| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 6 / 6
First pagePrevious page1Next pageLast page
1.
UČINKOVITOST NANOFILTRACIJE PRI ODSTRANJEVANJU KOVINSKIH IONOV IZ MODELNE VODE
Aleksandra Španbauer, 2010, undergraduate thesis

Abstract: Ioni določenih kovin v vodi lahko že v nizkih koncentracijah škodujejo zdravju in obremenjujejo okolje in žive organizme. Med učinkovitejše sisteme odstranjevanja kovinskih ionov iz vode sodijo membranske filtracije, kot npr. nanofiltracija (NF). NF membrane imajo večinoma sposobnost zadrževanja večvaletnih kationov, med njimi tudi ionov težkih kovin, monovalentne ione pa glede na filtracijske zakonitosti prepuščajo. Eksperimentalni del diplomskega dela zajema karakterizacijo dveh nanofiltracijskih membran ter v nadaljevanju študij zadrževanja ionov težkih kovin, prisotnih v modelni vodi. Izbrane soli težkih kovin (so sestavljene iz kationov različnih molekulskih mas in velikosti ter z nitratnega aniona (NO3-)). Filtracija modelne vode je potekala skozi izbrani in karakterizirani NF membrani, pri različnih delovnih pogojih (pH 4; 7; 9 in tlaku 5; 10; 15; 20 bar). V rezultatih je podana učinkovitost filtracije kot retencija, ločeno za ione težkih kovin in nitratne anione pri različnih izbranih delovnih pogojih. Rezultati eksperimentalnega dela so uvodoma pokazali, da je filtracijo modelne vode, ki vsebuje ione težkih soli smiselno izvajati le v kislem mediju (pH 4). Iz tehnološkega vidika je proces najbolj optimalno potekal pri najvišjem tlaku (20 bar), kjer je membrana v največji meri zadržala Zn2+ ione (90,3%), ki jim sledijo Pb2+ (79,1%) in Cd2+ (28,6%). Retencija nitratnih ionov je prav tako odvisna od prisotnega kationa in sledi trendu kovinskih ionov. Posebno pozornost je potrebno posvetiti čiščenju membrane in se pri tem izogniti tvorbi netopnih kovinskih hidroksidov v alkalnem mediju, ki membrano nepovratno zamašijo in poškodujejo.
Keywords: nanofiltracija, tankoslojne kompozitne (TFC) membrane, karakterizacija membrane, ioni težkih kovin (Zn2+, Cd2+, Pb2+), modelna voda, učinek zadrževanja
Published: 06.05.2010; Views: 2776; Downloads: 281
.pdf Full text (2,48 MB)

2.
POVRŠINSKA MODIFIKACIJA NANOFILTRACIJSKIH MEMBRAN Z ALKOKSISILANI ZA ODSTRANJEVANJE IONOV TEŽKIH KOVIN
Maja Bauman, 2010, dissertation

Abstract: Ioni težkih kovin, kot so Zn2+, Cd2+, Pb2+, Ni2+, Cu2+, Mn2+, Hg2+, Co2+, Al3+, Fe3+, Cr6+,… največkrat končajo v okolju kot posledica izpustov industrijskih odpadnih vod. Povzročajo onesnaženost tal in površinskih voda ter zaradi ekotoksikoloških lastnosti posledično vplivajo na zdravje živih organizmov. Njihovo odstranjevanje z membranskimi tehnologijami s pomočjo ustrezne nanofiltracijske (NF) membrane je sicer učinkovito, vendar učinkovitost NF membran, zlasti tistih, ki so trenutno dostopne na trgu, zaradi lastnosti materiala in procesa iz katerega so izdelane, variira. Površinska modifikacija membran z alkoksisilanskimi prekurzorji po sol-gel postopku v smislu dodatnega površinskega nanosa lahko dodatno stabilizira membrano, predvsem pa izboljša selektivno odstranjevanje specifičnih težkih kovin zaradi steričnih ovir, elektrosteričnih lastnosti in funkcionalnih skupin z afiniteto do ionov težkih kovin nanesenih na površino membrane. V okviru raziskav je bila izvedena osnovna karakterizacija izbrane tanko slojne kompozitne NF membrane (NF2, Sepro Inc.). Po sol-gel postopku pripravljeni soli, uporabljeni za nanos na membrano, so vsebovali čiste komponente in mešanice alkoksisilanskih prekurzorjev tetraetoksisilana (TEOS), 3-(trimetoksisililpropil)dietilentriamina (DETA), 3-(merkaptopropil)trimetoksisilana (MPTMS), v molarnih razmerjih voda:prekurzor (r525, r264 in r175) in kombinacije prekurzorjev v razmerjih 1:1; 1:2, 1:4; 2:1 in 4:1, in sicer v alkalnem in kislem pH mediju (~4,5 in ~10), v času od 1 do 14 ur in temperaturah od 25 °C do 50 °C. Lastnosti pripravljenih solov in modificiranih membran so bile ovrednotene z različnimi karakterizacijskimi metodami. Namen osnovnih raziskav je bil preučiti vpliv parametrov priprave in nanosa sol-gela (tip in koncentracija sol-gel prekurzorja, katalizator, molsko razmerje voda:prekurzor, staranje sola, čas priprave sola) na končno mikrostrukturo površinske modifikacije. Karakterizacija sol-gel alkoksidnih materialov in površinskega sloja obdelanih membran je podlaga za podatke o parametrih, ki vplivajo na učinek zadrževanja ionov težkih kovin (Zn2+, Cd2+, Hg2+, Pb2+). Površinsko modificirane membrane z najboljšim sol-gel nanosom so bile testirane v smislu učinkovitosti odstranjevanja ionov težkih kovin in modelnih vod pri različnih filtracijskih pogojih. Iz rezultatov filtracije je razvidno, da je karakterizacija nemodificirane, komercialno dostopne tankoplastne kompozitne nanofiltracijske membrane kot njeno pomanjkljivost pokazala nestabilno strukturo in nihajoče rezultate v zadrževanju ionov in molekul različnih velikosti in mas. Z izbranimi alkosisilanskimi prekurzorji (TEOS, DETA in MPTMS) je iz sol-gela z optimizacijo pogojev sinteze in sestave sola moč formirati funkcionalne delce z afiniteto do membrane in ionov težkih kovin ter iz njih tvoriti funkcionalen in obstojen monoplastni nanos na izbrano membrano. Rezultati kažejo, da je površinska modifikacija NF membran lahko učinkovita v smislu selektivnega zadrževanja ionov težkih kovin, predvsem zadrževanje Hg2+ in Pb2+ ionov se izboljša z uporabo kombinacije prekurzorjev TEOS:MPTMS in TEOS:DETA v razmerju 1:1 in temperaturi 50 °C, ter TEOS-a z r525 pri sobni temperaturi. Z eksperimenti filtracije na pilotni filtracijski napravi je bilo dokazano, da je z modifikacijo membrane v smislu nanosa dodatne funkcionalne plasti, formirane iz delcev izbranih alkosisilanskih prekurzorjev po metodi sol-gel možno bistveno (za več kot 100% za Hg2+ in za do 10% za Pb2+) izboljšati selektivnost in stabilnost strukture izbrane nanofiltracijske membrane. Obsežno eksperimentalno delo, katerega rezultati so spremljani in dokazani s premišljeno izbranimi analiznimi metodami (SEM/TEM/EDXS mikroskopija; ATR-FTIR spektroskopija, meritve zeta potenciala koloidov; atomska absorpcijska spektroskopija), dajejo veliko možnosti za nadaljnje raziskave in izboljšave. Modifikacije površin TFC membran predstavljajo izvirni doprinos k novi razvojni perspektivi na področju
Keywords: tankoplastne kompozitne membrane, nanofiltracija, površinska modifikacija, alkoksisilani, tetraetoksisilan, 3-(trimetoksisililpropil)dietilentriamin, 3-(merkaptopropil)trimetoksisilan, ioni težkih kovin, cink, kadmij, živo srebro, svinec
Published: 21.12.2010; Views: 2994; Downloads: 332
.pdf Full text (8,38 MB)

3.
UČINKOVITOST KEMIJSKO MODIFICIRANIH NF MEMBRAN PRI ZADRŽEVANJU IONOV TEŽKIH KOVIN
Kristina Pečovnik, 2012, undergraduate thesis

Abstract: Polimerne membrane se pogosto pojavljajo v različnih separacijskih procesih, kot npr. pri nanofiltraciji. Tankoplastne nanofiltracijske membrane (TFC NF) imajo sposobnost zadrževanja večvalentnih kationov, med njimi tudi ionov težkih kovin, vendar je njihova slabost ta, da se zaradi pojava koncentracijske polarizacije in mašenja (fouling) občutno zmanjša pretok skozi membrano. Namen modifikacije površine membrane je izboljšati njihovo selektivnost, ohraniti in povečati pretok skozi membrano (fluks), ohraniti stabilno strukturo, minimizirati nagnjenost k mašenju in s tem ugodno vplivati na separacijske lastnosti membran. V okviru raziskav za diplomsko delo je bila izvedena modifikacija komercialno dostopne tankoslojne kompozitne NF membrane (NF2, Sepro Inc.) ter njena karakterizacija pred in po modifikaciji. Modifikacijo smo izvedli v kislem in bazičnem mediju (s pomočjo citronske kisline in natrijevega hidroksida). Namen raziskav je bil primerjati učinek zadrževanja ionov težkih kovin (cink, kadmij, svinec) v kombinaciji z različnima anionoma (- NO3- oz. Cl-) pri filtraciji skozi modificirano in nemodificirano NF2 membrano. Filtracija je bil izvedena pri različnih delovnih pogojih (pH 4; in tlaku 5; 20 in 44 bar). Na osnovi rezultatov filtracije, kot tudi iz analiz lastnosti (selektivnost, hidrofilnost, navidezna velikost por-NMWCO) osnovne in modificirane TFC NF2 membrane je razvidno, da lahko s preprosto kemijsko modifikacijo vplivamo na lastnosti membran v smislu površinskih karakteristik in morfološke strukture samega kompozita ter izboljšamo zadrževanje ionov težkih kovin, npr. pri delovnem tlaku 20 bar Pb2+ za 19% oz. 9% (iz raztopine PbNO3- oz. PbCl2), Cd2+ za 17% oz. 8% (iz raztopine CdNO3- oz. CdCl2) ter za Zn2+ za 4% oz. 8% (iz raztopine ZnNO3- oz. ZnCl2) glede na enako NF2 nemodificirano membrano.
Keywords: Nanofiltracija, tankoplastne kompozitne membrane, površinska modifikacija, ioni težkih kovin, cink, kadmij, svinec
Published: 29.06.2012; Views: 1853; Downloads: 210
.pdf Full text (3,35 MB)

4.
Odstranjevanje ionov težkih kovin iz vodnih raztopin s pomočjo sintetiziranih amino sol-gel nanodelcev
Sara Krajnc, 2015, undergraduate thesis

Abstract: Površinsko funkcionalizirani nanodelci silicijevega dioksida (SiO2) so v zadnjem času predmet številnih raziskav, ki obravnavajo odstranjevanje ionov težkih kovin iz različnih vodnih medijev. Nanodelci SiO2 se izkazujejo kot primerni zaradi svoje inertnosti, biokompatibilnosti, specifične površine in poroznosti, možnosti obdelave (funkcionaliziranja) površine ter enostavne in cenovno ugodne priprave. V diplomskem delu smo za pripravo amino-funkcionaliziranih SiO2 nanodelcev (SiO2@NH2) uporabili Stöber-jevo metodo, ki vključuje reakciji hidrolize in kondenzacije alkoksidnih prekurzorjev, kot sta tetraetoksisilan (TEOS) in 3-(trimetoksisililpropil) dietilentriamin (DETA), v alkoholnem mediju ob prisotnosti amoniaka kot katalizatorja. Na funkcionalnost pripravljenih SiO2 nanodelcev so vplivali sintezni pogoji (temperatura, čas, molsko razmerje voda:prekurzor, molsko razmerje med prekurzorji) in izbor prekurzorja, ki s svojimi amino (-NH2) funkcionalnimi skupinami omogoča vezavo in odstranjevanje ionov težkih kovin. Pripravljeni SiO2 in amino-funkcionalizirani SiO2 nanodelci (SiO2@NH2) so bili karakterizirani z uporabo različnih tehnik, kot so FT-IR spektroskopija, specifična površina (BET), presevna elektronska mikroskopija (TEM) in meritve zeta potenciala. S sintetiziranimi nanodelci smo proučevali učinkovitost vezave in odstranjevanja (adsorpcija) ionov težkih kovin, svinca (Pb2+) in kroma (Cr3+), iz modelnih raztopin soli. Učinkovitost odstranjevanja ionov težkih kovin je temeljila na osnovi meritev atomske absorpcijske spektroskopije (AAS). Rezultati so pokazali višjo tendenco vezave sintetiziranih SiO2 nanodelcev do Cr3+ ionov (~60%), v primerjavi z vezavo Pb2+ ionov (~33%), medtem ko je bila tendenca funkcionaliziranih SiO2 nanodelcev do obeh kovin približno enaka (~50%).
Keywords: sol-gel nanodelci, tetraetoksisilan, 3-(trimetoksisililpropil)dietilentriamin, učinek adsorpcije, ioni težkih kovin, modelna raztopina soli, cink, svinec
Published: 27.10.2015; Views: 1034; Downloads: 139
.pdf Full text (2,90 MB)

5.
Optimizacija čiščenja realne industrijske odpadne vode
Primož Vouk, 2018, undergraduate thesis

Abstract: Vse ostrejši zakonodajni predpisi zahtevajo primerno in učinkovito predobdelavo in čiščenje industrijske odpadne vode. V ta namen je bila izvedena optimizacija čiščenja realne industrijske odpadne vode iz kovinsko predelovalne industrije tako, da je voda po postopku čiščenja primerna za ponovno uporabo v industrijskem procesu in ali vsaj za izpust v javno kanalizacijo. Cilj raziskave je bil iz industrijske odpadne vode odstraniti ione težkih kovin (aluminijeve-Al3+, bakrove-Cu2+ in železove Fe3+ ione). V raziskavi smo vzorcem industrijske odpadne vode analizirali fizikalno-kemijske parametre (temperaturo, pH vrednost, električno prevodnost, neraztopljene snovi, usedljive snovi, motnost, kemijsko potrebo po kisiku-KPK, biokemijsko potrebo po kisiku-BPK5 in koncentracijo Al3+, Cu2+ in Fe3+ ionov). Na vzorcih odpadne vode smo najprej preverili vpliv variiranja pH vrednosti, učinkovitost postopka nanofiltracije in flokulacije, ter na podlagi primerjave rezultatov pred in po čiščenju definirali optimalni postopek čiščenja. Eksperimenti so pokazali, da s postopkom nanofiltracije pri delovnem tlaku 10 bar, tangencialnem pretoku 1,6 L/min in izbrano NF2 membrano ter s predčiščenjem (7-12 µm filter) in variiranjem pH vrednosti s 5M HCl učinkovito odstranimo do 97% ionov Al3+, Cu2+ in Fe3+. Kot učinkovita metoda za čiščenje industrijske odpadne vode se je izkazala tudi flokulacija s flokulacijskim sredstvom CWL40 pri 160 obr/min in s 5 min končnim usedanjem. S postopkom flokulacije smo ione Al3+, Cu2+ in Fe3+ odstranil med 90-98%. Na podlagi rezultatov znižanja vrednosti fizikalno-kemijskih parametrov pod MDK za izpust v kanalizacijo, se je kot bolj zanesljiv proces čiščenja realne industrijske odpadne vode izkazal postopek nanofiltracije, s predčiščenjem in variiranjem pH vrednosti.
Keywords: industrijska odpadna voda, nanofiltracija, variiranje pH vrednosti, flokulacija, ioni težkih kovin, aluminij, baker, železo
Published: 13.09.2018; Views: 411; Downloads: 48
.pdf Full text (3,31 MB)

6.
Adsorpcija ionov težkih kovin na zeolit
Urban Šket, 2019, undergraduate thesis

Abstract: Diplomsko delo je rezultat preučevanja adsorpcije težkih ionov Pb2+, Cu2+ in Fe2+ na zeolit. Ker so ti ioni zelo močni onesnaževalci okolja, se pojavlja vprašanje kako zaščititi naravo pred njihovimi škodljivimi vplivi. Ena iz med možnosti je adsorpcija ionov na močen adsorbent, kar je v našem primeru zeolit. Tako je bistveno, da dobro spoznamo zeolit, preučimo njegovo strukturo in lastnosti, ter nato z različnimi kemijskimi analizami določimo, kakšne zmožnosti adsorpcije ima zeolit. Namen diplomske naloge je bil določiti adsorpcijske lastnosti zeolita v raztopini za adsorpcijo ionov težkih kovin ( Cu2+, Fe2+, Pb2+ ), določiti masne koncentracije kovinskih ionov z optično emisijsko spektroskopijo (ICP OES), ter preučiti specifiko samega zeolita (zeta potencial, specifična površina, velikost delcev). Za ugotavljanje adsopcijskih lastnosti zeolita smo spreminjali dva ključna parametra, koncentracijo raztopine težkih ionov, ter pH raztopine. S spreminjanjem teh parametrov smo prišli do ugotovitve, da so najbolj optimalni pogoji za adsorpcijo pri koncentraciji 13 mM in pri pH vrednosti 7. S preiskovanjem vpliva koncentracije težkih ionov na adsorbent smo ugotovili, da uspešnost adsorpcije pri višji koncentraciji upada, izjema je le baker. Pri spreminjanju pH vrednosti, pa se je izkazalo, da pH nima takšen velik vpliv na adsorpcijo kot jo ima koncentracija, saj smo ugotovili, da se adsorpcijska sposobnost malo zmanjša le pri zelo nizki pH vrednosti ( pH = 2,5 ). Ugotavljali smo tudi medsebojni vpliv ionov na učinkovitost adsorpcije ionov na zeolit, pri čemer se je izkazalo, da mešanica ionov v raztopini dobro vpliva na adsorpcijo, saj je bila v našem primeru učinkovitost adsorpcije za vse tri ione nad 99%.
Keywords: adsorpcija, zeolit, ioni težkih kovin, zeta potencial, koncentracija, pH raztopine
Published: 10.10.2019; Views: 21; Downloads: 5
.pdf Full text (2,44 MB)

Search done in 0.21 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica