Efektivní syntéza modifikovaných inovativních sorbentů z odpadních či levných druhotných surovin

Barbora Kunteová

Bachelor's thesis

Efficient synthesis of modified innovative sorbents from waste or cheap secondary raw materials

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá posouzením efektivity sorpce As, Cd a Zn za použití amorfních oxidů manganu (AMO), které byly připraveny pomocí různých redukčních činidel (glukóza, sacharóza a melasa) a použitím biocharu (BC) k přípravě kompozitů amorfních oxidů manganu s biocharem (AMO/BC). Na základě experimentů sorpční efektivity byl nalezen nejvhodnější poměr vstupních reaktantů, tj. manganistanu draselného a cukru jako redukčního činidla (1:1) pro přípravu AMO. Pomocí experimentů sorpční kinetiky, sorpčních izoterem (Langmuir, Freundlich) a statistické analýzy výsledků bylo prokázáno, že AMO i AMO/BC kompozity vykazovaly slibné výsledky při sorpci As u materiálů AMO-G (Smax= 1,7mmol/g) a AMO-G-BC (Smax= 0,5mmol/g), Cd u materiálů AMO-S, AMO-M (Smax= 0,7mmol/g) a AMO-M-BC (Smax= 0,4mmol/g), Zn u materiálů AMO-G (Smax= 0,8mmol/g), AMO-S-BC a AMO-M-BC (Smax= 0,2mmol/g). Materiály připravené dle metodiky této práce vykazovaly srovnatelnou nebo vyšší sorpční účinnost pro tyto kovy a metaloidy ve srovnání s původním AMO nebo s kompozity AMO/BC. Použití melasy jako redukčního činidla během syntézy AMO snížilo celkové finanční náklady na přípravu materiálu, což naznačuje její potenciál při reálném použití sanačních technologií.

Abstract:

This bachelor thesis is aimed to the assessment of sorption the efficiency of As, Cd and Zn using amorphous manganese oxides (AMO), which were prepared using various reducing agents (glucose, sucrose and molasses) and amorphous manganese oxide composites with biochar (AMO/BC). Based on sorption efficiency experiments, the most suitable ratio of reactants was found – potassium permanganate and sugar as reducing agent (1:1), for AMO preparation. Based on sorption kinetics, sorption isotherms (Langmuir, Freundlich) and results of statistical analysis, both AMO and AMO/BC composites have showed promising results of As sorption for materials AMO-G (Smax= 1,7mmol/g) and AMO-G-BC (Smax= 0,5mmol/g), Cd for materials AMO-S, AMO-M (Smax= 0,7mmol/g) and AMO-M-BC (Smax= 0,4mmol/g) , Zn for materials AMO-G (Smax= 0,8mmol/g), AMO-S-BC and AMO-M-BC (Smax= 0,2mmol/g). Materials prepared according to methodology showed comparable or higher sorption metal(loid)s efficiency compared to the original AMO or AMO/BC composites. The use of molasses as a reducing agent during AMO synthesis has reduced the total financial cost of material preparation, indicates its potential for real use of remediation technologies.

Keywords

biochar, AMO, syntéza, inovativní sorbenty

Keywords

biochar, AMO, synthesis, innovative sorbents

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: doc. Mgr. Lukáš Trakal, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme / field:
Landscaping / Water management