Bio-inspirowane reakcje katalityczne w zrównoważonych procesach indukowanych światłem

16/03/2019

 

O projekcieOpis w j. angielskimKontakt

Bio-inspirowane reakcje katalityczne w zrównoważonych procesach indukowanych światłem

Projekt nr POIR.04.04.00-00-4232/17-00 – TEAM/2017-4/34
Okres realizacji: 01.05.2018 – 30.04.2021
Kierownik projektu: prof. Dorota Gryko
Beneficjent: Instytut Chemii Organicznej PAN
Wartość projektu/ wartość dofinansowania: 3 465 730,00 zł

1. Jaki jest cel projektu?

Jednym z największych problemów, z którymi zmaga się współcześnie ludzkość jest postępujące zanieczyszczenie środowiska prowadzące do nieodwracalnych zmian we wszystkich jego elementach: wodzie, powietrzu, glebie, roślinności etc. Jest to wyzwanie zaadresowane przede wszystkim do chemików, których zadaniem jest znalezienie bardziej „zielonych” rozwiązań dla przemysłu i społeczeństwa. Obiecującym podejściem wydaje się zastosowanie bio-inspirowanych katalizatorów oraz energii słonecznej jako występującego powszechnie i odnawialnego źródła energii. Jak tę wizję zrealizować? Odpowiedź na to pytanie jest tylko pozornie prosta:

“Do as nature, work as nature, and produce as nature’ is the only way to solve the problems of our humanity: energy, food, and environment.”
Prof. Bao-Lian Su, ScienceWatch.com, 2008

Celem naszego projektu jest opracowanie metod, które będą mogły stanowić podstawę a) opracowania innowacyjnych procesów usuwania zanieczyszczeń organicznych występujących w środowisku oraz b) syntezy wartościowych związków chemicznych z użyciem naturalnej witaminy B12 jako wydajnego katalizatora oraz światła jako jedynego źródła energii. Chcemy zatem wykorzystać związek naturalny i światło słoneczne do a) zwalczania problemów, których źródłem jest działalność ludzka, b) a także do zaspokajania potrzeb współczesnego społeczeństwa.

2. Co stanowi o innowacyjności projektu?

Innowacyjność projektu polega na wykorzystaniu naturalnego, całkowicie nietoksycznego i bezpiecznego związku – witaminy B12 (znanego powszechnie jako niezbędny składnik odżywczy) oraz darmowego i niewyczerpywalnego źródła energii jakim jest światło. W przeciwieństwie do dotychczasowych technologii, nasz projekt koncentruje się nie tylko na utylizacji najbardziej powszechnych, trwałych zanieczyszczeń wymienionych w Konwencji Sztokholmskiej z 2001 ale również na nowych zagrożeniach wynikających z powszechnego stosowania (a często nadużywania) środków farmakologicznych. Ponadto, kataliza witaminą B12 w obecności światła zostanie wykorzystana przy opracowywaniu nowych, bezpiecznych metod wytwarzania wartościowych substancji takich jak związki biologicznie czynne. Podejście takie pozwoli na wyeliminowanie niektórych toksycznych katalizatorów, w tym metali ciężkich, z chemicznych procesów przemysłowych, czyniąc je bardziej bezpiecznymi i przyjaznymi dla środowiska.

3. Co w jego ramach ma zostać osiągnięte/stworzone?

W rezultacie, realizacja projektu pozwoli osiągnąć wymierne korzyści ekonomiczne i społeczne. Zaimplementowanie opracowanych rozwiązań doprowadzi do zmniejszenia poziomu zanieczyszczenia środowiska naturalnego poprzez usunięcie z niego toksycznych związków chemicznych. Odbędzie się to zarówno na drodze oczyszczania środowiska z zanieczyszczeń już w nim obecnym oraz zmniejszenia ilości toksycznych związków generowanych w przemysłowych procesach produkcyjnych. Ponadto wykorzystanie światła jako odnawialnego i darmowego źródła energii zmniejszy kosztowną i szkodliwą dla środowiska eksploatację nieodnawialnych źródeł energii. Podsumowując, wyniki otrzymane podczas realizacji projektu znajdą zastosowanie zarówno w nowoczesnych oczyszczalniach ścieków jak i fabrykach przemysłowych związanych z przemysłem chemicznym i farmaceutycznym. Ponadto przyczynią się one do poszerzenia obecnej wiedzy w dziedzinie syntezy chemicznej i fotochemii.

Pełny opis projektu w j. angielskim

BIOINSPIRED CATALYSIS FOR SUSTAINABLE LIGHT-INDUCED PROCESSES

Project no POIR.04.04.00-00-4232/17-00 – TEAM/2017-4/34
Implementation period: 01.05.2018 – 30.04.2021
Project leader: prof. Dorota Gryko
Beneficiary: Instytut Chemii Organicznej PAN
Funding:3 465 730,00 PLN

The constant emission of toxic pollutants generated by industry has overwhelmed nature. An era of environmental awareness has begun, and it is the researcher who is at the forefront of this battle seeking better and greener ways to solve the problem of pollution. It is the goal of this project to provide means to create methods for both generating greener production of valuable chemicals and degradation of organic compounds. Although both ideas seem contradictory, a chemist sees them as complex organic reactions that require a imagination and determination to succeed. To address the sustainability issues, we will examine vitamin B12 as a natural, nontoxic catalyst for light-induced organic transformations, which, in due course, will enable design of new systems for environment remediation. Parallel synthetic work, development of photocatalysts, and mechanistic investigations conducted by Prof. Gryko, Su, Hisaeda, and Miranda will assure the timely progress of the project.

Detailed description

Kierownik projektu: Prof. Dorota Gryko

e-mail: dgryko@icho.edu.pl

telefon: +48 22 343 21 19 lub +48 22 343 20 51

No Comments

Skip to content