Porézní uhlíková vrstva na keramickém nosiči

Jana MATULOVÁ

Bachelor's thesis

Porous carbon layer on ceramic support

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá přípravou porézní uhlíkové vrstvy na nosiči z a ? - Al2O3. Syntéza této vrstvy byla provedena pomocí 5 zvolených postupů. Při syntéze byla aplikována metoda soft template s využitím prekurzorů v kapalné fázi. Na všech připravených vzorcích byly provedené testy mechanické odolnosti ve vodním prostředí, po tomto experimentu byl vyřazen vzorek 3 z celulózy, kvůli nedostatečné odolnosti, následně bylo provedeno orientační měření adsorpce roztoku methylenové modři (MM). Perspektivní vzorky byly poté připraveny po 5 ks. U těchto vzorků byla opět testována mechanická odolnost navíc i v prostředí 65% HNO3 a 10% NaOH. Dále byl stanoven obsah uhlíku u jednotlivých vzorků, který se pohyboval v rozmezí 0,18 - 5,0 %. Frakce jednotlivých vzorků byly analyzovány pomocí SEM. Adsorpční experimenty byly provedeny s využitím roztoku MM, a poté s využitím roztoku jodu. Při měření adsorpční kinetiky MM nejrychleji dosáhl rovnováhy vzorek 5 (po 24 hodinách). Největší množství MM po 48 hodinách adsorboval vzorek 1 (1,34 ?mol). Vzorek 1 vykazoval také největší adsorbované množství jodu (0,330 mmol). Překvapivé bylo zjištění, že při adsorpci jodu čistý nosič adsorboval větší množství jodu než ostatní vzorky s vrstvou uhlíku (s výjimkou vzorku 1).

Abstract:

This bachelor thesis deals with the methods of preparation of a porous carbon layer on a ceramic support from ? - Al2O3. The synthesis of this layer was carried out using 5 selected methods. The soft template method was performed with the use of precursors in the liquid phase. Mechanical resistance tests were performed in the aqueous environment with prepared samples, after this experiment, sample 3 from cellulose was eliminated due to insufficient resistance, then an orientation adsorption of the methylene blue (MB) solution was performed. Perspective samples were then prepared again - 5 pieces for each sample. The mechanical resistance of these samples was additionally tested in an environment of 65% HNO3 and 10% NaOH. Furthermore, the carbon content of individual samples was determined in the range of 0,18 % - 5 %. Fractions of individual samples were analyzed using SEM. Adsorption experiments were performed using MB and iodine solution. When measuring the adsorption kinetics of MB, sample 5 was the only one to reach the equilibrium (after 24 hours). The largest amount of MB was adsorbed by sample 1 (1,34 ?mol) after 48 hours. Sample 1 has also adsorbed largest amount of iodine (0,330 mmol). Surprisingly, it was found that the pure ceramics support adsorbed more of iodine than the other samples with a carbon layer (with the exception of sample 1).

Keywords

porézní uhlíková vrstva, keramický nosič, adsorpce, soft-template

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 6. 2024

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 23. 8. 2024
• Supervisor: doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Chemistry