NANOCARBON+

Materiale carbonice nanostructurate pentru aplicații industriale avansate

Proiect finantat de:

Acasa Obiective Rezultate Diseminare

Rezultate obtinute:

Nou! Agenda comuna (Decembrie, 2020)

Etapa IV – 2021 Etapa a III-a– 2020 Etapa a II-a– 2019 Etapa I – 2018

____

Proiect 1: Efecte piezorezistive in filme carbonice nanocristaline si aplicații in senzori de tensiune mecanica (PIEZOCARB) Proiect 2: Nanocompozite oxidice cu materiale nanocarbonice cu aplicatii in fotonica (sisteme fotovoltaice si laseri) NANOCOMPOZITCARB
Proiect 3: Materiale nanostructurate pe baza de carbon pentru dezvoltarea de senzori pentru monitorizarea unor gaze si hidrocarburi aromatice policiclice

Proiect 4: Acoperiri fotocatalitice compozite: oxid metalic-materiale nanocarbonice cu aplicatii in tehnologii de mediu: proprietati de auto-curatare si epurare avansata a poluantilor organici (FOTOCAT-CARBONCOMP)

Etapa IV – 2021

Planificat / Planned Obtinut / Achievements

Proiect 1 - Efecte piezorezistive in filme carbonice nanocristaline si aplicații in senzori de tensiune mecanica (PIEZOCARB)
Project 1 - – Piezoresistive effects in nanocrystalline carbonic films and their application as foil strain gauges (PIEZOCARB)

Etapa IV-1: Testare funcțională de laborator în conformitate cu cerințele aplicațiilor industriale.

Stage IV-1: Functional laboratory testing in accordance with the requirements of industrial applications.  

Pentru această fază a proiectului s-a făcut o comparație directă între mărci tensometrice comerciale, ce folosesc filme subțiri metalice ca element piezorezistiv, și mărci tensometrice bazate pe grafit nanocristalin (GNC) ca film piezorezistiv.

For this phase of the project, a direct comparison was accomplished between commercial foil strain gauges, which utilize a metallic thin film for piezoresistive sensing, and in-house build strain gauges based on a nanocrystalline graphite (NCG) film as the piezoresistive element.
For more details, click here

Proiect 2 - Nanocompozite oxidice cu materiale nanocarbonice cu aplicatii in fotonica (sisteme fotovoltaice si laseri)
Project 2 - Oxidic nanocomposites using nanocarbon based materials for the development of lasers and photovoltaic systems.

Etapa IV – Diseminarea rezultatelor

Stage IV - Dissemination of results

 

In aceasta etapa au fost diseminate rezultatele cercetarilor prin:
-Prezentarea rezultatelor in cadrul a 4 publicatii in reviste cotate ISI.
-Participarea la “The 25th International Exhibition of Inventions “INVENTICA 2021”Iasi, Romania cu 2 cereri de brevet pentru care s-au obtinut 2 medalii de argint
-2 cereri de brevet:

During this stage the research results were disseminated as follows:
-Presentation of results in 4 scientific publications in ISI quoted journals
-Participation at “The 25th International Exhibition of Inventions “INVENTICA 2021” Iasi, Romania with 2 Patent requests awarded with Silver Medal
-2 Patent requests

Mai multe detalii aici.

For more details, click here

Proiect 3 - Materiale nanostructurate pe baza de carbon pentru dezvoltarea de senzori pentru monitorizarea unor gaze si hidrocarburi aromatice policiclice
Project 3 - Carbon based nanostructured materials for the development of sensors for gas and polycycle aromatic hydrocarbons monitoring

Etapa IV – 1
Stage IV - 1

Mai multe detalii aici.

For more details, click here

Proiect 4 - Acoperiri fotocatalitice compozite: oxid metalic-materiale nanocarbonice cu aplicatii in tehnologii de mediu: proprietati de auto-curatare si epurare avansata a poluantilor organici (FOTOCAT-CARBONCOMP)
Project 4 - Photocatalytic composite coatings based on metallic oxides and nanocarbon based materials for the development of environmental technologies (self-cleaning and organic pollutants treatment)

Etapa IV – 1

Stage IV - 1

Mai multe detalii aici.

For more details, click here

Etapa III (2020)

Planificat / Planned

Obtinut / Achievements

Proiect 1 - Efecte piezorezistive in filme carbonice nanocristaline si aplicații in senzori de tensiune mecanica (PIEZOCARB)
Project 1 - – Piezoresistive effects in nanocrystalline carbonic films and their application as foil strain gauges (PIEZOCARB) Etapa III: Stage III:

 

 

Pentru această fază a proiectului s-a făcut o comparație directă între mărci tensometrice comerciale, ce folosesc filme subțiri metalice ca element piezorezistiv, și mărci tensometrice bazate pe grafit nanocristalin (GNC) ca film piezorezistiv. Mai multe detalii aici.

For this phase of the project, a direct comparison was accomplished between commercial foil strain gauges, which utilize a metallic thin film for piezoresistive sensing, and in-house build strain gauges based on a nanocrystalline graphite (NCG) film as the piezoresistive element.
For more details, click here.

Proiect 2 - Nanocompozite oxidice cu materiale nanocarbonice cu aplicatii in fotonica (sisteme fotovoltaice si laseri)
Project 2 - Oxidic nanocomposites using nanocarbon based materials for the development of lasers and photovoltaic systems.

Etapa III
Stage III:

Mai multe detalii aici.

For more details, click here

Proiect 3 - Materiale nanostructurate pe baza de carbon pentru dezvoltarea de senzori pentru monitorizarea unor gaze si hidrocarburi aromatice policiclice
Project 3 - Carbon based nanostructured materials for the development of sensors for gas and polycycle aromatic hydrocarbons monitoring

Etapa III
Stage III

Mai multe detalii aici.

For more details, click here

Proiect 4 - Acoperiri fotocatalitice compozite: oxid metalic-materiale nanocarbonice cu aplicatii in tehnologii de mediu: proprietati de auto-curatare si epurare avansata a poluantilor organici (FOTOCAT-CARBONCOMP)
Project 4 - Photocatalytic composite coatings based on metallic oxides and nanocarbon based materials for the development of environmental technologies (self-cleaning and organic pollutants treatment)

Etapa III
Stage III

Mai multe detalii aici.

For more details, click here

Etapa II (2019)

Planificat Obtinut
Proiect 1 - Procese și optimizări în vederea obținerii de straturi subțiri GNC și AGC pe substrate flexibile. Proiectare și realizare de structuri-test pentru senzitivitate tensometrica piezorezistiva - Au fost proiectate si elaborate:
  • 1 metodă reproductibilă de transfer al GNC pe substrat flexibil
  • 1 metodă de izolare AGC
  • 1 metodă de sinteză aerogeluri carbonice (AGC).
  • Au fost obținute 10 structuri test
  • Structurile test realizate au fost caracterizate prin RAMAN, FTIR, SEM, masuratori electrice, măsurători mecanice

- 1 loc nou de munca au fost ocupate prin concurs la IMT.
- Rezultatele cercetarilor au fost disseminate in cadrul a 4 conferinte internationale

Mai multe detalii se gasesc aici.
Proiect 2 - Experimentarea tehnologiilor de laborator de preparare a nanocompozitelor oxidice cu materiale carbonice si definitivarea parametrilor tehnologici; Testarea caracteristicilor lor pentru sisteme fotovoltaice si laseri

- Au fost experimentate tehnologiile de laborator si au fost definitivati parametrii tehnologici pentru prepararea :

  • Oxid de grafit (metoda Hummers)
  • Oxid de graphena (GO) suspensie in H2O (18mg/ml H2O)
  • Oxid de graphene redus (rGO) suspensie in etanol (18mg/ml EtOH) 
  • Filme ZnO-rGO/sticla si ZnO-rGO/ITO
  • Filme ZnO-P2O5-rGO /sticla si ZnO-P2O5-rGO / ITO
  • Materiale compozite bulk in sistemul ZnO-B2O3-P2O5-PbO-Li2O-GO
  • Mostrele realizate in cadrul etapei au fost caracterizate prin investigatii FTIR, RAMAN, UVVIS, AFM, XPS.
  • Rezultatele cercetarilor au fost disseminate in cadrul a 8 conferinte internationale si a 5 lucrari publicate in reviste ISI.
Mai multe detalii se gasesc aici.
Proiect 3 - Obtinerea materialelor compozite si analize fizico-chimice avansate.
  • Au fost obtinute materiale nanocompozite pe baza de carbon.
  • Au fost obtinute aerogeluri compozite pe baza de CuGaO2/grafen si electrozi modificati pe baza acestor noi materiale.
  • Rezultatele cercetarilor au fost diseminate in cadrul a 7 conferinte nationale/internationale si a 4 lucrari publicate in reviste ISI/non ISI.
Mai multe detalii se gasesc aici.
Proiect 4 - Obtinerea straturilor subtiri compozite de nanostructuri de carbon in matrice de TiO2 si respectiv ZnO - Au fost dezvoltate straturi composite de tip oxid metalic / oxid metalic- derivat de grafena cu proprietati fotocatalitice optimizandu-se parametrii de sinteza, de  depunere si de tratament termic pentru straturile compozite:
  • Sticla/ZnO (SPD)/ZnO-GO (sol gel) pulverizare
  • Sticla/ZnO (SPD) / ZnO-rGO (sol-gel) pulverizare
  • FTO/TiO2 (SPD) / TiO2 – GO (sol-gel) pulverizare
  • FTO/TiO2 (SPD) / TiO2 –rGO (sol-gel) pulverizare
  • Sticla/TiO2 – rGO (sol-gel) spin-coating
  • ITO/TiO2 – rGO (sol-gel) spin-coating
  • Mostrele au fost caracterizate prin: XRD, SEM, AFM, UVVIS si au fost testate la intuneric  (adsorbtie) si sub iradiere (cu radiatie UV si UV+VIS, fotocataliza) in foto-degradarea albastrului de metilen timp de 8, 24 si respective 48 de ore, la valori reduse ale iradiantei (50 W/m2).

S-a testat stabilitatea in mediu apos, sub iradiere a straturilor depuse prin masuratori de transmitanta optica a acestora si s-au facut recomandari de selectare a straturilor performante.

Mai multe detalii se gasesc aici.

Etapa I (2018)

Planificat Obtinut
Proiect 1 - Definirea în detaliu a tipurilor și cerințelor tehnice pentru senzorii tensometrici industriali dezvoltați în proiect, utilizând ca materiale senzitive grafena nanocristalină (GNC), și aerogel carbonic (AGC). Proiectarea fluxului experimental și obținerea preliminară a materialelor funcționale. - Au fost proiectate si elaborate:
  • 1 tehnologie de laborator pentru obținerea GNC pe substrat isolator (SiO2).
  • 1 tehnologie de laborator pentru transferul filmelor de GNC pe substrat flexibil de PDMS
  • 1 metodă de sinteză aerogeluri carbonice (AGC).
  • Structurile test realizate au fost caracterizate prin RAMAN, FTIR, SEM, HR-TEM, masuratori electrice, măsurători mecanice
  • 2 locuri noi de munca au fost ocupate prin concurs la IMT.
  • Rezultatele cercetarilor au fost disseminate in cadrul a 2 conferinte internationale.
Mai multe detalii se gasesc aici.
Proiect 2 - Proiectarea, elaborarea si realizarea tehnologiilor de laborator de preparare a nanocompozitelor oxidice cu materiale carbonice; Testarea caracteristicilor lor pentru sisteme fotovoltaice si laseri.

- Au fost proiectate si elaborate:

  • 2 tehnologii de laborator de preparare a materialelor carbonice  (Oxid de grafit, Oxid de graphena (GO) suspensie in H2O (3mg/ml H2O) si Oxid de graphene redus (rGO) suspensie in etanol (1.5mg/ml EtOH)
  • 2 tehnologii de laborator de preparare a filmelor nanocomposite oxidice (ZnO-rGO  si ZnO-P2O5-rGO) prin metoda sol-gel
  • 2 tehnologii de laborator de preparare a materialelor composite bloc borofosfatice ( sistemul de baza plumbo-boro-fosfatice cu adaos de modificatori si stabilizatori de retea vitroasa respectiv Li2O și ZnO și nano grafitul )prin tehnica topire /turnare /sinterizare.

- Structurile test realizate au fost caracterizate prin FTIR, RAMAN, UVVIS, XPS, masuratori electrice

- 2 locuri noi de munca au fost ocupate prin concurs la INOE2000 si INFLPR.

Mai multe detalii se gasesc aici.
Proiect 3 - Experimentari preliminare de obtinere a materialelor nanostructurate pe baza de carbon. - Resursa umana nou angajata in cadrul proiectului:
  • Chimist, doctorand, ACS, Apostol Adrian Alexandru
  • Chimist, masterand, ACS, Stoian Marius Constantin
  • Fizician, CS III, Carmen Steluța
  • Inginer chimist, ACS, Adriana Iacob.
- Dotari materiale: liofilizator model CoolSafe 110-4 PRO,
(-110 °C, 0.030 mbar)
https://erris.gov.ro/minafab

- Rezultatele cercetarilor au fost diseminate in cadrul a 5 conferinte nationale/internationale si a 2 lucrari publicate in reviste non ISI.
Mai multe detalii se gasesc aici.

Proiect 4 - Dezvoltarea si optimizarea componentelor compozitelor fotocatalitice. - S-au dezvoltat componentele individuale ale stucturilor compozite:
  • Oxid de grafena si oxid redus de grafena obtinute din grafena cu structura 2D (grosime cateva sute nm…1.5 mm)
  • Straturi de TiO2 si de ZnO obtinte prin sinteza sol-gel pentru care s-a optimizat precursorul, temperature de tratament termic
  • Straturi subtiri de TiO2 si ZnO obtinute prin pulverizare cu piroliza (SPD). Optimizarea a vizat selectarea sub-stratului de depunere (FTO, sticla), a precursorului pentru oxidul metalic si a temperaturii de procesare, controland cristalinitatea filmelor obtinute
  • S-au realizat teste preliminare de depunere de straturi compzite de tip oxid metalic/derivat de grafena
  • S-au caracterizat proprietatile  straturilor individuale obtinue prin depuneri ale solului si respectiv prin SPD ca si ale multi-straturilor continand si derivati de grafena (XRD, SEM, AFM,FTIR,  unghi de contact)  si eficienta fotocatalitica la iradiere cu radiatie UV, UV+VIS si VIS ca si la intuneric (adsorbtie)

- Rezultatele au fost comunicate intr-o conferinta internationala si a fost publicat un articol intr-un volum idexat ISI.

- 2 locuri noi de munca au fost ocupate prin concurs la UTBv

Mai multe detalii se gasesc aici.

 

Rezultate estimate:

  • Dezvoltare si caracterizare de structuri test pentru senzori tensometrici piezorezistivi, bazati pe materiale inovative: grafena nanocristalina, respectiv aerogeluri nanocompozite pe baza de grafena.
  • Sinteza si caracterizare de nanocompozite oxidice inovative (sticle borofosfatice, ZnO) cu oxizi de grafena (GO, rGO) pentru aplicatii in sisteme fotovoltaice si laseri.
  • Dezvoltare si caracterizare de structuri test pentru senzori de mediu (HAP, H2S), utilizand noi materiale nanocompozite din compusi ternari si grafena/oxizi de grafena, respectiv aerogeluri compozite pe baza de nanocarbon (grafena, puncte cuantice de carbon/grafena).
  • Dezvoltare si caracterizare de noi structuri compozite cu proprietati fotocatalitice solar-active pentru epurarea avansata a apelor si pentru suprafete cu autocuratare, bazate pe oxizi metalici (TiO2, ZnO) si grafena/oxizi de grafena.

[Inapoi la pagina principala]

¤ Proiect coordonat de:
Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologie- IMT Bucuresti
http://www.imt.ro/
 

¤ Date generale despre proiect:

  • Durata proiectului: 30/03/2018- 31/12/2020
  • Bugetul proiectului: 5.287.500 lei
  • Domeniu: Eco-nano-tehnologii şi materiale avansate
¤ Parteneri:
Informatii generale   Contact

Proiect finantat in cadrul PNIII, Subprogramul 1.2 Performanta institutionala
PROIECTE COMPLEXE REALIZATE IN CONSORTII CDI (PCCDI)
PN-III-P1-1.2-PCCDI-2017- 0619,
Contract Nr. 42PCCDI/ 2018.

 

Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologie- IMT Bucuresti
Director de proiect: Dr. Octavian Buiu
E-mail: octavian[dot]buiu[at]imt[dot]ro
Tel:  +40-21-269.07.70/ int 33; +40-21-269.07.74;
Fax: +40-21-269.07.72; +40-21-269.07.76;
Website: www.imt.ro

Copyright © 2018-2020. Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologie-IMT Bucuresti. Toate drepturile rezervate.