Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: V magistrski nalogi smo hoteli pridobiti učinkovit sorbent za odstranjevanje težkih kovinskih ionov kot sta Zn(II) in Cu(II) iz odpadne vode. Surovo volno smo fizikalno modificirali z nanosom 1 % (m/V) in 2 % (m/V) makromolekularne raztopine polietilenimina, predhodno smo surovo volno in odpadno volno očistili nečistoč z 0,001 M HCl. Spremembe volnenih vlaken po funkcionalizaciji smo preverjali s FT-IR spektri in XPS spektri. Za kvantitativno določitev prisotnih amino in karboksilnih skupin na vlaknih smo izvedli potenciometrično titracijo. Učinkovitost sorpcije kovinskih ionov smo analizirali z AAS metodo. Določili smo kinetiko sorpcije psevdo-prvega in psevdo-drugega reda ter izoterme sorpcijskega procesa po Langmuirjevem, Freundlichovem modelu in Redlich-Petersonovem modelu. Desorpcijo kovinskih ionov smo izvedli z 0,01 M EDTA. Preučili smo vpliv kontaktnega časa in koncentracije kovinskih ionov. Z modifikacijo volne z enojnim nanosom 1 % (m/V) polietileniminom smo dosegli najvišjo koncentracijo protoniranih amino skupin (308,87 mmol/kg), najmanj je imela surova volna z 29, 7 mmol/kg in odpadna volna 142,15 mmol/kg. Maksimalno učinkovitost sorpcije Zn(II) na surovi volni pri kontaktnem času 3 h, koncentraciji 6,25 mg/l smo dosegli 95,5 % učinkovitost sorpcije in učinkovitost nad 94 % smo dosegli pri sorpciji Cu(II) pri koncentracijah 12,5 mg/l in 6,25 mg/l, po 3 h. Pri odpadni volni smo maksimalno učinkovitost sorpcije 34,4 % Zn(II) dosegli po 24 h in pri sorpciji Cu(II) je učinkovitost znašala 60,4 % po 3 h pri 6,25 mg/l. Pri fizikalno modificirani volni z nanosom 1 % in 2 % (m/V) makromolekularne raztopine polietilenimina pri pH 6 pa nismo dosegli izboljšane učinkovitosti, kar je moč pripisati disociacijskemu stanju polietilenimina in/ali steričnim oviram razvejanih verig le-tega. Najvišje koeficiente prileganja smo določili pri psevdo-drugem redu reakcije in Redlich-Petersonovemu modelu za adsrorpcijo. Desorpcija Zn(II) na surovi volni in odpadni volni je bila uspešna, medtem ko desorpcija Cu(II) na vlaknih ni bila uspešna. Izkazalo se je, da surova volna in tekstilno obdelana, izkazujeta potencial za učinkovit in trajnostni sorbent za odstranitev kovin iz odpadnih voda.
Ključne besede: volna, cink, baker, polietilenimin, redukcija težkih kovin, odpadna tekstilna volna, atomska absorpcijska spektroskopija
Objavljeno v DKUM: 04.01.2021; Ogledov: 1340; Prenosov: 124
Celotno besedilo (3,17 MB)

Opis: V monografiji je na zadosten in potrebno celovit način predstavljena problematika sledenja težke kovine – cinka, ki se v ekosistem vinograda vnaša z uporabo organokovinskih fitofarmacevtskih pripravkov. Cink je sestavni del aktivne komponente Antracol-a, ki se v vinogradništvu veliko uporablja kot kontaktni fungicid. Raziskava potrjuje, da je povečana vsebnost cinka v vinogradniških tleh v glavnem posledica dolgoletne uporabe organokovinskih fitofarmacevtskih pripravkov. Z osredotočanjem na problematiko tal v vinogradu, občutljivost ravnovesja v antropogeno spremenjenem ekosistemu, kemizem cinka v tleh ter nenazadnje tudi s smernicami za obnovo onesnaženih tal je v monografiji celostno zaobjet trajnostno naravnan pogled na obravnavano tematiko. Rezultati raziskave so primerjani z dognanji raziskovalcev v svetovnem prostoru zato so predstavljena znanja izrazito aktualna. Z zavedanjem o naravnem krogotoku vnesenih snovi v tla in prehajanju le-teh v prehranjevalno verigo, želi vsebina monografije nagovoriti cenjeni avditorij o pomembnosti sledenja onesnaženja v okolju in nujnosti takojšnjega ukrepanja.
Ključne besede: cink, fitofarmacevtska sredstva, onesnaženje tal, trajnostno kmetijstvo
Objavljeno v DKUM: 30.05.2017; Ogledov: 3026; Prenosov: 431
Povezava na celotno besedilo
Gradivo ima več datotek! Več...

Opis: 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%).
Ključne besede: sol-gel nanodelci, tetraetoksisilan, 3-(trimetoksisililpropil)dietilentriamin, učinek adsorpcije, ioni težkih kovin, modelna raztopina soli, cink, svinec
Objavljeno v DKUM: 27.10.2015; Ogledov: 2618; Prenosov: 253
Celotno besedilo (2,90 MB)

Opis: 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.
Ključne besede: Nanofiltracija, tankoplastne kompozitne membrane, površinska modifikacija, ioni težkih kovin, cink, kadmij, svinec
Objavljeno v DKUM: 29.06.2012; Ogledov: 3399; Prenosov: 296
Celotno besedilo (3,35 MB)

Opis: 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
Ključne besede: tankoplastne kompozitne membrane, nanofiltracija, površinska modifikacija, alkoksisilani, tetraetoksisilan, 3-(trimetoksisililpropil)dietilentriamin, 3-(merkaptopropil)trimetoksisilan, ioni težkih kovin, cink, kadmij, živo srebro, svinec
Objavljeno v DKUM: 21.12.2010; Ogledov: 4212; Prenosov: 431
Celotno besedilo (8,38 MB)