Deep eutectic solvents (DESs) are a relatively new class of fluids obtained by forming hydrogen bonds between two or more components. Considered an alternative to ionic liquids, DESs are presented with several significant advantages: they are environmentally friendly (most are non-toxic and biodegradable); the preparation is a relatively fast process; DESs demonstrate high extraction efficiency for a wide range of organic and inorganic compounds. This project is focused on the preparation of natural DES (composed of fatty acids, monoterpenes, amino acids, etc.) and their subsequent application for high-performance liquid-liquid microextraction of inorganic analytes, including radionuclides. For this purpose, comprehensive studies will be conducted on: (1) the extraction efficiency of DESs toward the target analytes (americium, cesium, thallium and other metals) and the factors that significantly influence it (DES composition; effects of pH, contact time between the phases, ultrasound, temperature, etc.); (2) characterization of DESs and establishment of the extraction mechanism; (3) development of reliable procedures for highly efficient extraction and quantitative determination of the target analytes; (4) assessment of the compliance of the proposed procedures with the principles of green analytical chemistry. Based on the experimental studies and the obtained data, it is expected to establish relationships and dependencies between the composition, properties and extraction efficiency of DESs toward the target analytes. In addition, based on the results obtained within the framework of this project proposal, a sustainable approach for analytical control of 241Am in water environment will be developed by implementing new DES-based extractants, which practically eliminate the need to use harmful and hazardous chemicals. The introduction of such an approach contributes significantly not only to environmental protection but also ensures higher safety at work.
Activities
Activity
Contracted Amount
Reported Amount
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
Notes:
Elements in light blue allow detailed view when selected
All amounts are in euro (EUR) / 1 EUR = 1,95583 BGN
