Дълбоко евтектичните смеси (ДЕС) са сравнително нов клас флуиди, които се получават чрез формиране на водородни връзки между два или повече компонента. Считани за алтернатива на йонните течности, ДЕС са характеризират с няколко съществени преимущества: те са щядащи околната среда (голяма част са нетоксични и биоразградими), получават се сравнително бързо и лесно и демонстрират висока екстракционна ефективност към широк кръг органични и неорганични съединения.
Настоящият проект е насочен към получаване на ДЕС от природни съединения (мастни киселини, монотерпени, аминокиселини и др.) и тяхното последващо приложение за течно-течна микроекстракция на неорганични аналити (вкл. и радионуклиди) от водни матрици. За постигането на тази цел ще бъдат проведени задълбочени изследвания върху: (1) екстракционната ефективност на ДЕС по отношение на целевите аналити (241Am, Cs, Tl и др.) и факторите, които оказват значимо влияние върху нея (състав на ДЕС; рН на средата; време за контакт между фазите; условия, в т.ч. ултразвук, температура и др.); (2) охарактеризиране на ДЕС и установяване на механизма на екстракция; (3) разработване на надеждни процедури за високо ефективна микроекстракция и количествено определяне на целевите аналити; (4) оценка на съответствието на предложените процедури с принципите на зелената аналитична химия. Въз основа на експерименталните изследвания и получените данни се очаква да бъдат установени връзки и зависимости между състава, свойствата и екстракционната ефективност на ДЕС спрямо целевите аналити. Освен това, на база на резултатите, получени в рамките на това проектно предложение, ще бъде разработен устойчив подход за аналитичен контрол на 241Am във водни обекти чрез внедряване на нови ДЕС-базирани екстрагенти, които на практика елиминират необходимостта от употреба на агресивни и опасни химикали. Въвеждането на такъв подход допринася значително не само за опазването на околната среда, но и осигурява по-висока безопасност при работа.
Дейности
Дейност
Договорена стойност
Отчетена стойност
Моделиране, получаване и охарактеризиране на дълбоко евтектични смеси за екстрация на радионуклиди (241Am): - Моделирането на ДЕС се основава на обоснован избор на подходящи прекурсори, които от не само да могат да образуват достатъчно стабилен и хомогенен продукт, но и да са способни да взаимодействат с целевия аналит. Този избор ще бъде подпомогнат от теоретични изчисления относно разпределението на химичните на форми на съответния радионуклид (241Am) с помощта на програмните продукти Visual MINTEQ 3.1 и Hydrochemical Equilibrium Constant Database (HYDRA). Като потенциални прекурсори ще бъдат използвани природни съединения, в т.ч. наситени и ненаситени мастни киселини, монотерпени, аминокиселини, алкохоли и др., които ще бъдат подбрани в зависимост от спецификата на своите състав и структура.
- ДЕС ще бъдат получени чрез смесване на съответните прекурсори в условия на: вариране на молните отношения; вариране на температурата; ултразвуково третиране.
- Ще бъдат изследвани съставът и някои физични характеристики (температура на топене) на получените ДЕС.
8 542.90
0.00
Оптимизация на условията за екстракция на радионуклиди (241Am). Разработване на аналитична процедура.: - Ще бъде изследвано влиянието на ключови фактори като рН на средата, времето за контакт между фазите, режим на диспергиране (вортекс, ултразвук), както и възможностите за максимално концентриране на целевия аналит.
- Ще бъде направена чрез третиране с ДЕС на реални проби води при условията, дефинирани като оптимални за екстракция на съответния радионуклид (241Am), както и на моделни разтвори, съдържащи конкурентни йони и целевия аналит.
- Разработването на аналитична процедура за определяне на радионуклиди във води.
8 100.00
0.00
Оценка на съответствието на разработените процедури с принципите на зелената аналитична химия: - Оценка на въздействието върху околната среда: за изготвянето на тези оценки ще бъдат използвани метрични инструменти като AGREE, AGREEprep, Modified Green Analytical Procedure Index (MoGAPI) и Carbon Footprint Reduction Index (CaFRI), които вземат под внимание количествата и токсичността на използваните реактиви, генерираните отпадъци, консумацията на енергия, производителност, миниатюризация, автоматизация и др.
- Оценка за практическа приложимост: за изготвянето на тези оценки ще бъдат използвани метрични инструменти като Blue Applicability Grade Index (BAGI) и Click Analytical Chemistry Index (CACI), които отчитат фактори като ефективност, степен на сложност при експлоатация, производителност на анализа, надеждност и др.
1 000.00
0.00
Получаване и охарактеризиране на ДЕС за екстракция на метални йони: В рамките на тези дейности ще бъдат получени ДЕС, които са способни да екстрахират едновременно различни неорганични аналити (напр. s-елементи и p-елементи). Това ще се постигне чрез използване на повече от два прекурсора като по този начин ще осигури възможност за едновременно протичане на различни по характер процеси (йонообменни, комплексообразувателни) между целевите аналити и компонентите на ДЕС.
С помощта на ИЧ и ЯМР спектроскопия ще бъде получена информация относно състава на ДЕС, както и за взаимодействията между неговите компоненти (водородни връзки, хидрофобни взаимодействия), които са в основата на формирането на ДЕС и са пряко свързани с тяхната стабилност впоследствие. Ще бъдат определени и температурите на топене за всяка от получените ДЕС.
Максималните екстракционни капацитети на получените ДЕС ще бъдат определени чрез насищане на определена фракция от ДЕС-екстрагента (1 mL или 1 g) с избрани s-елементи (напр. Cs) и p-елементи (напр. Tl) при конкретни условия (обем на водния разтвор, рН, продължителност на екстракция).
6 810.00
0.00
Осъвременяване на учебни курсове към магистърски програми с нови направления и изследователски данни: - Осъвременяване на учебни курсове към магистърските програми „Съвременни спектрални и хроматографски методи за анализ“, „Интелигентна аналитика“ и „Радиохимия и радиоекология“
- Изработване на дипломни работи, научно-изследователски практики и стажове, свързани с тематиката на проекта
200.00
0.00
Забележки:
Елемент в светло синьо позволява показване на детайли при избирането му
Всички суми са в евро (EUR) /1 EUR = 1,95583 BGN
