Removal of contaminants dissolved in the water by oxidation with H2O2 and adsorption on vermiculites based materials

Ścieki poprzemysłowe oraz komunalne są głównym źródłem fenoli. Związki te są silnie toksyczne dla środowiska naturalnego, dlatego istotne jest opracowywanie technologii pozwalających na ich utylizację. Potencjalnymi metodami usuwania fenoli z roztworów wodnych są: katalityczne utlenianie, oraz adsorpcja. Praca ta skupia się na wykorzystaniu we wspomnianych procesach modyfikowanych wermikulitów. Do badań nad utlenianiem fenolu, zsyntezowano serię katalizatorów o różnych zawartościach żelaza. Następnie przeprowadzono serię testów katalitycznych z wykorzystaniem wodnych roztworów fenolu o wzrastających stężeniach (0,1-2,0 g/L). Badania te pozwoliły określić aktywności katalizatorów w zależności od ilości wprowadzonego do nich żelaza, oraz obciążenia katalizatora. Dla testów nad właściwościami sorpcyjnymi zsyntezowano serię próbek interkalowanych chlorkiem poliallilodimetyloamoniowego oraz chitozanu. Ze względu na niską wydajność sorpcji materiałów, przeprowadzono ich modyfikację termiczną, aby uzyskać materiał dotowany węglem aktywnym. Karbonizację próbek prowadzono w temperaturach 200, 400, oraz 600˚C. Badania przeprowadzone z wykorzystaniem roztworów nitrofenolu o różnym stężeniu i pH, co pozwoliło określić optymalne pH procesu, a także najlepsze warunki prowadzenia karbonizacji prowadzących do uzyskania adsorbenta o wysokiej pojemności względem usuwania zanieczyszczeń.

Industrial and municipal wastewater are the main source of phenols. These compounds are highly toxic for the environment. It is important to develop technologies for their disposal. The methods promissive for removal of phenols from aqueous solutions are: catalytic oxidation and adsorption. This work is focused on the use of modified vermiculite in the listed processes. In the study on the oxidation of phenol, series of catalysts with different content of iron were synthesized. Then, a series of catalytic tests were carried out with the use of aqueous solutions of phenol at increasing concentrations (0,1 – 2,0 g/L). These studies allowed to determine the catalytic activity that depend on the amount of introduced iron and the substrate concetration. To investigate the sorption properties, a series of samples intercalated with poliallilodimetyloamine chloride and chitosan were synthesized. Due to the low sorption capacity, materials were modified thermaly in order to obtain materials doped with activated carbon. Carbonization of samples was carried out at temperatures of 200, 400, and 600 ˚ C. Researches performed with the use of the nitrophenol solutions at various concentrations and pH, allowed to determine the optimum pH of the process and the best carbonization conditions, which results in obtaining of the material characterized with high capacity towards contaminants.