Rezultatele proiectului

 

Etapa I - 2012

Obiectiv 1.1. Sinteza 5-(hidroximetil)furfural (5-HMF) din frucoza, polizaharide sau materii prime din biomasa - obiectiv realizat integral
Obiectiv 1.2. Preparare si caracterizare de catalizatori pentru sinteza acidului 2,5-furandicarboxilic (FDCA) din 5-(hidroximetil)furfural (5-HMF) - obiectiv realizat integral

S-au sintetizat o serie de catalizatori pentru testele catalitice prevazute in Etapa II (2013):

- Catalizatori convenționali Me/suport (Me: Cu, Mn, Fe)

- Catalizatori promotați Me/suport

- Catalizatori oxizi micsti ce contin Mn si Fe sau Mn, Cu si Al, in diferite proportii.

Etapa II - 2013

În această etapa s-au caracterizat catalizatorii pe baza de mangan, fier şi cupru, preparati in prima etapa a acestui proiect. Rezultatele caracterizarii texturale şi structurale au pus în evidenţă obţinerea unor materiale cu suprafeţe specifice satisfactoare şi structură de oxizi micşti. Datorită bazicităţii ridicate, au fost testate ulterior în reacţia de oxidare a HMF la FDCA, variind diferiţi parametri. Rezultatele cele mai bune au fost obţinute în prezenţa catalizatorului Mn0.75Fe0.25 uscat, raport HMF:NaOH=1:4, 90°C, 24 ore: conversie 79%.  Acelasi catalziator a prezentat rezultatele cele mai bune si in sinteza poliesterilor.
In aceasta etapa rezultatele au fost diseminate in cadrul a 5 conferinte nationale si internationale de prestigiu, dintre care 4 au fost prezentari orale. De asemenea se afla in redactare doua articole ce anul viitor urmeaza a fi trimise spre evaluare.
Avand in vedere cele prezentate în raportul de cercetare şi de activitate, obiectivele acestei etape au fost îndeplinite integral.

Etapa III - 2014          

În acord cu planul de realizare al proiectul depus, în cadrul etapei din anul 2014 au fost urmărite următoarele obiective:

Sinteza poliesterilor. Policondesarea DFCA cu etilenglicol - obiectiv realizat integral

Optimizara catalizatorilor pentru sinteza FDCA - obiectiv realizat integral

Optimizarea compozitiei si structurii catalizatorului - obiectiv realizat integral

S-a avut in vedere sinteza poliesterului PEF din FDCA si optimizarea catalizatorilor pentru sinteza FDCA.  Sumarizand, a fost dezvoltata o metoda de oxidare directa a HMF la FDCA cu apa ca solvent, utilizand apa ca olvent si oxigen ca agent de oxidare pe oxizi micsti de tipul MnxFey drept catalizatori in conditii blande. Catalizatorul Mn0.75Fe0.25 s-a dovedit a fi catalizatorul cel mai eficient pentru oxidarea HMF la FDCA probabil datorita cantitati mari de faza bixbyite a oxidului de mangan, care se pare ca este componenta activa a catalizatorului. În concluzie, in această etapa s-au realizat toate cele trei obiective planificate.

Etapa IV - 2015

Obiectivele etapei 4 au fost urmatoarele:

 I.     Utilizarea PEF-urilor in productia de echipamente pentru protectia balistica - obiectiv realizat integral

 II.    Testarea mostrelor de echipamente pentru protectia balistica in poligonul din cadrul centrului CCSACRBNE - obiectiv realizat integral

III.   Elaborarea tehnologiei de preparare a catalizatorilor (doar la nivel de laborator) - obiectiv realizat integral

Pentru indeplinirea obiectivelor 1 si 2 s-au executat urmatoarele teste:Verificarea rezistenței mecanice pentru eșantioane de kevlar pe care s-a depus un film de PEF sau au fost impregnate cu PEF;  Verificarea atenuării suprapresiunii din unda de șoc de către un pachet balistic din kevlar cu PEF aplicat pe o singură față, comparativ cu același pachet balistic fără PEF; Verificarea comportării unei căști de protecție balistică având aplicat un strat exterior de PEF la tragerile din poligonul balistic cu pistol Magnum 44. Testările s-au desfășurat în cadrul laboratoarelor de încercări acreditate RENAR ale Partenerului P1 și în cadrul poligonului de încercări ale armatei din Jegălia. Pentru indeplinirea obiectivului 3 s-a avut in vedere prepararea oxidul mixt de mangan si cupru  la nivel de laborator si s-a demonstrat ca este un catalizator heterogen foarte eficient pentru oxidarea selectiva a HMF la DFF in prezenta oxigenului molecular in apa.  In concluzie, in aceasta etapa s-au realizat toate cele trei obiective planificate.


Etapa V

 Obiectivele etapei 5 au fost urmatoarele:

1. Elaborarea tehnologiei de preparare a catalizatorilor și pilotarea acesteia

2. Pilotarea tehnologiei de sinteza a FDCA si aplicabilitatea catalizatorului in alte reactii de oxidare de interes la nivel industrial

3.  Pilotarea tehnologiei de sinteza a PEF-urilor

4.  Testarea echipamentelor pentru protectia balistica in poligon prin tragere in camp deschis si implementarea proiectului prin inlocuirea PET-urilor cu PEF-uri in productia de echipamente de protectie balistica

Pentru indeplinirea obiectivelor catalizatorul cel mai bun Mn/Fe/O a fost adus la scala mare impreuna cu sinteza FDCA. Procedura de obtinere a PEF-urilor a fost optimizata, air dupa obtnerea unei cantitati suficiente au fost pregatite esantioane pentru testarile balistice. Determinarea caracteristicilor de protecţie balistică la acţiunea gloanţelor s-a realizat conform standardului NIJ 0101.04/2000 (Ballistic resistance of Personal Body armor), standardului STP/M 40202/99 (Materiale şi mijloace individuale de protecţie balistică. Teste balistice. Verificarea rezistenţei balistice la acţiunea gloanţelor. Partea I) și procedurii specifice PS-LIPBP-01 (Determinarea rezistenţei la gloanţe a materialelor şi echipamentelor de protecţie balistică, CCSACBRNE). Din analiza datelor obținute în urma tragerilor s-a observat că utilizarea PEF și PAF la producția plăcilor de protecție balistică conduce la o rezistență balistică cel puțin la fel de bună ca în cazul utilizării rășinii fenol formaldehidice. Se observă o ușoară diminuare a amprentei traumatice atât pentru plăcile liate cu PEF, cât și pentru cele ce utilizează poliamida. Rezultatele obținute indică o creștere importantă a rezistenței la rupere și a rezistenței la sfâșiere. Creșterile mai importante ale rezistenței la sfâșiere comparativ cu rezistența la rupere, indică în mod clar o legare a filamentelor de kevlar în structuri elastice tridimensionale. In concluzie, obiectivele din aceasta etapa au fost indeplinite integral.

 

 

Pagină actualizată la 13 Decembrie 2016.