Add title text here

Podobni dokumenti
10. Vaja: Kemijsko ravnotežje I a) Osnove: Poznamo enosmerne in ravnotežne kemijske reakcije. Za slednje lahko pišemo določeno konstanto kemijskega ra

Slide 1

Atomska spektroskopija PROSTI ATOMI VZBUJENI ATOMI Marjan Veber Metode atomske/elementne masne/ spektrometrije Elektronska konfiguracija Mg

Training

Gorivna celica

Slide 1

Microsoft Word - M docx

UREDBA KOMISIJE (EU) 2018/ z dne 28. septembra o spremembi Priloge II k Uredbi (ES) št. 1333/ Evropskega parlamen

Model IEUBK za napoved vsebnosti svinca v krvi otrok in njegova uporaba na primeru Zgornje Mežiške doline

PRILOGA I PARAMETRI IN MEJNE VREDNOSTI PARAMETROV Splošne zahteve za pitno vodo DEL A Mikrobiološki parametri Parameter Mejna vrednost parametra (štev

Odgovori na vprašanja za anorgansko kemijo

UNIVERZA V MARIBORU

KOVINE

Soil remediation

ELEKTROKEMIJA 1. Izračunajte potencial inertne elektrode v raztopine, ki jo dobimo, če zmešamo 5,0 ml 0,1 M Ce 4+ in 5,0 ml 0,3 M raztopine Fe 2+! (E

Rok Dragovan

Microsoft PowerPoint - −omen_Baènik

PERIODNI SISTEM 1. skupina

Microsoft Word doc

Vsebina Energija pri gorenju notranja energija, entalpija, termokemijski račun, specifična toplota zgorevanja specifična požarna obremenitev

(Microsoft Word - Kisovec meritve PM10 in te\236kih kovin-februar 13.doc)

ALKOHOLI

VARSTVO PRI DELU 1.Kaj pomeni antropometrično oblikovanje delovnih mest? Antropometrija je merjenje dimenzij človeškega telesa. Pri analizi delovnega

PS v luci NUV_Mohorko_GZS_

IR termometer testo 830 testo 830 hiter, za brezkontaktno merjenje površinske temperature Merjenje z laserskim pointerjem za natančno merjenje tudi na

DELOVANJE KATALIZATORJEV Cilji eksperimenta: Opazovanje delovanja encima katalaze, ki pospešuje razkroj vodikovega peroksida, primerjava njenega delov

SLO - NAVODILO ZA UPORABO IN MONTAŽO Št

Podatkovni list o okoljski trajnosti Sto-Turbofix Mini Enokomponentna lepilna pena za lepljenje izolacijskih plošč Za opis izdelka glejte tehnični lis

Microsoft Word doc

Microsoft Word doc

PowerPoint Presentation

Porocilo I-1-2-5

No Slide Title

VARNOSTNI LIST

IZBIRNI PREDMET KEMIJA 2. TEST B Ime in priimek: Število točk: /40,5t Ocena: 1.) 22,4 L kisika, merjenega pri 0 o C in 101,3 kpa: (1t) A im

PowerPoint Presentation

Diapozitiv 1

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO Marija Fre er DOLO ANJE KOVIN V PROIZVODNEM PROCESU PRETALJEVANJA ALUMINIJA DIPLOMSKO

Microsoft Word doc

VARSTVO PRI DELU,EKOLOGIJA (LOGISTIČNI TEHNIK) 1.Kaj pomeni,antropometično oblikovanje mest? ANTROPOMETRIJA je merjenje dimenzij človeškega teleza.pri

new

HALOGENI ELEMENTI

VARNOSTNI LIST

KATALOG SREBROVIH SPAJK

Številka: 58541/2018 Cenik storitev obveznih občinskih gospodarskih javnih služb varstva okolja v Občini Šentrupert Cene so oblikovane v skladu z Ured

Microsoft PowerPoint - Prek-kakovost-zraka [Samo za branje]

Seznam snovi za pripravo pitne vode in seznam postopkov dezinfekcije Snovi za pripravo pitne vode, ki se uporabljajo kot raztopine ali plini Ime snovi

OPERATIVNI PROGRAM RAVNANJA S KOMUNALNIMI ODPADKI s poudarkom na doseganju okoljskih ciljev iz Direktive 2008/98/ES, Direktive 94/62/ES in Direktive 1

Microsoft PowerPoint - OVT_4_IzolacijskiMat_v1.pptx

Analizna kemija I

MP-Odpadne vode 29 - Zaključno poročilo, MEDLABORATORIJSKA PRIMERJAVA- MP-ODPADNE VODE 29 Zaključno poročilo Ljubljana, december od 57

(Microsoft PowerPoint - MBTLO7_Mikrostrukturna opti\350na vlakna [Read-Only] [Compatibility Mode])

1

DISTRIBUCIJA

Sistem za merjenje glukoze v krvi Predstavljamo vam pametni merilnik CONTOUR NEXT ONE, s katerim vstopamo v novo dobo vodenja sladkorne bolezni. Meril

DISTRIBUCIJA

(Microsoft PowerPoint - Predstavitev IJS kon\350na.ppt)

TEKSTILEC-3-15-SPLET.pdf

Microsoft Word - Predpisi_inšpektorat.docx

Uredba Komisije (EU) št. 1179/2012 z dne 10. decembra 2012 o merilih za določitev, kdaj odpadno steklo preneha biti odpadek na podlagi Direktive 2008/

ovitek FIT-1

Na podlagi 41

Microsoft Word - M docx

REZULTATI ANALIZ MIVKE IN SOLATE PO POŽARU V PODJETJU FRAGMAT Na NIJZ smo v petek, 21. junija 2019, prejeli Poročilo o preiskavah mivke, odvzete v Vrt

X. PREDAVANJE 6. Termodinamika Termodinamika obravnava pojave v snovi, ki so v povezavi z neurejenim gibanjem molekul in sil med njimi. Snov sestavlja

2. delavnica INCOME Kmetovanje in vodovarstveni prostor – kako premostiti navzkrižje interesov?

Kanalizacija in ĊišĊenje odpadne vode

C(2016)2202/F1 - SL

Kolokvij iz biokemije za biologe

Diapozitiv 1

Microsoft Word - rogelj-rosus06_4.doc

PowerPoint Presentation

INDUSTRIJA 4.0: PRILOŽNOSTI DIGITALNE PREOBRAZBE PROCESA RAZVOJA BARV IN PREMAZOV TOMAŽ KERN, BENJAMIN URH, MARJAN SENEGAČNIK, EVA KRHAČ

Elaborat zaščite pred hrupom Stavba: Rekonstrukcija mansarde OŠ Podčetrtek Številka elaborata: 8067/14/PGD Številka projekta: 8067/14/PGD Investitor:

MARIE SKŁODOWSKA CURIE ( )

CENE STORITEV OBČINSKIH GOSPODARSKIH JAVNIH SLUŽB IN SUBVENCIONIRANJE CEN STORITEV OBVEZNIH OBČINSKIH GOSPODARSKIH JAVNIH SLUŽB VARSTVA OKOLJA NA OBMO

PowerPointova predstavitev

BeoLab 12 BeoLab 12 2 BeoLab 12 3

Podatkovni list o okoljski trajnosti StoLevell Duo Mineralna lepilna in armirna malta/podomet Za opis izdelka glejte tehnični list (če je ta na voljo)

Microsoft PowerPoint vaja-salen

Podatkovni list o okoljski trajnosti Sto-Weichfaserplatte M 042 Nut + Feder Toplotnoizolacijska plošča iz mehkih lesnih vlaken po EN Za opis izd

AKCIJA - lesna biomasa

Podatkovni list o okoljski trajnosti Sto-Vorlegeband Keramik Tračni profil za izoblikovanje fug na polietilenski osnovi Za opis izdelka glejte tehničn

Microsoft Word - Litijev karbonat.doc

KREMEN

Microsoft Word - PR18-HoceZrak-letno2018.docx

Microsoft Word - 2. Merski sistemi-b.doc

2019_ katalog_stenski_plinski_kotel_Evodens_De_Dietrich

Uporaba OVE v stavbah

C(2015)383/F1 - SL

SLO NAVODILA ZA UPORABO IN MONTAŽO Kat. št.: NAVODILA ZA UPORABO Merilnik ogljikovega monoksida Testo Kataloška št.: 10 1

GMP in HACCP S skrbno izbranimi dobavitelji z dolgoletnimi izkušnjami na farmacevtskem trgu in na trgu s kozmetiko se lahko izvor vseh izdelkov ESSENS

Microsoft Word - sia_s_fluoridno_2006.doc

Mesečno poročilo TEŠ

OCENJEVANJE IZIDA REHABILITACIJE PRI OSEBAH S KRONIČNO RAZŠIRJENO BOLEČINO

Priloga 1 Tabela 1: Ločene frakcije Klas. št. (1) Opis odpadka Dopolnilo k opisu odpadkov, primeri Papirna in kartonska embalaža Pla

Energijski viri prihodnosti

PRIPOROČILA ZA OCENJEVANJE PRIMERNOSTI MATERIALOV IN PROIZVODOV, KI PRIHAJAJO V STIK S PITNO VODO (P-MPPV) December 2018

Opozorilo: Neuradno prečiščeno besedilo predpisa predstavlja zgolj informativni delovni pripomoček, glede katerega organ ne jamči odškodninsko ali kak

Specifikacija obračuna - GoSoft

Transkripcija:

ž Branka Viltužnik Aljoša Košak Aleksandra Lobnik

Vsebina predavanj Težke kovine v okolju Adsorpcija težkih kovin Magnetni nanodelci kot adsorbenti Priprava CoFe 2 O 4 magnetnih nanodelcev Karakterizacija

Težke kovine v okolju Pb 2+ Hg 2+ 500 g/l 10 g/l Uredba o emisiji snovi in toplote pri odvajanju odpadnih vod v vode in javno kanalizacijo (Uradni list RS, št. 47/05, 45/07, 79/09) 10 g/l 1,0 g/l Pravilnik o pitni vodi (Uradni list RS, št. 19/2004, 35/2004, 26/2006, 92/2006, 25/2009) 15 g/l 2,0 g/l EPA (United States Environmental Protection Agency) za pitne vode že v majhnih količinah škodljivi za zdravje zakonsko opredeljene mejne vrednosti

Svinec v okolju Uporaba: Za akumulatorje Smrt 150 g Pb/dL Za strelivo V steklu katodnih zaslonih V svinčenem steklu Možganske poškodbe 100 g Pb/dL Črevesni krči Zmanjšana sinteza hemoglobina Zmanjšan metabolizem vitamina D Posledice na živčnem sistemu Motnje v razvoju Rast, sluh 50 g Pb/dL 40 g Pb/dL 30 g Pb/dL 20 g Pb/dL 10 g Pb/dL Učinki svinca na otroka (WHO-World Health Organization)

Živo srebro v okolju Naravni viri živega srebra (WHO*): razplinjanje zemeljske skorje, vulkanska dejavnost, izparevanje iz naravnih vod. Glavni antropogeni viri živega srebra (WHO*): rudarstvo, pridobivanje zlata in srebra, industrija (kemična, električna, cementna in vojaška industrija), izgorevanje fosilnih goriv, sežig odpadkov. *WHO-World Health Organization; http://www.who.int/en/

Živo srebro v okolju Živo srebro v gospodinjstvu Termostati 49% Stikala za luči 14% Termometri 5% Amalgamske zalivke 21% Avtomobilska stikala 10% Druge naprave v gospodinjstvu 1% *WHO-World Health Organization; http://www.who.int/en/

Živo srebro v okolju Elementarno živo srebro Hg Dvovalentno živo srebro Hg 2+ Enovalentno živo srebro Hg 2 2+, ki se hitro oksidira v Hg 2+ Metil živosrebrov kation CH 3 Hg + Dimetil živo srebro (CH 3 ) 2 Hg Vpliv živega srebra na ljudi: Bolečine v prsnem košu, kašelj in pljučnica Čir na želodcu Akutno odmiranje tkiv smrt Ledvični sindrom Centralni živčni sistem

Adsorpcija težkih kovin Konvencionalni postopki čiščenja obarjanje, ionska izmenjava, koagulacija in flokulacija, filtracija, oksidacija (učinkoviti, vendar ekonomsko in ekološko vprašljivi) Različni adsorbenti Glineni materiali Biomasa Zeoliti Aktivni ogljik Smole za ionsko izmenjavo ph, koncentracija elektrolitov, temperatura, ionska moč medija

Magnetni nanodelci kot adsorbenti ADSORBENT Močna afiniteta do ionov težkih kovin Visoka specifična površina Število veznih mest Dobra afiniteta s kemijsko modifikacijo površine Odstranitev z zunanjim magnetnim poljem Manjše razmerje površina-volumen

Magnetne lastnosti Zunanje magnetno polje Brez magnetnega polja

Magnetni nanodelci - aplikacije Magnetna hipertermija Magnetno resonančno slikanje Ciljni vnos zdravil Tesnjenje v ležajih Prenos toplote v zvočnikih Trdi diski

Mehanska trdnost Visoka konstanta anisotropije 2.65 10 6 5.1 10 6 erg/cm 3 Visoka saturacijska magnetizacija 80 emu/g CoFe 2 O 4 - Lastnosti Visoka koercitivnost Visoka Curie temperatura 4.3 koe Tc = 520 C Kemična stabilnost Enostavna sinteza koprecipitacija mikroemulzija hidroliza sol-gel hidrotermalna sinteza sonokemijska reakcija

Priprava in funkcionalizacija MND Sinteza superparamagnetnih nanodelcev s spinelno kristalno strukturo Koprecipitacija v vodnih raztopinah Schikorr jeva reakcija: Obarjanje kovinskih hidroksidov Oksidacija oborjenih hidroksidov in nastanek spinelnega produkta Co 2+ + 2Fe 3+ + 6OH - + 1/2O 2 CoFe 2 O 4 + 3H 2 O Fe 2+ + 2Fe 3+ + 4OH - + 1/2O 2 -Fe 2 O 3 + 2H 2 O Citronska kislina površinsko aktivno sredstvo, ki preprečuje aglomeracijo Superparamagnetni nanodelci nimajo funkcionalnih skupin na površini funkcionalizacija: Alkoksisilani z ustreznimi funkcionalinimi skupinami

Priprava in funkcionalizacija MND Prekurzorji: TEOS (tetraetil ortosilikat) MPTMS (3-merkaptopropil trimetoksisilan) Stöberjeva reakcija: Hidroliza: Alkoholna kondenzacija: Vodna kondenzacija: Si-OR + H 2 O Si-OH + ROH Si-OH + Si-OH Si-O-Si + ROH Si-OH + Si-OH Si-O-Si + H 2 O

Priprava in funkcionalizacija MND Površinska funkcionalizacija SPION Stöberjev postopek Vpliv: koncentracija TEOS (R=H 2 0/TEOS) molskega razmerja prekurzorjev (P=TEOS/MPTMS) reakcijskega časa reakcijske temperature zaporedja dodajanja reaktantov Vpliv: kontaktnega časa temperature mase MND ph vrednosti

Atomska absorpcijska spektroskopija (AAS) Beer-Lamberov zakon A = c l ε c koncentracija raztopine (mol/l) l dolžina poti valovanja skozi raztopino (cm) molarna absorptivnost I 0 začetna intenziteta sevanja I izhodna intenziteta sevanja T transmisija A = absorbanca = log I 0 I

Izračun adsorpcije Adsorpcija (%) = c 0 c x c x 100 c 0 začetna koncentracija ionov (mg/l) c x koncentracija ionov po izpostavitvi modelne raztopine površinsko funkcionaliziranim magnetnim nanodelcem (mg/l) q = c 0 c t V M q adsorpcijska kapaciteta (mg/g) V volumen raztopine (L) M masa adsorbenta (g)

Karakterizacija KARAKTERIZACIJA MND Rentgenska praškovna difrakcija (XRD) Presevna elektronska mikroskopija (TEM/EDXS) Meritve zeta potenciala Infrardeča spektroskopija s Fourierjevo transformacijo (FT-IR) Vibracijski magnetometer (VSM) KARAKTERIZACIJA MODELNE VODE Atomska absorpcijska spektroskopija (AAS)

Rentgenska praškovna difrakcija: XRD XRD spektri a) CoFe 2 O 4 nanodelcev b) CoFe 2 O 4 nanodelcev funkcionaliziranih s TEOS

Presevna elektronska mikroskopija (TEM, HRTEM) SiO 2 ovoj CoFe 2 O 4 jedro TEM posnetki CoFe 2 O 4 magnetnih nanodelcev (levo) in tiolno funkcionaliziranih CoFe 2 O 4 nanodelcev (R = 2314, P = 0.25) (desno) R [H 2 O/TEOS] in P [TEOS/MPTMS]

Presevna elektronska mikroskopija (TEM, HRTEM) Vpliv koncentracije TEOS-a R [H 2 O/TEOS] a) b) c) dovoja = (0.8 1.5) nm dovoja = (5.5 1.5) nm dovoja = (12 1.5) nm R = 2468 R = 1247 R = 621 TEOS < TEOS < TEOS

Presevna elektronska mikroskopija (TEM, HRTEM) Vpliv molskega razmerja prekurzorjev a) b) c) dovoja = (7.9 1.5) nm dovoja = (4.6 1.5) nm dovoja = (1.2 1.5) nm TEOS = TEOS = TEOS MPTMS > MPTMS > MPTMS P = 0.1 P = 0.25 P = 1 P [TEOS/MPTMS]

Elektronska difrakcijska spektroskopija (EDXS) R = 621 R = 621, P = 4 R [H 2 O/TEOS] in P [TEOS/MPTMS]

Transmisija [%] Transmittance [%] Infrardeča spektroskopija: FTIR 1063 cm -1 CoFe 2 O 4 2365 cm -1 2345 cm -1 2500 2450 2400 2350 2300 2250 2200 P=4 P=2 P=0.25 P=0.5 P=1 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 Valovna Wavenumber dolžina [cm [cm -1 ] -1 ] FT-IR spektri CoFe 2 O 4 magnetnih nanodelcev in CoFe 2 O 4 nanodelcev funkcionaliziranih z različnimi razmerji TEOS-a in MPTMS P [TEOS/MPTMS]

Zeta potencial [mv] Izoelektrična točka: IEP 60 40 20 0-20 + + + + + + + MND + + + + + + + 0 2 4 6 8 10 12 14 Kobalt feritni magnetni nanodelci MND+MPTMS -40 MND -60-80 ph vrednost Sprememba zeta-potenciala CoFe 2 O 4 nanodelcev in funkcionaliziranih CoFe 2 O 4 nanodelcev

Magnetizacija [emu/g] Magnetization [emu/g] Magnetne meritve 60 40 20 a) b) c) d) 0-20 -40-60 -15000-10000 -5000 0 5000 10000 15000 Applied Magnetic Field [Oe] Magnetno polje [Oe] Magnetne meritve a) CoFe 2 O 4 magnetnih nanodelcev in funkcionaliziranih magnetnih nanodelcev b) R = 585 c) R = 1170 ter d) R = 578, P = 2314

Adsorpcija [%] Removal efficiency [%] Adsorpcija: Vpliv časa izpostavitve 100 80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Čas t [min] Hg Pb Vpliv časa izpostavitve tiolno funkcionaliziranih CoFe 2 O 4 nanodelcev na adsorpcijo Pb 2+ in Hg 2+ ionov (začetna ph vrednost, c = 1 mg/ml, T = RT)

Adsorpcija [%] Removal efficiency [%] Adsorpcija: Vpliv ph vrednosti 100 90 80 70 60 50 40 30 20 Pb 2+ Hg 2+ 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 ph value ph vrednost Vpliv ph vrednosti na odstranjevanje Pb 2+ in Hg 2+ ionov z uporabo tiolno funkcionaliziranih CoFe 2 O 4 nanodelcev (t = 3 h, T = RT)

Adsorpcija [%] Removal efficiency [%] Adsorpcija: Vpliv koncentracije CoFe 2 O 4 nanodelcev 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Hg 2+ Pb 2+ 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 Adsorbent dose [mg/ml] Koncentracija CoFe 2 O 4 nanodelcev [mg/ml] Vpliv mase tiolno funkcionaliziranih CoFe 2 O 4 nanodelcev na adsorpcijo Pb 2+ in Hg 2+ ionov (začetna ph vrednost, t = 3 h, T = RT)

Adsorpcija [%] Removal efficiency [%] Adsorpcija: Vpliv temperature 100 90 80 70 Pb Hg 60 50 40 30 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Temperatura Temperature [ C] Vpliv temperature na adsorpcijo Pb 2+ in Hg 2+ ionov z uporabo tiolno funkcionaliziranih CoFe 2 O 4 nanodelcev (t = 3 h, c = 1 mg/ml, začetna ph vrednost)

Sklep Tiolno funkcionalizirani CoFe 2 O 4 nanodelci dober adsorbent Uspešna optimizacija funkcionalizacije Uspešna optimizacija procesa adsorpcije Uspešna adsorpcija Pb 2+ in Hg 2+ ionov Boljša afiniteta MND do Hg 2+ ionov, kot do Pb 2+ ionov