cu pesticide prin metoda recontructiei sau a schimbului ionic, dar vor fi obtinute si sisteme prin coprecipitare (sinteza directa). Toate sistemele vor fi caracterizate prin tehnici si metode moderne, cele mai specifice fiind (analiza prin difractie cu raze X, analiza FT-IR, analiza termogravimetrica, determinarea suprafetei specifice cu ajutorul ecuatiei BET, Microscopie electronica SEM).3. Obtinerea si caracterizarea de noi nanomateriale hibride de tip hidroxizi dubli lamelari -coloranti- se vor sintetiza diferite nanomateriale hibride prin coprecipitare (sinteza directa), metoda schimbului ionic, sinteza prin reconstructie structurala, dar vom lua in considerea si obtinerea lor prin reactii termice, schimb ionic folosind glicerolul ca si agent de gomflare, metoda delaminarii (din cauza moleculelor mari de coloranti). Toate sistemele vor fi caracterizate prin tehnici si metode specifice acestor tipuri de materiale (analiza prin difractie cu raze X, analiza FT-IR, analiza termogravimetrica, determinarea suprafetei specifice cu ajutorul ecuatiei BET, Microscopie electronica SEM).4. Obtinerea si caracterizarea de noi nanomateriale de tip hidroxizi dubli lamelari cu proprietati adsorbante si de schimb ionic, in vederea eliminarii contaminatilor din apele industriale- se vor sintetiza diferite nanomateriale de tip LDH prin metoda coprecipitarii, iar cele cu proprietatile adsorbante si de schimb ionic cele mai bune vor fi testate in laborator prin adsorbtia de pesticide si coloranti. Materialul adsorbant se va dispersa intr-o solutie de colorant sau pesticid concentratie cunoscuta. Dupa atingerea echilibrului de adsorbtie (determinat prin trasarea izotermei de adsorbtie) se va determina concentratia ionilor ramasi in solutie prin metode chimice sau fizice (spectrofotometrie cu adsorbtie atomica). Aceasta determinare se va efectua pentru fiecare contaminat, in conditii specifice de pH. Materialele optime vor fi cele care adsorb cantitatea cea mai ridicata de pesticide sau coloranti.5. Testarea materialelor hibride si evidentierea eventualelor aplicatii prin proiectarea si realizarea de mijloace si dispozitive (micro si nanoparticule si hidrogeluri), utilizate ca sisteme cu eliberare controlata a pesticidelor si colorantilor; Se vor efectua studii cinetice, in conditii care simuleaza compozitia sau/si pH-ul mediului in care se administreaza preparatul. In acest sens, in functie de destinatia si modul de administrare al produsului, eliberarea din materialul hibrid se va face in regim discontinu sau continu, in diferite conditii. Pe loturile selectionate se vor efectua studii de toxicitate si biodegrabilitate si determinarea eficacitatii in scopul propus.6. Valorificarea stiintifica si diseminarea rezultatelor obtinute- realizarea derapoarte anualein care vor fi prezentate in detaliu toate rezultatele obtinute, publicarea datelor obtinute inreviste cotate ISIsau recunoscuteCNCSISsi prinparticiparea la conferinte si sipozioane nationale si internationale. Se are in vedererealizarea unei pagini webdestinata celor interesati in domeniu, continand datele proiectului si rezultatele obtinute.Nanomaterialele sunt substane chimice sau materiale fabricate i utilizate la scar foarte redus. Structurile lor variaz ntre aproximativ 1 i 100 nm, n cel puin o dimensiune.Nanomaterialele au caracteristici unice i mai pronunate n comparaie cu acelai material fr caracteristici nanometrice. Prin urmare, proprietile fizico-chimice ale nanomaterialelor pot fi diferite de cele ale substanei n vrac sau ale particulelor de dimensiuni mai mari.Nanotehnologia se extinde rapid. Pe piaa european exist deja numeroase produse care conin nanomateriale (de exemplu, baterii, acoperiri, mbrcminte cu proprieti antibacteriene, cosmetice, produse alimentare). Nanomaterialele ofer oportuniti tehnice i comerciale, ns pot prezenta riscuri pentru mediu i pot ridica probleme de securitate i sntate pentru oameni i animale.

Bibliografie:http://echa.europa.eu/ro/regulations/nanomaterials