PN19190101

Titlu proiect: Structuri 3D pe bază de materiale avansate, realizate prin fabricare aditivă, cu aplicații de mediu și stocare de energie

Responsabil proiect: Dr. Ing. CSII Mădălina Cursaru

Obiectiv general: dezvoltarea unor noi tipuri de structuri 3D pe bază de materiale avansate (nanotuburi de carbon și compuși anorganici), pentru tratarea apelor și stocarea energiei termice, prin integrarea sintezei hidrotermale la presiuni înalte cu fabricarea aditivă.

Obiective specifice:

1. demonstrarea potențialului tehnologiei emergente de fabricare aditivă 3D printing de a fi utilizată pentru realizarea structurilor hibride CNT-oxizi metalici;
2. realizarea modelului experimental al celor 3 tipuri de membrane pe bază de nanotuburi de carbon și/sau oxizi metalici cu potențiale aplicații în tratarea apelor reziduale și/sau contaminate;
3. modelarea proceselor de adsorbție a metalelor din soluție (ape reziduale);
4. proiectarea și realizarea unei instalații prototip pentru testarea capacității de reținere a ionilor de metale din ape reziduale de către membranele obținute;
5. diseminarea rezultatelor prin comunicări științifice la conferințe și publicații cotate ISI.

Faze proiect:

1. Predicții termodinamice privind materialele oxidice și cu schimbare de fază utilizate pentru funcționalizarea CNT;
2. Elaborarea tehnologiei de laborator privind sinteza și caracterizarea ZnO, respectiv ZrO₂;
3. Variante experimentale privind obținerea CNT funcționalizat cu ZnO;
4. Model conceptual privind proiectarea și obținerea structurilor 3D pe bază de CNT;
5. Model conceptual privind proiectarea și obținerea structurilor 3D pe bază de oxizi metalici;
6. Proiectarea și obținerea structurilor 3D pe bază de CNT-ZnO impregnate cu PCM;
7. Model conceptual de obținere a structurilor oxidice 3D impregnate cu CNT;
8. Model conceptual de obținere a structurilor 3D de CNT impregnate cu oxizi metalici;
9. Variante experimentale pentru obținerea structurilor hibride ZnO-CNT, respectiv ZrO₂-CNT prin procedee chimice la presiuni înalte;
10. Caracterizarea proprietăților termice ale structurilor 3D impregnate cu PCM;
11. Studii și cercetări privind fabricarea aditivă a structurilor 3D hibride pe bază de ZnO-CNT, respecitv ZrO₂-CNT;
12. Corelarea proprietăților termice cu microstructura și compoziția structurilor 3D impregnate cu PCM;
13. Modelarea matematică a procesului de transfer termic al structurilor 3D impregnate cu PCM;
14. Proiectarea și realizarea instalației prototip pentru testarea structurilor 3D obținute ca membrane pentru tratarea apei; testarea structurilor obținute;
15. Verificarea modelelor și optimizarea structurilor în regim termic dinamic pentru aplicații în industria aerospațială.