Proiectul PN 23 27 02 01. Eco-materiale inovatoare pe bază de calciu pentru tehnologii transformative de epurare a apelor

Denumire fază	Status realizare
Documentare privind reactoarele presurizate și influența presiunii oxigenului asupra procesului de nitrificare. Documentare privind metodele de obținere a materialelor avansate din sistemul Ca-Bi-O	Realizat integral
Conversia termochimică a exoscheletelor și experimente de defosfatare utilizând exoschelete marine	Realizat integral
Proiectarea reactorului presurizat. Sinteza și caracterizarea fizico-chimică a materialelor din sistemul Ca-Bi-O	Realizat parțial
Experimente de precipitare a metalelor grele utilizând apele de spălare a substraturilor naturale după conversia termochimică. Sinteza de hidroxiapatită din exoschelete naturale.
Construcția bioreactorului presurizat și creșterea biomasei pe exoschelete fosfatate.
Precipitarea metalelor grele utilizând substraturi naturale modificate și hidroxiapatită. Degradarea fotocatalitică a unor coloranți industriali
Teste de nitrificare în condiții reale, utilizând bioreactorul nepresurizat
Teste de nitrificare în condiții reale, utilizând bioreactorul presurizat. Optimizarea materialelor fotoactive pentru îndepărtarea diverșilor poluanți.

Rezultate obținute:

Documentare:

- S-a realizat un studiu de literatură referitor la reactoarele presurizate și influența presiunii oxigenului/gazului asupra procesului de nitrificare, și la obținerea materialelor avansate din sistemul Ca-Bi-O

Protocoale de sinteză:

- S-au stabilit două protocoale pentru obținerea materialelor din sistemul Ca-Bi-O

- S-a stabilit protocolul pentru modificarea chimică a exoscheletelor

- S-a stabilit protocolul pentru modificarea termochimică a exoscheletelor

Materiale sintetizate:

- compusul Ca₂Bi₂O₅ prin două metode: sinteză din fază solidă, cu și fără complexarea metalelor

- eșantioane de exoschelete naturale și exoschelete modificate chimic și termochimic.

Buletine de testare experimentală complexă:

- S-a determinat eficiența de defosfatare a apei folosind exoschelete brute și exoschelete modificate chimic

- Buletin de testare a eficienței de oxidare fotocatalitică a rhodaminei B sub iluminare cu lumină solară simulată

Proiecte și schițe tehnice:

- Schițe tehnice bioreactor presurizat (vezi Anexa 1)

- Bilanț energetic și de materiale pentru bioreactorul presurizat

Buletine de analiză:

- calcule cuantice privind structura electronică a benzilor energetice pentru structurile perovskitice și non-perovskitice CaBiO₃ și Ca₂Bi₂O₅, evidențiindu-se banda interzisă calculată cu funcționala HSE06 și potențialul materialelor CaBiO₃ ca materiale promițătoare pentru aplicații fotocatalitice.

Obiecte fizice:

- variantă preliminară prototip experimental în construcție (vezi Anexa 2)

- eșantioane de probe de exoschelete modificate chimic și termochimic și procese de sinteză și testare (vezi Anexa 3)

Diseminarea rezultatelor s-a realizat astfel:

Lucrări în reviste cotate ISI:

1. Cadiș A. I., Rus F. Ș., Gonçalves J. N., Ivanovici M., ”Preparing a Ca-Bi-O System by the Precipitation Method and Studying Its Intermediate Structural Properties for Applications in Water Treatment”, Inorganics 2023 11(2), 79; https://doi.org/10.3390/inorganics11020079 IF₂₀₂₃ = 3.1

2. Taranu B.-O., Rus F. S., E. Fagadar-Cosma, A3B Zn(II)-Porphyrin-Coated Carbon Electrodes Obtained Using Different Procedures and Tested for Water Electrolysis, Coatings 2024 14(8) 1048; https://doi.org/10.3390/coatings14081048 IF₂₀₂₄ = 2.8

Lucrări prezentate la manifestări științifice internaționale:

1. Rus F. S.,”Conventional precipitation synthesis of Ca₂Bi₂O₅ pure crystalline phase and its catalytic properties”, 14’th Edition of Global Conference on Catalysis, Chemical Engineering & Technology, March 2023 prezentare orală.

2. Bucur A. I., Bucur R. A., Pascariu M. C., Banica R., Phosphate removal efficiency of simple and thermally activated mollusk shells, 29th International Symposium on Analytical and Environmental Problems (ISAEP 2023), Szeged. Hungary, 13-14 November 2023

3. Bucur A. I., Pascariu, M. C., Bucur R. A., Mosoarca C., Taranu B.-O., Banica R., ”Enhancing surface reactivity of seashells by thermo-chemical methods”, Proceedings of the 30’th International Symposium on Analytical and Environmental Problems (ISAEP 2024), Szeged. Hungary, 7-8 October 2024

4. Bucur A. I., Pascariu, M. C., Bucur R. A., Mosoarca C., Banica R.,” Structure-properties relationship in modified seashells: a perspective for water purification”, International Conference on Applied Sciences (ICAS 2025), Hunedoara România, 29-31 mai 2025

5. Rus F. S., Ivanovici M., Mosoarca C., Bucur R., Cadis A I., ” Photocatalytic activity of trivalent bismuth in Ca-Bi-O ternary systems”, International Conference on Applied Sciences (ICAS 2025), Hunedoara România, 29-31 mai 2025

Cereri de brevete de invenție:

1. ”Materiale hibride compuse din exoschelete marine texturate termic și hidroxiapatită”, nr înregistrare OSIM A/10025/2023

2. ”Bioreactor rotativ presurizat și procedeu tehnologic de epurare a apei”, nr înregistrare OSIM A/10037/2025