AQUAFRAME - Advancing quasiperiodic metal-organic frameworks for atmospheric water harvesting

ID Call: HORIZON-MSCA-2024-PF-01 MSCA Postdoctoral Fellowships

Ruolo di Sapienza nel progetto: Host Institution

Supervisor: Paola D'Angelo

Fellow: Francesco Tavani

Dipartimento: Chimica

Data inizio progetto: 01/06/2025

Data fine progetto: 31/05/2028

Abstract del progetto:

Il mondo è sull'orlo di una grave crisi idrica. La cattura distribuita dell'acqua dall'atmosfera attraverso materiali sostenibili è un approccio innovativo che promette grandi risultati per mitigare l'insicurezza idrica. I framework metallo-organici (MOF), con la loro porosità senza precedenti e la loro adattabilità chimica, si sono recentemente dimostrati candidati ideali per la raccolta di acqua atmosferica in condizioni reali. Tuttavia, gli attuali sistemi di raccolta di acqua basati su MOF presentano gravi svantaggi, tra cui un elevato consumo energetico e una bassa produttività idrica in climi non temperati. Il progetto AQUAFRAME mira a sviluppare e caratterizzare approfonditamente MOF con disordine casuale e correlato ("MOF quasi-periodici") per migliorare l'efficienza del processo di raccolta di acqua atmosferica. Gli obiettivi della ricerca interdisciplinare proposta sono l'integrazione della sintesi di MOF quasi-periodici (a), la caratterizzazione a raggi X di sincrotrone (b) e la modellazione computazionale (c) per acquisire informazioni a livello molecolare sui modi in cui il disordine influenza l'assorbimento idrico dei MOF, aprendo la strada alla progettazione di sistemi di raccolta dell'acqua di nuova generazione che superino gli attuali record prestazionali. Il progetto avrà un impatto scientifico e sociale significativo, in quanto è progettato per trasformare la visione consolidata dei MOF per la raccolta dell'acqua come materiali perfettamente ordinati e per fornire una soluzione innovativa alle sfide globali legate alla scarsità d'acqua. Contribuirà in modo incisivo allo sviluppo della carriera del ricercatore, consentendogli di acquisire competenze di ricerca interdisciplinari e trasferibili presso la Sapienza Università di Roma, la UC Berkeley e durante un periodo di distacco presso la Columbia University. Il progetto produrrà metodi di ricerca in un campo d'avanguardia, articoli volti a promuovere innovazioni scientifiche e attività di divulgazione e sensibilizzazione presso un pubblico target chiave.