Zvýšení adsorpční kapacity uhlíkatých xerogelů sulfonací.

Zlata BENKOVÁ

Bachelor's thesis

Increasing of adsorption capacity of organic xerogels by sulfonation.

Abstract:

Tato bakalářská práce byla zaměřena na zvýšení adsorpční kapacity uhlíkatých xerogelů sulfonací. Resorcinol-formaldehydový zpyrolyzovaný xerogel byl sulfonován za různých podmínek (teplota sulfonace 100 ? 170 °C, teplota pyrolýzy 400 nebo 500 °C, doba sulfonace 3 nebo 10 hodin) a byl sledován vliv sulfonace na adsorpci Cu2+ a Cd2+ iontů. Bylo zjištěno, že sulfonací se vždy zvýší adsorpční kapacita, pokud je adsorbent po sulfonaci zalkalizován. Vhodná kombinace pyrolýzní a sulfonační teploty a alkalizace materiálu, jsou jedny z hlavních podmínek pro maximální zvýšení adsorpčních kapacit. Naopak prodloužení sulfonační doby nevede k lepším výsledkům. Nejlépe adsorbující materiál byl vzorek, který byl pyrolyzován při teplotě 400 °C a sulfonován při teplotě 150 °C po dobu 3 h. Jeho maximální adsorpční kapacita pro adsorpci Cu2+ iontů byla 0,700 mmol/g a pro adsorpci Cd2+ iontů činila 0,496 mmol/g. V obou případech vykazoval tento adsorbent lepší adsorpční schopnost než aktivní uhlí.

Abstract:

This bachelor thesis was aimed to increase adsorption capacity of carbon xerogels by sulfonation. Resorcinol-formaldehyde pyrolyzed xerogel was sulfonated under different conditions (temperature of sulfonation was 100 ? 170 °C, temperature of pyrolysis was 400 or 500 °C, duration of sulfonation was 3 or 10 hour). Effect of sulfonation was tested on the adsorption of Cu2+ and Cd2+ ions. It was found, that sulfonation leads to higher adsorption capacity, if the adsorbent is alkalized after sulfonation. For maximum increase of adsorption capacity, suitable combination of temperature of pyrolysis and sulfonation and alkalization of materials is the main condition. Prolonged sulfonation doesn´t lead to better results. The best adsorbent was obtained when a sample was pyrolyzed at 400 °C and than sulfonated at 150 °C for 3 h. The maximum adsorption of Cu2+ ions was 0,700 mmol/g and the maximum adsorption of Cd2+ ions was 0,496 mmol/g. In the both cases, the adsorption capacity is greater than adsorption capacity of activated carbon.

Keywords

uhlíkatý xerogel, sulfonace, adsorpce Cu2+a Cd2+ iontů

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 22. 4. 2014

Accessible from:: 22. 4. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 26. 5. 2014
• Supervisor: Doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Chemistry