| | 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 - 5 / 5
First pagePrevious page1Next pageLast page
1.
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: 3111; Downloads: 345
.pdf Full text (8,38 MB)

2.
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: 2238; Downloads: 217
.pdf Full text (3,35 MB)

4.
Učinkovitost sol-gel modificirane UF membrane za odstranjevanje ionov težkih kovin
Tara Bračko, 2016, master's thesis

Abstract: Ultrafiltracija in nanofiltracija sta v zadnjem času tema številnih raziskav spreminjanja funkcionalnosti membran za selektivno odstranjevanje ionov težkih kovin predvsem zaradi zaostrovanja mejnih dovoljenih koncentracij za direktne izpuste odpadnih voda v okolje. Nameni raziskave so bili površinska modifikacija UF PVDF-4 membrane s sol-gel funkcionaliziranimi nanodelci, testiranje različnih izvedbenih tehnik površinskega nanosa ter primerjava učinkovitosti zadrževanja Pb2+ ionov iz modelne raztopine z modificirano UF membrano v primerjavi z nemodificirano UF in izbrano NF membrano. Testirana je bila tudi učinkovitost čiščenja membran ter preverjanje njihove stabilnosti z dolgotrajno filtracijo (7h). Karakterizacija sol-gel nanosov in membran je bila izvedena s ciljno izbranimi analiznimi metodami (BET; TEM; FT-IR; permeabilnost; NMWCO). Vrednotenje učinka zadrževanja Pb2+ ionov z uporabljenimi membranami se je izvedlo posredno z uporabo AAS analize. Rezultati so pokazali, da je naprševanje najprimernejša izvedbena tehnika površinske modifikacije membran z delci, sintetiziranimi pri pogojih TEOS:MPTMS=1:2, 50 °C. Tako modificirana membrana pri najprimernejšem delovnem tlaku 8 bar omogoča zadrževanje Pb2+ ionov do 88,2%, kar je do 20,5% več v primerjavi z izbrano NF membrano pri 20 bar. Kot najbolj učinkovito čistilno sredstvo se je izkazala raztopina citronske kisline.
Keywords: 3-merkaptopropil trimetoksisilan, čiščenje membran, funkcionalizacija nanodelcev, nanofiltracija, površinska modifikacija membran, SiO2 nanodelci, ultrafiltracija
Published: 03.10.2016; Views: 959; Downloads: 96
.pdf Full text (5,59 MB)

5.
Modifikacije PA 6 z $NH_3$ plazmo
Lidija Tušek, Karin Stana-Kleinschek, Volker Ribitsch, 2002, original scientific article

Abstract: S plazmami modificiramo površinske lastnosti različnih materialov, tudi tekstilnih. Na površine lahko uvedemo dodatne ali nove funkcionalne skupine, jih prevlečemo s tankimi polimernimi filmi ali očistimo. V naši raziskavi smo z nizkotlačno amoniakovo plazmo obdelovali PA 6 folijo ter ovrednotili dosežene modifikacije površine v odvisnosti od časa obdelave (od 7 do 540 s). Z merjenjem stičnega kota smo ugotavljali izboljšanje hidrofilnosti površin, s potencialom zaradi pretoka smo spremljali spremembe površinskega naboja, z elektronsko spektroskopijo (XPS) smo analizirali kemijsko sestavo površin, z mikroskopijo atomskih sil (AFM) pa smo raziskovali topografijo površin. Rezultati so pokazali, da so modifikacije odvisne od časa obdelave. Pri obdelavi PA 6 z $NH_3$ plazmo dosežemo boljšo omočljivost, saj se stični koti zmanjšajo. Z daljšim časom obdelave na površini PA 6 nastaja vedno več funkcionalnih skupin, ki vsebujejo dušik, kar se poleg povečane vsebnosti dušika na površini folije kaže tudi v premiku izolektrične točke (IET) k višjim ph vrednostim. Največji premik IET smo zasledili pri foliji, ki smo jo obdelovali 20 s (od ph 4,2k 6,2). če je čas obdelave daljši, plazma v večji meri uniči površino, pri čemer se odstranjujejo razgradni delci, za to se vsebnost dušika zmanjša, stični koti se nekoliko povečajo in IET se pomakne nazaj k nižjim ph vrednostim (k ph 5,6 pri času obdelave 180s). AFM slike neobdelanih in obdelanih folij so pokazale, da se zaradi obdelave številnejši in večji, srednja hrapavost pa se zato poveča iz 4nm (neobdelan vzorec) na 13,6 nm (čas obdelave 540s).
Keywords: tekstilna vlakna, poliamid 6, površinska modifikacija, NH3 plazma, amino skupine, zeta potencial, stični kot, XPS, AFM
Published: 31.08.2017; Views: 470; Downloads: 48
.pdf Full text (636,64 KB)
This document has many files! More...

Search done in 0.1 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica