Director Proiect: Dr. Mihaela-Mirela Trandafir

ResearcherID: AAA-2824-2019

Mentor: Dr. Victor Eugen Kuncser

ResearcherID: C-4299-2011

Proiectul COLOSAL propune sinteza de materiale catalitice capabile să hidrogeneze aldehida cinamică (CAL) la alcool cinamic (COL) sau aldehidă hidrocinamică (HCAL), în condiţii de reacţie prietenoase cu mediul înconjurător.
Proiectul se desfășoară de-a lungul a 24 de luni în cadrul INDCFM. În cadrul Etapei 1 (01.01.2022−31.12.2022) au fost preparate un total de 37 de probe aparţinând a 2 clase de catalizatori având compoziţii diferite, de tip Me/TiO2/SiO2 sau Me/Fe2O3/SiO2 (Me = metal nobil). Dintre acestea, 12 probe au reprezentat catalizatorii de interes.
Materialele catalitice au fost caracterizate exhaustiv utilizând 10 tehnici de caracterizare (izoterme de adsorbţie-desorbţie, XRD, XRD la unghiuri mici, microscopie electronică de transmisie – TEM, microscopie electonică de baleiaj – SEM, XPS, ATR−FTIR, UV−VIS, TPR−H2 și TPD−H2). Materialele conţinând NP de metal nobil au fost mai departe testate în reacţia de hidrogenare a cinamaldehidei. Conversia substratului a fost mică (max. 18%), deşi au fost obţinute selectivităţi de peste 90% în HCAL.
În cadrul Etapei 2 (01.01.2023−31.12.2023) a fost propusă schimbarea unuia dintre metalele nobile, cu un metal nobil mai reactiv în reacţii de hidrogenare, astfel că au fost sintetizaţi 8 catalizatori noi care au fost de asemenea caracterizaţi prin tehnicile mai sus amintite şi testaţi în reacţia de hidrogenare selectivă a CAL. De data aceasta s-a obţinut un randament de 88% HCAL, pentru conversia totală a substratului.
De asemenea s-a reuşit şi activarea prin hipertermie magnetică a catalizatorilor ce conţin Fe2O3, însă răspunsul termic al acestora de-a lungul perioadei de încalzire în radiofrecvenţă este scăzut (25 °C faţă de temperatura de referinţă), ca urmare a caracterului magnetic slab al oxizilor componenţi.
Rezultatele proiectului COLOSAL au fost disemnate după cum urmează:
1) Participare la 3 conferinţe internaţionale – i) EuChems 2022 − Chemistry congres, 28 august – 01 septembrie 2022, Lisabona, Portugalia, poster, ii) 8th International Workshop on Materials Physics, 8IWMP, 17-19 mai 2023 Măgurele, România, poster, iii) 15th European Congress on Catalysis, EuropaCat 2023, 27 august – 01 septembrie 2023, Praga, Cehia, prezentare orală.
2) Pagina web a proiectului - https://infim.ro/project/colosal_pd-project_77-2019/.
3) Realizarea unui stagiu de lucru pentru studenții de la Facultatea de Chimie pe subiectul proiectului PD.
4) Articol de specialitate - „Selective hydrogenation of cinnamaldehyde on low loading of noble metal based catalysts” - invitaţie pentru publicare în Catalysis Today (IF=6.5), ca urmare a participării la conferinţa internaţională EuropaCat 2023, deadline submitere 31.01.2024 (articol în lucru).

Realizarea unui stagiu de practica pentru studenții de la Facultatea de Chimie pe tema proiectului PD.

Mihaela-Mirela TRANDAFIR
CSIII, PhD
National Institute of Materials Physics
Atomistilor 405 A, Magurele 077125, Ilfov, Romania
Mobile phone: 0769 848 673