{"id":1084,"date":"2021-12-02T10:45:29","date_gmt":"2021-12-02T10:45:29","guid":{"rendered":"http:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/?page_id=1084"},"modified":"2023-11-29T12:48:24","modified_gmt":"2023-11-29T12:48:24","slug":"rezultate-etapa-3","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/rezultatele-proiectului\/rezultate-etapa-3\/","title":{"rendered":"Rezultate Etapa 3 (2023)"},"content":{"rendered":"\n

Rezumatul etapei 3 (2023)<\/a> \/ Indicatori de rezultat <\/a><\/p>\n\n\n\n

go to: Rezultate Etapa 1<\/a> \/ Rezultate Etapa 2<\/a> \/ English version<\/a><\/p>\n\n\n\n

Rezumatul Etapei 3 (2023)<\/h1>\n\n\n\n

In cadrul etapei 3 (2023) a proiectului au fost realizate 3 activit\u0103\u021bi de cercetare \u0219tiin\u021bific\u0103. Toate activit\u0103\u021bile au fost realizate complet \u0219i la timp<\/strong>, ceea ce a condus la \u00eendeplinirea obiectivelor pentru anul 2023 \u0219i la realizarea \u0219i dep\u0103\u0219irea indicatorilor de realizare a proiectului<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Prima activitate de cercetare se refer\u0103 la analiza performan\u021belor tehnice a 4 sorben\u021bi inovativi utiliz\u00e2nd ap\u0103 uzat\u0103 provenit\u0103 de la sta\u021bia de epurare a apelor uzate municipale din Ia\u0219i. Deoarece probele de ap\u0103 nu con\u021bineau cantit\u0103\u021bi semnificative de metale grele sau diclofenac de sodiu (DCF-Na), la aceste probe s-au ad\u0103ugat cantit\u0103\u021bi exacte de ioni de plumb \u0219i DCF-Na. Re\u021binerea ionului Pb2+<\/sup> \u0219i a DCF-Na din apa uzat\u0103 pe materialul compozit s-a studiat prin metoda static\u0103, \u00een sistem simultan<\/strong>. Materialele au prezentat afinitate ridicat\u0103 pentru re\u021binerea ionilor Pb2+<\/sup>, ob\u021bin\u00e2ndu-se un grad de re\u021binere cuprins \u00eentre 92 \u0219i 96%, comparativ cu eficien\u021ba de adsorb\u021bia a DCF-Na (62-64%). Rezultate asem\u0103n\u0103toare au fost \u00eenregistrate \u0219i \u00een cadrul testelor de sorb\u021bie \u00een sistem secven\u021bial<\/strong> utiliz\u00e2nd sorbentul IS\/(PEI-PMAA)r=1<\/sub><\/em>.<\/sub> Toate materialele testate pot fi utilizate pentru re\u021binerea ionilor metalici \u0219i a DCF-Na din apele uzate.<\/p>\n\n\n\n

A doua activitate prezint\u0103 rezultatele ob\u021binute \u00een urma test\u0103rii sorben\u021bilor inovativi pe ap\u0103 uzat\u0103 sintetic\u0103 \u0219i real\u0103, \u00een regim dinamic pentru \u00eendep\u0103rtarea secven\u021bial\u0103 \u0219i simultan\u0103 a poluan\u021bilor emergen\u021bi. Materialele sintetizate au fost testate preliminar \u00een \u00eendep\u0103rtarea ionilor de Cu2+<\/sup>. Materialele reticulate puternic au prezentat capacit\u0103\u021bi de sorb\u021bie sensibil mai mari comparativ cu cele reticulare slab, acestea put\u00e2nd fi utilizate reutilizate \u00een cel pu\u021bin 10 cicluri de sorb\u021bie\/desorb\u021bie f\u0103r\u0103 s\u0103 le fie afectat\u0103 semnificativ capacitate maxim\u0103 de sorb\u021bie. Ulterior, aceste materiale au fost testate \u00een regim dinamic pentru \u00eendep\u0103rtarea secven\u021bial\u0103 a ionilor metalici (Pb2+<\/sup>, Cd2+<\/sup> \u0219i Ni2+<\/sup>) \u0219i a DCF-Na. Rezultatele experimentale ob\u021binute au ar\u0103tat faptul c\u0103 toate materialele testate au fost eficiente \u00een \u00eendep\u0103rtarea poluan\u021bilor, \u00eens\u0103 capacit\u0103\u021bi mari de sorb\u021bie au fost \u00eenregistrate \u00een cadrul re\u021binerii ionilor de Pb2+<\/sup>, iar afinitatea ionilor metalici este urm\u0103toarea: Pb2+<\/sup>\u02c3Cd2+<\/sup>\u02c3Ni2+<\/sup>. Materialul compozit IS\/(PEI-PMAA)r=0.1 <\/sub><\/em>prezint\u0103 cele mai mari capacit\u0103\u021bi de sorb\u021bie pentru ionii metalici. De\u0219i are un grad de reticulare mai mic fa\u021b\u0103 de IS\/(PEI-PMAA)r=1<\/sub>, capacitatea de re\u021binere s-ar explica datorit\u0103 structurii mai af\u00e2nate, permi\u021b\u00e2nd ionilor metalelor grele s\u0103 formeze leg\u0103turi cu un num\u0103r mai mare de grup\u0103ri func\u021bionale. Din studiul influen\u021bei concentra\u021biei ini\u021biale asupra eficien\u021bei materialului IS\/(PEI-PMAA)r=0.1<\/sub> s-a observat c\u0103 odat\u0103 cu cre\u0219terea concentra\u021biei ini\u021biale s-a putut observa o sc\u0103dere a volumului \u0219i timpului la care se realizeaz\u0103 str\u0103pungerea. Acest comportament se datoreaz\u0103 ocup\u0103rii mai rapide a centrilor activi ai sorbentului cu moleculele de poluant. Modelarea matematic\u0103 a datelor cinetice \u0219i de echilibru arat\u0103 c\u0103 valorile capacit\u0103\u021bii de sorb\u021bie sunt apropiate ca valoare de cele derivate din analiza curbelor de str\u0103pungere, indic\u00e2nd o corela\u021bie mai bun\u0103 \u00eentre datele experimentale \u0219i cele ob\u021binute cu ajutorul modelelor\u00a0 neliniare Thomas \u0219i Yoon-Nelson.<\/p>\n\n\n\n

Pentru testarea afinit\u0103\u021bii \u0219i accesibilit\u0103\u021bii grup\u0103rilor func\u021bionale de pe suprafa\u021b\u0103 materialele compozite au fost utilizate \u00een teste \u00een condi\u021bii dinamice utiliz\u00e2nd un amestec echimolar (CCd2+ <\/sub>= CNi2+<\/sub> = CPb2+<\/sub> = 0.1 mM), \u00een mod continuu, succesiv. Ionii metalici au fost re\u021binu\u021bi complet \u00een condi\u021bii necompetitive, capacitatea total\u0103 de sorb\u021bie variind \u00een func\u021bie de tipul de compozit. Dup\u0103 epuizarea coloanei cu ionii metalici, materialele au fost puse in contact cu o solu\u021bie de DCF-Na (148mg\/L). Ionii metalelor grele au interac\u021bionat \u00een interiorul \u00eenveli\u0219ului organic reticulat al compozitului cu grup\u0103rile func\u021bionale active ale PEI, PAA si PMAA prin formarea de leg\u0103turi coordinative, \u00een timp ce molecula de DCF, ce con\u021bine \u00een structur\u0103 o grup\u0103 carboxilic\u0103, poate interac\u021biona electrostatic cu grupele aminice ale PEI sau prin schimb ionic cu contraionul azotat din sfera de coordinare a atomului central reprezentat pe r\u00e2nd de fiecare ion metalic imobilizat \u00een re\u021beaua polielectrolitic\u0103 a compozitului.<\/p>\n\n\n\n

Activitatea 3.3 prezint\u0103 studiul de evaluare performan\u021belor de mediu a materialelor testate \u00een activitatea precedent\u0103, urm\u0103rind 2 direc\u021bii:
i) identificarea \u0219i cuantificarea impacturilor de mediu rezultate la testarea materialelor \u00een regim dinamic,
ii) realizarea, modelarea \u0219i interpretarea unor scenarii de tip \u201dCe se \u00eent\u00e2mpl\u0103 dac\u0103<\/em>\u201d (What if<\/em>) pentru a evalua diverse oportunit\u0103\u021bi de \u00eembun\u0103t\u0103\u021bire a performan\u021belor de mediu prin proiectare ecologic\u0103.<\/p>\n\n\n\n

Cel mai ridicat impact este generat de eliminarea ionului Ni2+,<\/sup> urmat de ionul Cd2+<\/sup> datorit\u0103 eficien\u021bei sc\u0103zute \u00een adsorb\u021bia acestora, comparativ cu ceilal\u021bi 2 poluan\u021bi (ionul Pb2+<\/sup> si respectiv DCF-Na). Cele mai mici impacturi de mediu la eliminarea celor 4 poluan\u021bi sunt generate de materialul IS\/(PEI-PAA)r=1<\/sub>, \u00een timp ce materialul IS\/(PEI-PMAA)r=0,1 <\/sub>a generat impacturi substan\u021bial mai mari. Aceste valori ale impactului de mediu se explica prin afinitatea \u00een general mai bun\u0103 a materialului IS\/(PEI-PAA)r=1<\/sub> pentru to\u021bi cei 4 poluan\u021bi. In categoria eco-toxicitate, cel mai performant material este tot IS\/(PEI-PMAA)r=1<\/sub>, urmat de IS\/(PEI-PMAA)r=0,1<\/sub>, \u00een timp ce IS\/(PEI-PAA)r=0,1<\/sub>si IS\/(PEI-PAA) r=1<\/sub> au performante mai sc\u0103zute. \u00cen cadrul activit\u0103\u021bii 3.4 au fost propuse 3 scenarii de proiectare ecologic\u0103 pentru \u00eembun\u0103t\u0103\u021birea performan\u021belor de mediu. Principalul component al impactului de mediu \u00een majoritatea categoriilor de impact \u00eel reprezint\u0103 consumul de electricitate, acesta fiind aspectul abordat din perspectiva dezvolt\u0103rii scenariilor de eco-proiectare. Au fost modelate 3 scenarii:
S1 – Optimizarea consumului de energie electric\u0103 prin realizarea mai multor etape de sorb\u021bie \/ desorb\u021bie simultane;
S2 \u2013 \u00cenlocuirea energiei electrice de la re\u021beaua na\u021bional\u0103 cu energie electric\u0103 produs\u0103 local printr-un sistem de panouri fotovoltaice;
S3 \u2013 epurarea apelor uzate rezultate cu eliminarea conven\u021bional\u0103 a poluan\u021bilor rezulta\u021bi.
Prin optimizarea consumului de electricitate se pot sc\u0103dea semnificativ impacturile \u00een majoritatea categoriilor de impact (26-72% in categoriile relevante pentru consumul de electricitate). Trecerea de la mixul de energie na\u021bional conduce la sc\u0103deri adi\u021bionale semnificative ale impacturilor \u00een categoria schimb\u0103ri climatice, radia\u021bii ionizante, consum de combustibili fosili, \u00eens\u0103 acest lucru conduce \u0219i la cre\u0219teri ale impacturilor \u00een categoriile legate de toxicitate datorit\u0103 proceselor de produc\u021bie a panourilor fotovoltaice. \u00cen ceea ce prive\u0219te implementarea scenariului S3, prin acesta se realizeaz\u0103 o diminuare aproape complet\u0103 a impactului de mediu \u00een categoria eutrofizare marin\u0103 ca urmare a epur\u0103rii efluentului rezultat \u00een procesele de sp\u0103lare si desorb\u021bie a poluan\u021bilor de pe materialul adsorbant.<\/p>\n\n\n\n

go to top<\/a><\/p>\n\n\n\n

Indicatori de rezultat<\/h1>\n\n\n\n

Articole \u0219tiintifice<\/h2>\n\n\n\n

B\u00e2rjoveanu G., Teodosiu C*,Morosanu I., Ciobanu R., Bucatariu F., Mihai M., 2023. Life Cycle Assessment as Support Tool for Development of Novel Polyelectrolyte Materials Used for Wastewater Treatment, <\/strong>Nanomaterials, 13<\/em>(5), 840, (Q1, IF = 5.3, ISI Web of Science), DOI: https:\/\/doi.org\/10.3390\/nano13050840<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Morosanu I., Bucatariu F., Fighir D., Paduraru C., Mihai M.*, Teodosiu C*, 2023<\/strong>. Optimization of Lead and Diclofenac Removal from Aqueous Media Using a Composite Sorbent of Silica Core and Polyelectrolyte Coacervate Shell<\/strong>, Polymers<\/em> 2023, 15(8), 1948; (Q1, IF = 5.0, ISI Web of Science), DOI: https:\/\/doi.org\/10.3390\/polym15081948<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Fighir D., Paduraru C., Ciobanu R., Bucatariu F., Plavan O.A., Gherghel A., Barjoveanu G., Marcela M*., Teodosiu C*., Removal of diclofenac and heavy-metal ions from aqueous media using composite sorbents with silica core and polyelectrolyte coacervate shell in dynamic conditions, <\/strong>Nanomaterials<\/em>, transmisa spre publicare, under review (Manuscript ID: nanomaterials-2757170).<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Comunicari stiintifice<\/h2>\n\n\n\n

Mihai M., 2023. Polyelectrolyte-based composite materials for targeted environmental applications (Conferinta invitata), 12th<\/sup> International Conference on Environmental Engineering and Management<\/em>, ICEEM12, 13-16 September 2023, Iasi, Romania<\/p>\n\n\n\n

Mihai M., 2023. (Multi)functional ionic polymers. Form synthesis to materials design (Conferinta invitata) 29th<\/sup> PolyChar Forum \u2013 Universit\u00e9 C\u00f4te d\u2019Azur, 25-29 September 2023, Nice, Franta<\/p>\n\n\n\n

Mihai M., 2023. Porous polymeric materials for medical and environmental applications (prezentare orala), WORKSHOP Geo Milev Campus – Eco-friendly technologies and advanced functional polymeric materials<\/em>, 29 May \u2013 02 June 2023, Sofia, Bulgaria<\/p>\n\n\n\n

Lupu A.M., Paduraru C., Ciobanu R., Plavan O., Gherghel A., Fighir D., Bucatariu F., Mihai M., Teodosiu C., 2023. Heavy metals removal from aqueous solution using a regenerated silica\/polyelectrolyte multilayer core-shell composite sorbent, 12th<\/sup> International Conference on Environmental Engineering and Management<\/em>, ICEEM12, 13-16 September 2023, Iasi, Romania (prezentare orala)<\/p>\n\n\n\n

Petrila L.-M., Bucatariu F., Zaharia M.-M., Mihai M., Separation and water cleaning by composites of polyelectrolytes and inorganic microparticles, 12th<\/sup> International Conference on Environmental Engineering and Management<\/em>, ICEEM12, 13-16 September 2023, Iasi, Romania (oral presentation).<\/p>\n\n\n\n

Ciobanu R., Fighir D., Paduraru C., Bucatariu F., Plavan O., Gherghel A., Mihai M., Teodosiu C., 2023. Fixed- bed column study for Pb(II) removal from aqueous solution using silica composite microparticles, Progress in Organic and Macromolecular Compounds Conference<\/em>, MACRO Iasi 2023, 29th<\/sup> edition, 4-6 October 2023<\/p>\n\n\n\n

go to top<\/a><\/p>\n\n\n\n

<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Rezumatul etapei 3 (2023) \/ Indicatori de rezultat go to: Rezultate Etapa 1 \/ Rezultate Etapa 2 \/ English version Rezumatul Etapei 3 (2023) In cadrul etapei 3 (2023) a proiectului au fost realizate 3 activit\u0103\u021bi de cercetare \u0219tiin\u021bific\u0103. Toate activit\u0103\u021bile au fost realizate complet \u0219i la timp, ceea ce a condus la \u00eendeplinirea obiectivelor … Continue reading Rezultate Etapa 3 (2023)<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":361,"menu_order":2,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1084"}],"collection":[{"href":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1084"}],"version-history":[{"count":12,"href":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1084\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1526,"href":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1084\/revisions\/1526"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/361"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/sustinwater.icpm.tuiasi.ro\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1084"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}