https:\/\/sites.unica.it\/superfici\/valorizzazione-di-scarti-di-marmo\/<\/a><\/p>\n\n\n\nObiettivo<\/strong>: Il progetto si pone come obiettivo il riuso (la valorizzazione) degli scarti di lavorazione del marmo (marble waste \u2013 MW) per la rimozione di contaminanti delle acque, siano essi elementi tossici o contaminanti organici persistenti ossia quei contaminanti organici che non sono rimossi dai trattamenti biologici tradizionali a cui sono sottoposte le acque di scarico negli impianti industriali. Sorbenti e fotocatalizzatori costituiti da nano-compositi a base di carbonato di calcio e ibridi organici-inorganici di titania verranno utilizzati rispettivamente, per la rimozione di elementi tossici e per la degradazione di inquinanti organici da acque contaminate. <\/p>\n\n\n\nOrganizzazione<\/strong>: Questo progetto prevede attivit\u00e0 di sviluppo sperimentale ed \u00e8 organizzato in 6 linee di attivit\u00e0:<\/p>\n\n\n\nA1: Ottimizzazione del processo di immobilizzazione di elementi tossici con polveri di marmo <\/summary>\nModifica della superficie del CaCO3<\/sub> con idrossiapatite (HA): gli scarti di marmo saranno funzionalizzati con HA mediante una reazione di scambio ionico con Na2<\/sub>HPO4<\/sub>. La calcite modificata in superficie sar\u00e0 sfruttata per catturare As, Zn, Cd, Cr e Ni dalle acque reflue, accertando il miglioramento dell’efficienza di rimozione rispetto al CaCO3<\/sub> puro. Ci\u00f2 \u00e8 particolarmente importante quando gli elementi tossici sono presenti contemporaneamente e influiscono sull’efficienza di rimozione del CaCO3<\/sub>.\u00a0<\/p>\n<\/details>\n\n\n\nA2: Sviluppo di materiali compositi carbonato di calcio-ibridi TiO2 per il degrado di inquinanti organici per via fotocatalitica <\/summary>\nSaranno sviluppati materiali compositi con diverse architetture: core-shell e bulk. Le particelle core-shell saranno sintetizzate via sol-gel previa funzionalizzazione del carbonato di calcio con molecole come 3- aminopropiletossisilano (APTES) per favorire l\u2019interazione chimica tra il carbonato di calcio e l\u2019ibrido di titania. L\u2019architettura bulk invece sar\u00e0 ottenuta via sol-gel, disperdendo le particelle di carbonato di calcio non funzionalizzate in soluzioni alcoliche di precursori di Ti (ad es, Ti (IV) butossido o propossido) a cui sono aggiunte molecole organiche provenienti da biomasse, come ad esempio l\u2019acido abietico, per ottenere l\u2019ibrido. Questa attivit\u00e0 sar\u00e0 svolta con un gruppo di ricercatori dell\u2019Universit\u00e0 di Napoli Federico II, con i quali \u00e8 in corso una collaborazione scientifica su ibridi organici-inorganici a base di ossido di titanio. <\/p>\n<\/details>\n\n\n\nA3: Funzionalizzazione di superficie del CaCO3 con leganti organici per l\u2019immobilizzazione di inquinanti organici e inorganici <\/summary>\nInizialmente il CaCO3<\/sub> sar\u00e0 sottoposto ad azione meccanica in mulini a sfere utilizzando piccole quantit\u00e0 di liquidi organici (Liquid Assisted Grinding, LAG) non tossici (miscele di H2<\/sub>O, EtOH, 2-THF (tetraidrofurano)) con l\u2019obiettivo di generare particelle di dimensioni dell\u2019ordine dei micrometri ed inferiori, per aumentare l\u2019area superficiale. La macinazione in queste condizioni operative \u00e8 indirizzata a modificare, l\u00e0 dove possibile, la struttura cristallina del materiale di modo da renderlo pi\u00f9 reattivo. Le polveri cos\u00ec preparate saranno messe in reazione, sempre per attivazione meccanochimica, con diversi target molecolari. In questa fase del processo, sulla superficie del carbonato saranno fissate linkers costituiti da acidi carbossilici funzionalizzati con azidi nelle posizioni apicali. Il gruppo carbossilico permetter\u00e0 l\u2019ancoraggio della molecola organica al granulo, mentre la funzione azidica ne garantir\u00e0 la successiva funzionalizzazione. La catena carboniosa di diversa lunghezza (da definire con studi opportuni, anche in silico) garantir\u00e0 una migliore interazione del MW con le componenti da sequestrare e permetter\u00e0 di modulare in base alle esigenze, le propriet\u00e0 idrofiliche\/idrofobiche del substrato. Nella seconda fase del progetto il gruppo azidico sar\u00e0 posto in reazione con molecole organiche contenenti un triplo legame che servir\u00e0 per fissare la parte della particella che interagir\u00e0 direttamente con l\u2019inquinante. Il nuovo legame verr\u00e0 formato seguendo una reazione di \u201cclick chemistry\u201d che prevede la formazione di un anello 1,2,3-triazolico. L\u2019azione catalitica del metallo (Cu), necessario per questo tipo di reazione sar\u00e0\u00a0garantita da sfere di rame poste all\u2019interno delle giare dove si verificher\u00e0 la reazione vera e propria. Diversi i pendagli organici che saranno presi in analisi, fra questi una attenzione particolare sar\u00e0 dedicata alle ciclodestrine. Le ciclodestrine (CD) sono molecole organiche costituite da oligosaccaridi ciclici formati da 6,7 o 8 monomeri di (+)glucopiranosio uniti fra loro con un legame alfa,1-4-glucosidico ad anello. Le ciclodestrine sono degli ottimi agenti chelanti che possiedono una struttura a \u201cgabbia\u201d che interagiscono, a loro volta, con altre componenti chimiche mediante reazione \u201chost-guest\u201d. Il team di chimica organica, utilizzer\u00e0 anche diverse molecole naturali estratte dalla ferula, e\/o derivati dell\u2019acido ferulico che saranno poi funzionalizzati ed infine fissati sulle particelle di CaCO3<\/sub>. Le propriet\u00e0 chimico-fisiche di queste componenti organiche saranno sfruttate per concorrere all\u2019abbattimento degli inquinanti inorganici presenti nelle acque, specie i metalli pesanti quando siano presenti pi\u00f9 elementi tossici in competizione. Senza la funzionalizzazione delle superfici le concentrazioni di alcuni metalli non sarebbero ridotte al di sotto dei limiti di legge.\u00a0<\/p>\n<\/details>\n\n\n\nA.4 Prove di fattibilit\u00e0 su reattori in laboratorio <\/summary>\nSaranno sviluppati reattori su scala di laboratorio per testare i materiali compositi a base di scarti di marmo (MW) e titania sintetizzati nell\u2019attivit\u00e0 A.2. I reattori saranno opportunamente progettati, per risolvere i principali problemi che tradizionalmente limitano l’applicazione dei materiali fotocatalitici: \u2022 Le parti interne dei reattori devono essere sufficientemente irradiate, limitando l’effetto schermante delle nanoparticelle \u2022 Il progetto del reattore dovrebbe contribuire a ridurre al minimo le resistenze di trasferimento di massa, derivanti dalla mancata corrispondenza tra i tempi delle interazioni luce-catalizzatore (~1 \u03bcs) e la diffusione del substrato all’interno del fotocatalizzatore (~1 \u03bcs). In quest’ottica verranno testate due diverse configurazioni di reattore, vale a dire: \u2022 un reattore a letto impaccato (cio\u00e8 un reattore con particelle solide che occupano posizioni fisse in un letto), che riduce al minimo la perdita del fotocatalizzatore e inattivazione, nonch\u00e9 i costi energetici; \u2022 un reattore in sospensione (ossia un reattore con particelle solide sospese nel mezzo di reazione), che migliora il trasferimento di massa, la superficie specifica e l’efficienza di irradiazione. In entrambi i casi i parametri critici che incidono sulla rimozione degli inquinanti (granulometria e porosit\u00e0 delle particelle solide, portata del liquido, luce intensit\u00e0) sar\u00e0 ottimizzato. Verr\u00e0 testato l’uso di fibre ottiche interne o lampade centrali per migliorare l’efficienza di irraggiamento. <\/p>\n<\/details>\n\n\n\nA.5 Sviluppo di un prototipo per il trattamento di acque contaminate <\/summary>\nIl prototipo dovr\u00e0 rispondere all\u2019esigenza di semplicit\u00e0 e di economicit\u00e0. Si pensa ad un dispositivo che permetta di impaccare la polvere di marmo in modo da facilitare la reazione della superficie dei granuli con le acque inquinate. Le prove saranno condotte dapprima con soluzioni modello e poi con acque inquinate derivanti dalle attivit\u00e0 di piccole imprese con le quali sono stati stabiliti contatti per questa collaborazione. <\/p>\n<\/details>\n\n\n\nA.6 Comunicazione, disseminazione e sfruttamento dei risultati <\/summary>\nDurante il progetto si terranno incontri periodici tra i partecipanti almeno bimestrali in modo da favorire lo scambio dei risultati, il confronto sui progressi e l\u2019eventuale superamento di problemi che dovessero insorgere nello sviluppo sperimentale delle attivit\u00e0 previste. I risultati ottenuti saranno pubblicati su riviste che sono diffuse tra gli imprenditori e su riviste internazionali ad alto fattore di impatto e presentate a conferenze e workshop nazionali e internazionali. I partecipanti coinvolgeranno possibili stakeholder per una migliore comprensione del contesto della comunit\u00e0 e per la comunicazione efficace dei risultati. I gruppi target sono le autorit\u00e0 delle istituzioni regionali, le associazioni e i movimenti ambientalisti. Articoli di comunicati stampa, riviste e opuscoli didattici saranno disponibili per il grande pubblico e cittadini. Saranno sfruttate risorse online come un sito Web dedicato, social media, webinar. La comunicazione preveder\u00e0 anche l’organizzazione di un workshop e di meeting e open day. I risultati raggiunti durante il progetto verranno sfruttati per lo sviluppo di un dispositivo in grado di rimuovere sia gli elementi tossici che gli inquinanti organici persistenti (POPs) e se sar\u00e0 possibile si depositer\u00e0 una domanda di brevetto; Saranno proposte soluzioni pratiche e tecnologiche volte ad un impatto positivo sulla qualit\u00e0 della vita e della salute. <\/p>\n<\/details>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
L’Universit\u00e0 di Cagliari (Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche) ha ricevuto nel 2023 un finanziamento dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica (MASE) per un progetto di ricerca, focalizzato sullo sviluppo di nuove tecnologie per water […]<\/p>\n","protected":false},"author":335,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-502","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/sites.unica.it\/superfici\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/502","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/sites.unica.it\/superfici\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/sites.unica.it\/superfici\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sites.unica.it\/superfici\/wp-json\/wp\/v2\/users\/335"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sites.unica.it\/superfici\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=502"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/sites.unica.it\/superfici\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/502\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":518,"href":"https:\/\/sites.unica.it\/superfici\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/502\/revisions\/518"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/sites.unica.it\/superfici\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=502"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}