Příprava a aplikace magnetických sorbentů s modifikovaným povrchem při odstraňování organických polutantů z životního prostředí

Dominik PILNAJ

Master's thesis

Preparation and application of magnetic sorbents with modified surface for removal of organic pollutants from the environment

Abstract:

V rámci této práce byly připraveny magnetické sorbenty na bázi oxidu železnato-železitého (Fe3O4), který byl syntetizován koprecipitací v alkalickém prostředí. Povrchová modifikace připraveného magnetického nosiče silanizací proběhla Störberovým sol-gel procesem. Silanizovaný sorbent byl dále modifikován navázáním oktadekanové funkční skupiny (C18), čímž se získal nepolární, magneticky separovatelný sorbent vhodný pro odstranění hydrofobních polutantů z vody. Testování účinnosti odstranění běžných organických kontaminantů benzenu, toluenu, ethylbenzenu, xylenů (BTEX) a vybraných polyaromatických uhlovodíků (PAH) z vody prokázalo sorpční účinnost až 95 % pro vysoce nepolární látky. Většina analyzovaných polyaromatických uhlovodíků lze efektivně odstranit navážkou od 200 mg sorbentu s C18 do 60 ml vody s koncentrací PAH 2 ?g/l. Z BTEX byly nejúčinněji odstraněny xyleny a etylbenzen a to cca z 90 % při dávce 500 mg sorbentu do 4 ml vody s koncentrací každého BTEX 50 mg/l.

Abstract:

In this work, magnetic sorbents based on Fe3O4 were prepared. The magnetic cores were obtained by coprecipitation in alkalic solution. Following modification by silanization was carried out by the Störber sol-gel process. The silanized magnetic sorbents were further modified by coupling the C18 functional group to produce a non-polar, magnetically separable sorbent suitable for removing hydrophobic pollutants from water. Testing on conventional organic contaminants benzene, toluene, ethylbenzene, xylenes (BTEX) and selected polyaromatic hydrocarbons (PAH) showed up to 95% efficacy for the least polar compounds. Most of the polyaromatic hydrocarbons analyzed can be efficiently removed by weighing 200 mg of C18 sorbent to 60 ml of water at a PAH concentration of 2 g/l. From BTEX, xylenes and ethylbenzene were most efficiently removed from about 90% at a dose of 500 mg of sorbent to 4 ml of water with a concentration of each BTEX of 50 mg/l.

Keywords

Fe3O4, silanizace, funkční skupina C18, BTEX, PAH

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 4. 2018

Thesis defence

• Supervisor: doc. Dr. Ing. Pavel Kuráň

JAN EVANGELISTA PURKYNĚ UNIVERSITY IN ÚSTÍ NAD LABEM

Faculty of Environment

Master programme / field:
Ecology and environmental protection / Waste Management