Karbon kriogel kao adsorbent za uklanjanje Cd(II), Zn(II) i Ni(II) jona iz vode
Carbon cryogel as an adsorbent for removal of Cd(II), Zn(II) and Ni(II) ions from water
Authors
Vukčević, MarijaMaletić, Marina
Kalijadis, Ana
Babić, Biljana
Đurkić, Tatjana
Laušević, Mila
Conference object (Published version)
Metadata
Show full item recordAbstract
Zagađenje vodenih tokova teškim metalima je jedan od najakutnijih ekoloških
problema današnjice. S obzirom na to da teški metali nisu biorazgradivi, oni se akumuliraju
u životnoj sredini i na taj način ulaze u lanac ishrane ljudi i životinja, pa kao veoma toksične
materije, mogu izazivati niz opasnih i često neizlečivih bolesti. Iz tog razloga, istraživači
godinama u nazad razvijaju nove i usavršavaju postojeće tehnike za prečišćavanje otpadnih
voda od ovih zagađujućih materija [1]. Za prečišćavanje vode zagađene teškim metalima
mogu se koristiti različite metode: hemijska precipitacija, elektrohemijski tretmani, filtracija,
reverzna osmoza, jonska izmena, membranski procesi, adsorpcija. Jedna od najčešće
korišćenih je adsorpcija, koja zbog mogućnosti regenerisanja adsorbenta, odgovarajućim
desorpcionim procesom, predstavlja veoma efektivnu i ekonomičnu metodu. Zahvaljujući
razvijenoj specifičnoj površini i poroznosti, kao i prisustvu funkcionalnih grupa na površini,
različi...ti ugljenični materijali pokazuju visoku efikasnost u uklanjanju teških metala iz
vode. Karbon kriogel (CC) predstavlja ugljenični materijal razvijene mezoporoznosti čije
se adsorpcione karakteristike mogu poboljšati optimizacijom i kontrolisanjem parametara
dobijanja. U ovom radu je ispitana mogućnost uklanjanja jona teških metala (Cd2+, Ni2+ i
Zn2+) iz vode, korišćenjem karbon kriogela i hemijski modifikovanog karbon kriogela.
Prvi korak u sintezi karbon kriogela je polikondenzacija rezorcinola i formaldehida,
u prisustvu natrijum-karbonata kao katalizatora. Organski kriogel pripremljen je solgel tehnologijom uz naknadno sušenje postupkom zamrzavanja, dok je karbonizacija
organskog kriogela vršena u inertnoj atmosferi argona na temperaturi od 800 o
C [2]. U
cilju poboljšanja adsorpcionih karakteristika karbon kriogela, izvršeno je hemijsko
modifikovanje korišćenjem 5 M HNO3
. Karakterizacija materijala izvršena je merenjem
specifične površine BET metodom, određivanjem tačke nultog naelektrisanja metodom
masene titracije, kao i određivanjem vrsta funkcionalnih grupa prisutnih na površini
materijala, metodom infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom (FTIR).
Ispitan je uticaj pH vrednosti rastvora, početne koncentracije jona metala u rastvoru, kao i
vremena kontakta na adsorpciju teških metala uzorcima karbon kriogela.Primenjenom hemijskom modifikacijom karbon kriogela ne dolazi do bitnijih
promena u specifičnoj površini i poroznosti materijala. S druge strane, ovim postupkom
dolazi do izmene površinske hemije materijala, uvođenjem novih, i povećanjem broja
postojećih kiselih površinskih grupa, što je pokazano FTIR analizom i smanjenjem
vrednosti tačke nultog naelektrisanja sa pHPZC = 9,3 na pHPZC = 3,1. Adsorpcija jona teških
metala na modifikovanom i nemodifikovanom karbon kriogelu vršena je na pH = 6, jer pri
ovoj pH vrednosti materijali pokazuju najveći adsorpcioni kapacitet, a ujedno je izborom
ove pH izbegnuta precipitacija hidroksida metala. Izmene u hemiji površine dovode i do
izmena adsorpcionih karakteristika karbon kriogela. Kako površinske grupe predstavljaju
aktivna mesta za adsorpciju jona teških metala, povećanje količine površinskih grupa kod
modifikovanog karbon kriogela dovodi do višestrukog povećanja adsorpcionog kapaciteta.
Source:
ENVIROCHEM 2018 : 8th Symposium Chemistry and Environmental Protection : program and the book of abstracts, 2018, 85-86Publisher:
- Belgrade : Serbian Chemical Society
Funding / projects:
- Development and Application of Methods and Materials for Monitoring New Organic Contaminants, Toxic Compounds and Heavy Metals (RS-MESTD-Basic Research (BR or ON)-172007)
Note:
- 8th Symposium Chemistry and Environmental Protection : May 30 - June 1, Kruševac, 2018.
Collections
Institution/Community
VinčaTY - CONF AU - Vukčević, Marija AU - Maletić, Marina AU - Kalijadis, Ana AU - Babić, Biljana AU - Đurkić, Tatjana AU - Laušević, Mila PY - 2018 UR - https://vinar.vin.bg.ac.rs/handle/123456789/11032 AB - Zagađenje vodenih tokova teškim metalima je jedan od najakutnijih ekoloških problema današnjice. S obzirom na to da teški metali nisu biorazgradivi, oni se akumuliraju u životnoj sredini i na taj način ulaze u lanac ishrane ljudi i životinja, pa kao veoma toksične materije, mogu izazivati niz opasnih i često neizlečivih bolesti. Iz tog razloga, istraživači godinama u nazad razvijaju nove i usavršavaju postojeće tehnike za prečišćavanje otpadnih voda od ovih zagađujućih materija [1]. Za prečišćavanje vode zagađene teškim metalima mogu se koristiti različite metode: hemijska precipitacija, elektrohemijski tretmani, filtracija, reverzna osmoza, jonska izmena, membranski procesi, adsorpcija. Jedna od najčešće korišćenih je adsorpcija, koja zbog mogućnosti regenerisanja adsorbenta, odgovarajućim desorpcionim procesom, predstavlja veoma efektivnu i ekonomičnu metodu. Zahvaljujući razvijenoj specifičnoj površini i poroznosti, kao i prisustvu funkcionalnih grupa na površini, različiti ugljenični materijali pokazuju visoku efikasnost u uklanjanju teških metala iz vode. Karbon kriogel (CC) predstavlja ugljenični materijal razvijene mezoporoznosti čije se adsorpcione karakteristike mogu poboljšati optimizacijom i kontrolisanjem parametara dobijanja. U ovom radu je ispitana mogućnost uklanjanja jona teških metala (Cd2+, Ni2+ i Zn2+) iz vode, korišćenjem karbon kriogela i hemijski modifikovanog karbon kriogela. Prvi korak u sintezi karbon kriogela je polikondenzacija rezorcinola i formaldehida, u prisustvu natrijum-karbonata kao katalizatora. Organski kriogel pripremljen je solgel tehnologijom uz naknadno sušenje postupkom zamrzavanja, dok je karbonizacija organskog kriogela vršena u inertnoj atmosferi argona na temperaturi od 800 o C [2]. U cilju poboljšanja adsorpcionih karakteristika karbon kriogela, izvršeno je hemijsko modifikovanje korišćenjem 5 M HNO3 . Karakterizacija materijala izvršena je merenjem specifične površine BET metodom, određivanjem tačke nultog naelektrisanja metodom masene titracije, kao i određivanjem vrsta funkcionalnih grupa prisutnih na površini materijala, metodom infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom (FTIR). Ispitan je uticaj pH vrednosti rastvora, početne koncentracije jona metala u rastvoru, kao i vremena kontakta na adsorpciju teških metala uzorcima karbon kriogela.Primenjenom hemijskom modifikacijom karbon kriogela ne dolazi do bitnijih promena u specifičnoj površini i poroznosti materijala. S druge strane, ovim postupkom dolazi do izmene površinske hemije materijala, uvođenjem novih, i povećanjem broja postojećih kiselih površinskih grupa, što je pokazano FTIR analizom i smanjenjem vrednosti tačke nultog naelektrisanja sa pHPZC = 9,3 na pHPZC = 3,1. Adsorpcija jona teških metala na modifikovanom i nemodifikovanom karbon kriogelu vršena je na pH = 6, jer pri ovoj pH vrednosti materijali pokazuju najveći adsorpcioni kapacitet, a ujedno je izborom ove pH izbegnuta precipitacija hidroksida metala. Izmene u hemiji površine dovode i do izmena adsorpcionih karakteristika karbon kriogela. Kako površinske grupe predstavljaju aktivna mesta za adsorpciju jona teških metala, povećanje količine površinskih grupa kod modifikovanog karbon kriogela dovodi do višestrukog povećanja adsorpcionog kapaciteta. PB - Belgrade : Serbian Chemical Society C3 - ENVIROCHEM 2018 : 8th Symposium Chemistry and Environmental Protection : program and the book of abstracts T1 - Karbon kriogel kao adsorbent za uklanjanje Cd(II), Zn(II) i Ni(II) jona iz vode T1 - Carbon cryogel as an adsorbent for removal of Cd(II), Zn(II) and Ni(II) ions from water SP - 85 EP - 86 UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_vinar_11032 ER -
@conference{ author = "Vukčević, Marija and Maletić, Marina and Kalijadis, Ana and Babić, Biljana and Đurkić, Tatjana and Laušević, Mila", year = "2018", abstract = "Zagađenje vodenih tokova teškim metalima je jedan od najakutnijih ekoloških problema današnjice. S obzirom na to da teški metali nisu biorazgradivi, oni se akumuliraju u životnoj sredini i na taj način ulaze u lanac ishrane ljudi i životinja, pa kao veoma toksične materije, mogu izazivati niz opasnih i često neizlečivih bolesti. Iz tog razloga, istraživači godinama u nazad razvijaju nove i usavršavaju postojeće tehnike za prečišćavanje otpadnih voda od ovih zagađujućih materija [1]. Za prečišćavanje vode zagađene teškim metalima mogu se koristiti različite metode: hemijska precipitacija, elektrohemijski tretmani, filtracija, reverzna osmoza, jonska izmena, membranski procesi, adsorpcija. Jedna od najčešće korišćenih je adsorpcija, koja zbog mogućnosti regenerisanja adsorbenta, odgovarajućim desorpcionim procesom, predstavlja veoma efektivnu i ekonomičnu metodu. Zahvaljujući razvijenoj specifičnoj površini i poroznosti, kao i prisustvu funkcionalnih grupa na površini, različiti ugljenični materijali pokazuju visoku efikasnost u uklanjanju teških metala iz vode. Karbon kriogel (CC) predstavlja ugljenični materijal razvijene mezoporoznosti čije se adsorpcione karakteristike mogu poboljšati optimizacijom i kontrolisanjem parametara dobijanja. U ovom radu je ispitana mogućnost uklanjanja jona teških metala (Cd2+, Ni2+ i Zn2+) iz vode, korišćenjem karbon kriogela i hemijski modifikovanog karbon kriogela. Prvi korak u sintezi karbon kriogela je polikondenzacija rezorcinola i formaldehida, u prisustvu natrijum-karbonata kao katalizatora. Organski kriogel pripremljen je solgel tehnologijom uz naknadno sušenje postupkom zamrzavanja, dok je karbonizacija organskog kriogela vršena u inertnoj atmosferi argona na temperaturi od 800 o C [2]. U cilju poboljšanja adsorpcionih karakteristika karbon kriogela, izvršeno je hemijsko modifikovanje korišćenjem 5 M HNO3 . Karakterizacija materijala izvršena je merenjem specifične površine BET metodom, određivanjem tačke nultog naelektrisanja metodom masene titracije, kao i određivanjem vrsta funkcionalnih grupa prisutnih na površini materijala, metodom infracrvene spektroskopije sa Furijeovom transformacijom (FTIR). Ispitan je uticaj pH vrednosti rastvora, početne koncentracije jona metala u rastvoru, kao i vremena kontakta na adsorpciju teških metala uzorcima karbon kriogela.Primenjenom hemijskom modifikacijom karbon kriogela ne dolazi do bitnijih promena u specifičnoj površini i poroznosti materijala. S druge strane, ovim postupkom dolazi do izmene površinske hemije materijala, uvođenjem novih, i povećanjem broja postojećih kiselih površinskih grupa, što je pokazano FTIR analizom i smanjenjem vrednosti tačke nultog naelektrisanja sa pHPZC = 9,3 na pHPZC = 3,1. Adsorpcija jona teških metala na modifikovanom i nemodifikovanom karbon kriogelu vršena je na pH = 6, jer pri ovoj pH vrednosti materijali pokazuju najveći adsorpcioni kapacitet, a ujedno je izborom ove pH izbegnuta precipitacija hidroksida metala. Izmene u hemiji površine dovode i do izmena adsorpcionih karakteristika karbon kriogela. Kako površinske grupe predstavljaju aktivna mesta za adsorpciju jona teških metala, povećanje količine površinskih grupa kod modifikovanog karbon kriogela dovodi do višestrukog povećanja adsorpcionog kapaciteta.", publisher = "Belgrade : Serbian Chemical Society", journal = "ENVIROCHEM 2018 : 8th Symposium Chemistry and Environmental Protection : program and the book of abstracts", title = "Karbon kriogel kao adsorbent za uklanjanje Cd(II), Zn(II) i Ni(II) jona iz vode, Carbon cryogel as an adsorbent for removal of Cd(II), Zn(II) and Ni(II) ions from water", pages = "85-86", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_vinar_11032" }
Vukčević, M., Maletić, M., Kalijadis, A., Babić, B., Đurkić, T.,& Laušević, M.. (2018). Karbon kriogel kao adsorbent za uklanjanje Cd(II), Zn(II) i Ni(II) jona iz vode. in ENVIROCHEM 2018 : 8th Symposium Chemistry and Environmental Protection : program and the book of abstracts Belgrade : Serbian Chemical Society., 85-86. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_vinar_11032
Vukčević M, Maletić M, Kalijadis A, Babić B, Đurkić T, Laušević M. Karbon kriogel kao adsorbent za uklanjanje Cd(II), Zn(II) i Ni(II) jona iz vode. in ENVIROCHEM 2018 : 8th Symposium Chemistry and Environmental Protection : program and the book of abstracts. 2018;:85-86. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_vinar_11032 .
Vukčević, Marija, Maletić, Marina, Kalijadis, Ana, Babić, Biljana, Đurkić, Tatjana, Laušević, Mila, "Karbon kriogel kao adsorbent za uklanjanje Cd(II), Zn(II) i Ni(II) jona iz vode" in ENVIROCHEM 2018 : 8th Symposium Chemistry and Environmental Protection : program and the book of abstracts (2018):85-86, https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_vinar_11032 .