Studium mechanismů a kinetiky odbourání vybraných polutantů z vod pomocí materiálů na bázi železa

Mgr. Jan KOLAŘÍK

Disertační práce

The study of the mechanisms and kinetics of degradation of selected pollutants from water using iron-based materials

Anotace:

Znečištění životního prostředí se stalo fenoménem moderní doby. Mezi nejnebezpečnější patří kontaminace podzemní a povrchové vody. Díky lidské činnosti je na mnoha lokalitách po celé Zemi voda kontaminovaná například léčivy, hnojivy, těžkými kovy a radionuklidy. Nalézt vhodnou metodu k odstranění široké škály polutantů je výzva pro mnohé vědce. Mezi všemi technologiemi čištění založených na fyzikálně chemických procesech získala sorpce významnou roli. Mnoho materiálů bylo testováno jako sorbenty. Železo a jeho sloučeniny se ukázaly být vhodnou cestou díky nízké toxicitě k životnímu prostředí a vysoké účinnosti pro odstranění mnoha polutantů. V této práci byly testovány železany (K2FeO4)a nanočástice nulamocného železa (nZVI), tedy materiály kombinující oxidačně-redukční procesy se sorpcí. Byla popsána účinnost a mechanismus odstranění arsenitanů a arseničnanů, těžkých kovů a fosforečnanů pomocí těchto materiálů.

Abstract:

Pollution of the environment has become a phenomenon of modern times. Contamination of groundwater and surface water are considered as the most hazardous issues. Due to human activities, water in many locations across the Earth is contaminated with various pollutants including pharmaceuticals, fertilizers, heavy metals, arsenic and radionuclides. Finding a suitable method to remove a wide range of pollutants is a challenge for many scientists. Among all purification technologies based on physicochemical processes, sorption has played an important role. Many materials have been tested as sorbents. Iron and its compounds exhibit a high potential regarding its environmentally friendly nature and its high efficiency to remove a broad scale of pollutants. In this work, materials based on high-valent iron (ferrates) and nanoparticles of zero-valent iron (nZVI), i.e. materials combining oxidation-reduction processes with sorption, were studied. Efficiency and mechanism of removal of arsenites and arsenates, heavy metals and phosphates were described and assessed using these advanced materials.

Klíčová slova

nulamocné železo, železany, arsen, těžké kovy, fosforečnany, čištění vod, reakční mechanismy, redukce, oxidace, sorpce

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 1. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. RNDr. Radek Zbořil, Ph.D., prof. RNDr. Radek Zbořil, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Chemie / Fyzikální chemie