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Chaire de recherche trilatérale Canada – Afrique du Sud sur les nanomatériaux pour l’assainissement des eaux

Ce projet vise à utiliser des nanomatériaux (un nanomètre vaut un milliardième de mètre) pour créer de nouvelles techniques abordables de purification de l’eau, en tenant compte de la question de plus en plus importante de la résistance antimicrobienne. De nouveaux matériaux hybrides capables d’accélérer les réactions par l’exposition à la lumière permettront de dégrader les polluants organiques et serviront d’agent antimicrobien à effet à long terme. En général, les matériaux photoactifs génèrent des sous-produits non toxiques et utilisent la lumière du soleil, qui est non seulement gratuite et inoffensive, mais largement disponible en Afrique.

Le projet prévoit un partenariat trilatéral entre des chercheurs principaux à l’Université d’Ottawa, Rhodes University en Afrique du Sud, et la United States International University au Kenya. Il repose sur les connaissances complémentaires des trois principaux chercheurs dans des domaines comme la synthèse de nouveaux complexes et de nanoparticules, la photochimie et la recherche en catalyse. L’initiative tire sa force et sa nouveauté de ces liens trilatéraux qui visent à tisser des rapports étroits entre les chercheurs en Afrique, et entre les scientifiques canadiens et africains. Deux des principaux résultats de ce projet seront la création d’un centre de recherche et d’expertise durable et de calibre international au Kenya et la formation d’un nombre important d’étudiants de 2e et 3e cycles dans les trois pays, qui profiteront de la mobilité et de l’exposition à des idées et à des perspectives variées grâce au travail avec ces scientifiques de haut niveau.

Ce projet est le fruit d’une collaboration visant à lancer une première série de partenariats trilatéraux entre le Canada, l’Afrique du Sud et un autre pays d’Afrique subsaharienne, en tirant profit de chaires de recherche existantes au Canada et en Afrique du Sud et en appuyant le rôle de l’Afrique du Sud dans l’appui à des recherches de calibre international sur le continent. Les modalités du projet ont été élaborées par le CRDI et la Fondation nationale de recherche d’Afrique du Sud.

No projet
108569
État du projet
Actif
Durée
60 months
Agent(e) responsable du crdi
Matthew Wallace
Financement total
CA$ 750,000.00
Emplacement
Kenya
Programmes
Éducation et sciences
Éducation et sciences
Fondements pour l'innovation
Pays de l’institution
Kenya
Chargé(e) de projet
Edith Amuhaya
Institution
United States International University
Pays de l’institution
Canada
Chargé(e) de projet
Juan Scaiano
Institution
University of Ottawa/Université d'Ottawa

Résultats

Trilateral research chairs initiative : final report

Trilateral research chairs initiative : final report

Report

This project set out to use light to solve environmental issues that are of high importance in Africa and beyond. In addition, the project chairs regarded high quality personnel training as a major component of the research, as the generation of skilled scientists with the knowledge, abilities, and international network to solve long-term problems. Combined, the three research groups utilized their extensive experience in the use of light to trigger photophysical or photochemical processes, which capitalize on their complementary skills in synthesis, nanotechnology and application of photochemistry to health, such as therapeutics or diagnosis, as well as to environmental issues. Following the growing interest in combining nanomaterials with photosensitizers for photodynamic antimicrobial chemotherapy (PACT) and photodegradation of pollutants in water sanitation, the aim of the project, therefore, was to link metallic and/or metal oxide nano/micro-particles to materials that could enhance their environmental performance, for example by decorating them with metal nanostructures, or with porphyrin-type complexes such as metallophthalocyanines and metalloporphyrins to create new hybrid materials for their intelligent use in environmental control. For this, new materials were synthesized and characterized, and their applications on PACT, degradation of pollutants as well as photosterilization of potable water are being explored.

Auteur ou autrice(s) : Amuhaya, Edith, Scaiano, Juan, Nyokong, Tebello

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Langage : Anglais

Light matter Interactions - Development of smart photoactive materials for environmental applications

Light matter interactions - development of smart photoactive materials for environmental applications

Report

The presentation provides an introduction to photochemistry and photophysical processes. Knowledge of wavelengths (colour of light) is fundamental. Fluorescence is elaborated upon as well as electron transfer. Photoctalysis and improving Photoredox Catalysis is the focus of the presentation. Solar (radiant) energy is key to renewable energy as well as the decontamination of water. If common water contaminants such as organic matter in river water can be used as ‘sacrificial electron donors’ (SEDs), then photocatalytic solar exposure could generate hydrogen while destroying pollutants, including bacterial water contaminants [see also http://hdl.handle.net/10625/58220]. Current research can be used and applied to develop smart photoactive materials.

Auteur ou autrice(s) : Scaiano, Juan, Nyokong, Tebello, Lanterna, Anabel

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Langage : Anglais

Photocatalytic hydrogen generation using metal-decorated TiO2 : sacrificial donors vs true water splitting

Photocatalytic hydrogen generation using metal-decorated TiO2 : sacrificial donors vs true water splitting

Article

Water splitting is the chemical reaction where water is broken down into oxygen and hydrogen. The paper proposes that if common water contaminants such as organic matter in river water can be used as ‘sacrificial electron donors’ (SEDs), then photocatalytic solar exposure could generate hydrogen while destroying pollutants, including bacterial water contaminants. Rather than dismiss SED use as irrelevant, SEDs with zero value (as in the case of water contaminants) could be argued to have a negative value, as their destruction enhances the uses and value of the waters that contain them. Efficient and economical photochemical water splitting could create a hydrogen economy.

Auteur ou autrice(s) : Hainer, Andrew S., Hodgins, Justin S., Sandre, Victoria, Vallieres, Morgan, Lanterna, Anabel E., Scaiano, Juan C.

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Langage : Anglais