Проект КП-06-H59/12 на тема: „Усъвършенствани каталитични системи за пълно окисление на органични замърсители във вода и въздух“
Базова организация: Софийски университет „Св. Кл. Охридски“, Факултет по химия и фармация
Партньорска организация: Институт по органична химия с център по фитохимия, БАН
Ръководител на проекта: доц. д-р Мартин Цветков
Научен ръководител от базовата организация: доц. д-р Глория Исса
Стойност на проекта: 120 000 лв.
Срок за изпълнение: 22.11.2021 – 22.11.2025 г.
Резюме
В последните години един от най- сериозните проблеми пред човечеството, и в частност пред научната общност, е човешкото здраве и опазването на околната среда чрез разумно използване и опазване на природните ресурси. В този контекст, водните ресурси привличат сериозно внимание поради тяхното замърсяване с органични замърсители като багрила, фармацевтични и козметични продукти, хормонално активни вещества и патогени. От своя страна замърсяването на въздуха с летливи органични вещества води до натрупване на приземен озон, до увеличаването на NOx и пероксиацетил нитрат, а те от своя страна са свързани и с повишен риск от белодробни проблеми като емфизем, бронхит и рак на белите дробове.
Целта на проекта е синтез и охарактеризиране на лантаноидни перовскитови оксиди с обща формула LnМO3 (Ln = La, Nd, Sm, Gd; М = Ni, Mn, Fe, Co, Cr), отложени върху въглеродна пяна или въглеродни микросфери като нови фототермокатализатори за пълно окисление на органични замърсители на вода и въздух. Сред неорганичните катализатори в последните години голямо внимание получават перовскитовите оксиди, поради разнообразието на техния състав, а от там и на свойствата им. Перовскитовите оксиди се смятат за трето поколение фотокатализатори поради високата им термична и химична устойчивост, отличната им електронна проводимост и възможност за контролиране на редокс свойствата им чрез подходящи промени в състава им. Термокаталитичните им свойства също са обект на интерес поради отличната им активност, съпоставима с тази на катализаторите, съдържащи благородни метали. Тяхната активност и селективност спрямо различни летливи органични вещества може да бъде допълнително настройвана чрез подходящо заменяне на някои от металните йони. В тази светлина редкоземните перовскити са от особен интерес, тъй като РЗЕ са лесно заменими с други елементи от групата, което води до модификация на свойствата на катализатора. Основният недостатък на перовскитите като катализатори е ниската им активна повърхност. Настоящият проект прави опит именно да преодолее този недостатък чрез отлагане на редкоземните перовскитови катализатори върху въглеродни матрици с висока специфична повърхност, което би трябвало да доведе до значително повишаване на каталитичната активност.