Descrizione del progetto
Compositi di strutture metallorganiche idrofobiche per la decontaminazione dell’acqua
In linea con i regolamenti della Convenzione di Stoccolma sui contaminanti vietati nell’acqua potabile, la rimozione delle sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) rappresenta un obiettivo globale. Tuttavia, il metodo tradizionale di decontaminazione dei PFAS, che si avvale dell’adsorbimento su carbone attivo granulare, è caratterizzato da una cinetica lenta, un’interferenza durante l’adsorbimento e un’elevata impronta energetica di rigenerazione. Di conseguenza, sono necessari adsorbenti alternativi efficienti dal punto di vista energetico che si basano sull’adsorbimento rigenerativo. Lo sviluppo di strutture metallorganiche idrofobiche (HMOF, Hydrophobic Metal-Organic Framework) e compositi ibridi derivati inesplorati e di nuova generazione può offrire una soluzione più idonea alla rimozione dei PFAS. Il progetto HECTOR, finanziato dall’UE, offrirà al borsista del progetto una formazione mediante studi effettuati sui compositi di HMOF con fabbricazione superficiale e/o chimica dei difetti, sulle colonne progettate su misura adatte alla decontaminazione dei PFAS e sugli strumenti di simulazione per mappare le interazioni PFAS-adsorbente.
Obiettivo
Aligned with the United Nations SDGs 3 and 6: ‘Good Health and Well-being’ and ‘Clean Water and Sanitation’ respectively, and Stockholm convention regulations on restricted contaminants in drinking water, removal of Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS) is a global challenge of twenty-first century. Traditional PFAS decontamination involving adsorption on granular activated carbon (GAC) as state-of-the-art method suffers from slow kinetics, interference during adsorption and high energy footprint of regeneration. These pitfalls foster the search for alternative energy-efficient adsorbents that rely upon regenerable adsorption. Development of underexplored as well as new generations of hydrophobic metal-organic frameworks (HMOFs) and derived hybrid composites have the potential to provide a better solution for PFAS removal. Incisive structure-function insights on PFAS adsorbent design will lead to benchmark PFAS adsorbents a priori, stemming from porous and modularly built HMOFs. Optimization of operating conditions/adsorbent columns design will synergistically maximize PFAS removal efficiencies (quantitatively >2-3 times over GAC) in order to decrypt the key structural chemistry-PFAS adsorption relationships in three generations of HMOFs to enable them emerge as benchmark materials. Whereas my current research theme focuses upon ‘Physical chemistry and electrochemistry of metal-organic solids and surfaces’, I will complement my expertise by training through research mainly on a) hydrophobic MOF composites with surface fabrication and/or defect chemistry, b) custom-designed PFAS decontamination-friendly columns, c) simulation tools to map PFAS-adsorbent interactions during my MSCA IF at TU Munich. Long-term career goal set at being a world leader in Purification Chemistry, this fellowship will be decisive for me to achieve academic independence, aided by research career start-up grants leading to tenure track professorships within EU.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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- ingegneria e tecnologiaingegneria ambientaleprocessi di trattamento delle acqueprocessi di trattamento delle acque potabili
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Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
80333 Muenchen
Germania