Funkcionalizace povrchu uhlíku pro adsorpci iontů kovů

Iveta KUČEROVÁ

Bachelor's thesis

Functionalization of carbon surface for metal ions adsorption

Abstract:

Tato práce je zaměřena na chemickou úpravu povrchu adsorbentů, která by vedla ke zvýšení adsorbovaného množství u kationtů kovů. Z odborné literatury byly získány postupy dvou variant modifikace adsorbentů. Upraveno bylo aktivní uhlí (AC) a porézní uhlíkatý monolit (PUM). U první modifikace byla použita kyselina dusičná (vzorky AC - OH, PUM - OH), v případě druhé úpravy byla použita směs kyseliny sírové a manganistanu draselného (AC - COOH, PUM - COOH). Upravené adsorbenty byly otestovány pomocí adsorpce iontů olovnatých a kademnatých při pH 5. Adsorbenty AC a PUM ani jejich modifikace AC - COOH a PUM - COOH ionty kovů neadsorbovaly. Pro AC - OH byla naměřena nejvyšší hodnota adsorbovaného množství při adsorpci Pb2+ 0,93 mmol/g. Při adsorpci Cd2+ byla pro stejný adsorbent naměřena hodnota adsorbovaného množství 0,84 mmol/g. Pro PUM - OH byly hodnoty adsorbovaného množství po adsorpci obou roztoků kovů téměř stejné (0,72 mmol/g pro Pb2+ a 0,70 mmol/g pro Cd2+).

Abstract:

This work is focused on the chemical surface treatment of adsorbents, which would lead to an increase in the adsorbed amount of metal cations. Procedures for two variants of adsorbent modification were obtained from the literature. Activated carbon (AC) and porous carbon monolith (PUM) were treated. In the first modification, nitric acid was used (samples AC - OH, PUM - OH), in the second modification a mixture of sulfuric acid and potassium permanganate (AC - COOH, PUM - COOH) was used. The treated adsorbents were tested by adsorption of lead and cadmium ions at pH 5. AC and PUM adsorbents nor their modifications AC - COOH and PUM - COOH did not adsorb metal ions. For AC - OH, the highest value of the adsorbed amount was measured at the adsorption of Pb2+ 0.93 mmol/g. During the adsorption of Cd2+, the value of the adsorbed amount of 0.84 mmol/g was measured for the same adsorbent. For PUM - OH, the values of the adsorbed amount after adsorption of both metal solutions were almost the same (0.72 mmol/g for Pb2+ and 0.70 mmol/g for Cd2+).

Keywords

Adsorpce, povrchová modifikace, uhlík, olovo, kadmium

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 17. 6. 2021
• Supervisor: doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Chemistry