noi adsorbanţi de tip zeolitic obţinuţi din cenuşa de ...old.unitbv.ro/portals/82/rezumat etapa...
TRANSCRIPT
Noi adsorbanţi de tip zeolitic
obţinuţi din cenuşa de termocentrală
colectată de la electro-termocentrale din România
TE- 2012-3-0177; Contract nr.2/22.04.2013
ETAPA a II-a, ianuarie 2015 – decembrie 2015
Director de grant: Prof. Dr. Maria Visa
Universitatea Transilvania din Braşov
Etapa 2015
Etapa a III-a, ianuarie 2015 – decembrie 2015
Obiective și activități
O.3.(1) Testarea şi modelarea proprietăţile adsorbante/ fotocatalitice ale materialelor de tip
zeoliţi, ca substraturi unice şi în structuri multi-materiale şi nano-structurate cu TiO2 şi WO3
pentru epurarea avansată a apelor uzate încărcate cu coloranţi şi surfactanţi
A.3.1. Optimizarea multicriterială şi modelarea procesului de adsorbţie pe materiale zeolitice pentru
sisteme complexe: 1HM +1D+1S; 2HM +1D+1S; 3HM +1D+1S. Parametrii de adsorpţie optimizaţi
în funcţie de eficienţa îndepărtării poluanţilor sunt: timpul de contact, raportul ms:Vs:Ci Conc.
iniţiale si de echilibru ale HMs vor fi evaluate cu (AAS), UV-VIS şi spectroscopie FTIR (D,S).
Compuşii organici rezultaţi prin descompunere vor fi determinaţi cu TOC şi analiză elementală.
A.3.2. Sinteza în laborator a nano-titanosilicaţilor şi a multi-materialelor (zeoliţi + TiO2 sau zeoliti +
WO3) în condiţii de temperatură controlată şi pH. Caracterizarea materialelor va fi similară cu
Activitatea 2.2.
A.3.3. Optimizarea condiţiilor de proces pentru fotocataliză şi adsorpţie sub iradiere VIS şi UV pe
sisteme complexe de tipul: : 1HM +1D; 2HM +1D; 3HM +1D; 1HM +1D+1S; 2HM +1D+1S; 3HM
+1D+1S şi amestecuri de coloranti; parametrii optimizati sunt: durata de proces, vol. H2O2 sau
sistem Fenton
A.3.4. Evaluarea rezultatelor raportate la eficienţa îndepărtării poluanţilor din sisteme complexe şi a
costului proceselor tehnogogice, permiţând selectarea a cel puţin unui substrat competitiv.
R.3.4. Propunere de brevet
O.3.(1) Testarea şi modelarea proprietăţile adsorbante/ fotocatalitice ale materialelor de tip zeoliţi, ca
substraturi unice şi în structuri multi-materiale şi nano-structurate cu TiO2 şi WO3 pentru epurarea
avansată a apelor uzate încărcate cu coloranţi şi surfactanţi mineralizare.
Cercetările din etapele precedente au indicat posibilitatea transformării, prin tratament
hidrotermal, a cenuşii “zburătoare” ( FA) de la termocentrale din ţară într-un material cristalin de tip
zeolitic cu structură regulată în ciclurile de aluminosilicaţi, formând cavităţi aproape identice
dimensional, cu oSBET mare care favorizează procesul de adsorbţie în special adsorbţia preferenţială
din soluţii încărcate cu mai mulţi poluanţi. Din totalul de 35 de noi material obínute, în baza
corelaţiilor dezvoltate în etapele anterioare s-au selectat pentru etapa 2015 un set de cenuşi la care s-au
mai adăugat patru noi materiale de tip zeolitic codificate: ZCET FUS4, ZCR FUS, ZCETCIII şi
ZCETNaCl, tabelul1.
Tabelul 1. Materiale de tip zeolitic testate Nr. crt. Cod probă Suprafaţă specifică [g/m
2] Sursa Cenuşă
1 FACET FUS (ZCET-FUS) 106,7
CET Braşov, cu adaos de Al2O3 2 FACET AL(ZCET AL) 34,50
3 ZCET-FUS4 96,53
4 ZCR-FUS 94,17 CET Craiova
5 ZCETCIII 32,83 CET Braşov, cu adaos de Complexon III şi
deNaCl 6 ZCETNaCl 28,72
Dintre acestea s-au selectat materialele cu suprafaţa specifică, cu potential ridicat de substrat
adsorbant. Aceste materialele noi, cu o suprafaţă specifică mai mare, au o structură mai regulată si un
conţinut mai ridicat de aluminosilicati caracteristici zeolitilor de tip NaP1 zeolit (Na6Al6Si3O10ּH2O),
Fig.1.și procent de SiO2 cuarţ rezident după procesare foarte scăzut.
10 20 30 40 50 60 70 80 90
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1
5
enter text here
4
32
1
1
1
1
1
1 Na6Al
6Si
10O
32*12H
2O
2 Fe2O
3hematite
3 Mn2O
3
4 SiO2 quartz
5 Ti6O
11
Inte
nsity [a.u
.]
Theta [0]
ZCET FUS 4
10 20 30 40 50 60 70 80
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
ZCR FUS
7
enter text here
5
6
2
4
5
4
3
2
4
5
1.SiO2 quartz
2.Na6Al
6Si
10O
32*12H
2O
3.Na8(AlSiO
4)
6(OH)
2*4H
2O
4.Na8(Al
6Si
6O
24(CN)
2*X(H
2O)
5.Na8(Al
4Si
4O
18)
6.Mn3O
4
7. Fe2O
3
1
Inte
nsity [
a.u
.]
2thete [degree]
(a) (b)
Fig.1. Difractogramele materialelor: (a) ZCET FUS 4, (b) ZCR FUS
Din analiza spectrală (SEM şi AFM) Fig. 2, se poate aprecia morfologia suprafeţelor, mult mai
ordonată, cu particule de dimensiuni aproape identice şi reduse ca dimensiuni.
Fig. 2. Analiza de morfologie şi topologie a materialelor de tip zeolitic
De asemenea s-au realizat spectrele IR (FTIR) Fig.3 ale probelor, urmărindu-se apariția
picurilor caracteristice zeoliţilor în materialele realizate.
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
ZCET FUS4
ZCR FUS
1402.971640.23
592.78
958.59
3346.02
(1)
(2)
Inte
nsity [
a.u
.]
[cm-1]
Fig. 3 FT-IR spectru al materialelor adsorbante ZCET FUS 4 şi ZCR FUS
Pentru materialele obtinute prin topire alcalină şi apoi trecute în autoclava la temperatura de 700C
urmată de maturare timp de 4 zile sau înregistrat picuri foarte largi ale apei, provenind din absorbţia
acesteia în echilibru cu umiditatea din atmosferă, Tabelul 2.
Tabelul 2. Benzi IR caracteristice în materiale rezultate
Compus Număr de undă Alocare
Apa 3370….3410
1630…1640
Vibrație H – O, respectiv H – OH din produșii de reacție
hidroalumino-silicatici
Caolin / zeoliţi 1028…1030 Vibrații de întindere asimetrica a legăturilor Si-O-Si
Silicat de Ti /
zeoliţi
950…961 Vibrații de întindere asimetrica a legăturilor Ti-O-Si/ Vibraţie de
întindere asimetrică
Cuarț / zeoliţi 720…770 Vibrații de întindere simetrica a legăturilor Si-O-Si
Cuarț/ zeoliţi 660 Vibraţie de întindere simetrică a legăturilor Al-O şi Si-O
Feldspat/zeoliţi 660…670 Vibraţie de întindere simetrică a legăturilor Al-O şi Si-O
Caolin/hematit /
zeoliţi
570…590 Vibraţie de încovoiere a legăturilor Al-O, Si-O, Al-O-Si şi Fe-O şi a
ciclurilor duble
A.3.1. Optimizarea multicriterială şi modelarea procesului de adsorbţie pe materiale zeolitice pentru sisteme
complexe: 1HM +1D+1S; 2HM +1D+1S; 3HM +1D+1S. Parametrii de adsorpţie optimizaţi în funcţie de
eficienţa îndepărtării poluanţilor sunt: timpul de contact, raportul ms:Vs:Ci Conc. iniţiale si de echilibru ale
HMs vor fi evaluate cu (AAS), UV-VIS şi spectroscopie FTIR (D, S). Compuşii organici rezultaţi prin
descompunere vor fi determinaţi cu TOC şi analiză elementală.
In prmul rînd s-au testat toate materialele noi în procesul de adsorbţie. În urma eficienţelor obţinute s-
au selectat doar ZCET FUS4 cu suprafața specifică 96,53m2/g și ZCR FUS.cu SBET 94,17m
2/g.
Optimizarea condiţiilor de adsorbţie a cationilor pe substraturile cu eficienţa bună: selectate are
în vedere stabilirea timpului optim şi a raportului optim volum de soluţie : masa de substrat, pentru
adsorbţia în regim static, sub agitare. Eficienta îndepărtării metalelor grele a MB şi a SDBS din
sisteme complexe de poluanţi s-a determinat cu relaţia (1) iar rezultatele sunt prezentate în Tabele 3...6
şi Fig. 4…7:
(1)
Poluanţii selectaţi a fi îndepărtaţi sumt: cationii de cupru, nichel şi cadmiu (HM) din cauza
particularităţilor de adsorbţie ale primilor doi cationi şi toxicităţii celui de-al doilea; albastru de
metilen (MB) şi un surfactant anionic dodecil benzen sulfonatul de sodiu (SDBS).
Tabelul 3 şi Fig.4. Eficienţa proceselor de adsorbţie pe materialul zeolitic ZCET-FUS Timp
[min]
Adsorbţie/ZCET-FUS SBET= 106,7 m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
i
SDHM
e
SDHM
i
SDHM
c
cc
,,
,,,, 100)(
Cd2+ MB SDBS Cu2+ MB SDBS Cd2+ Cu2+ MB SDBS Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDBS
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4.54 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
10 29,62 72,60 13.69 13,69 35,71 52,54 28.17 5,17 19,77 66,62 21,89 9,05 25,84 0,69 58,10
15 33,43 81,62 12.31 12,31 39,33 41,25 32.08 5,37 22,59 60,78 31,10 6,79 23,99 0,47 57,06
30 36,46 84,28 12,80 4,50 41,43 46,15 33.12 10,05 28,71 67,32 32,10 9,21 28,11 0,43 65,70
45 39,79 84,54 11.19 11,19 46,18 56,00 28.33 12,12 31,50 74,78 32,45 8,88 29,32 0,80 64,47
60 36,80 89,91 12,83 7,85 47,80 56,00 36.49 10,43 33,61 77,57 32,83 10,18 34,16 0,76 70,39
90 38,24 89,36 12,70 4,40 48,59 41,15 42.12 8,58 34,90 78,00 36,21 10,02 36,26 0,65 72,75
120 39,47 88,10 10.95 10,95 54,99 56,29 45.31 11,43 38,54 76,25 38,94 13,41 42,17 0,29 74,59
150 40,28 89,50 6.09 6,09 57,89 45,47 49.03 12,06 38,92 84,21 37,08 10,40 42,21 0,54 77,49
180 45,42 91,56 2,85 2,85 61,23 45,79 4.54 13,71 43,20 82,59 39,91 9,15 39,57 0,83 77,91
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+MB+SDBS)/ZCET-FUS (A)
MB(MB+Cd2+
+SDBS)/ZCET-FUS (A)
SDBS(SDBS+Cd2+
+MB)/ZCET-FUS (A)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cu2+
(Cu2+
+MB+SDBS)/ZCET-FUS
MB(MB+Cu2+
+SDBS)/ZCET-FUS
SDBS(SDBS+Cu2+
+MB)/ZCET-FUS
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+Cu2+
+MB+SDBS)/ZCET-FUS (A)
Cu2+
(Cu2+
+Cd2+
+MB+SDBS)/ZCET-FUS (A)
MB(MB+Cu2+
+Cd2+
+SDBS)/ZCET-FUS (A)
SDBS(SDBS+Cu2+
+Cd2+
+MB)/ZCET-FUS (A)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Eficie
ta [
%]
Timp [min]
Cd2+
(5P)/ZCET-FUS (A)
Cu2+
(5P)/ZCET-FUS (A)
Ni2+
(5P)/ZCET-FUS (A)
MB(5P)/ZCET-FUS (A)
SDBS(5P)/ZCET-FUS (A)
Tabelul 4 şi Fig.5. Eficienţa proceselor de adsorbţie pe materialul zeolitic ZCET-Al
Timp
[min]
Adsorbtie Cd+Cu+Ni+ SDBS+MB/ZCET-AL SBET= 34,50 m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
Cd2+
MB SDB
S Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDB
S
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
10 24.59 88,02 13,10 53,77 63,69 35,25 8,04 22,61 60,43 29,38 8,52 28,01 1,04 57,05 44,78
15 27.76 84,72 15,73 61,56 58,23 45,53 10,32 26,64 79,12 30,28 13,47 34,11 4,73 42,64 46,28
30 35.46 81,72 16,99 65,92 59,07 45,92 8,32 27,02 78,58 39,29 6,65 24,32 3,49 48,96 41,89
45 33.85 88,90 18,47 71,31 66,99 54,76 10,90 31,76 62,35 39,29 8,84 38,87 2,88 54,04 53,18
60 41.01 89,76 18,17 74,82 66,39 58,02 12,18 32,45 73,86 36,41 11,70 45,72 2,25 55,79 57,19
90 39.31 92,00 18,02 80,19 57,15 69,69 10,56 34,77 65,37 41,92 9,51 45,17 2,48 64,33 53,62
120 38.9 87,08 18,38 81,10 73,28 64,03 12,96 37,36 76,69 41,45 7,86 46,44 1,68 62,66 56,01
150 42.4 92,11 21,60 83,80 63,95 61,70 11,91 35,76 86,00 35,79 7,96 48,56 1,37 63,86 58,83
180 42.77 92,44 17,74 84,22 80,69 64,75 9,81 31,64 89,27 33,76 9,65 49,38 0,40 65,95 57,26
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [%]
Cd2+
(Cd2+
+MB+SDBS)/ZCETAl (A)
MB(MB+Cd2+
+SDBS)/ZCETAl (A)
SDBS(SDBS+Cd2+
+MB)/ZCETAl (A)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cu2+
(Cu2+
+MB+SDBS)/ZCETAl (A)
MB(MB+Cu2+
+SDBS)/ZCETAl (A)
SDBS(SDBS+Cu2+
+MB)/ZCETAl (A)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Cd2+
(Cd2+
+Cu2+
+MB+SDBS)/ZCETAl (A)
Cu2+
(Cu2+
+Cd2+
+MB+SDBS)/ZCETAl (A)
MB(MB+Cd2+
+Cu2+
+SDBS)/ZCETAl (A)
SDBS(SDBS+Cd2+
+Cu2+
+MB)/ZCETAl (A)
Eficie
nta
[%
]
Tme [min]
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(5P)/ZCETAl (A)
Cu2+
(5P)/ZCETAl (A)
Ni2+
(5P)/ZCETAl (A)
MB(5P)/ZCETAl (A)
SDBS(5P)/ZCETAl (A)
Tabelul 5 şi Fig.6. Eficienţa proceselor de adsorbţie pe materialul zeolitic ZCR+FUS
Timp
[min]
Adsorbtie Cd+Cu+Ni+ SDBS+MB/ZCR FUS, SBET= 94,17 m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
Cd2+ MB SDBS Cu2+ MB SDBS Cd2+ Cu2+ MB SDBS Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDBS
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
10 35,24 81,37 5,52 53,16 81,72 39,12 11,57 29,17 65,41 28,92 7,17 26,54 2,46 74,12 28,63
15 36,41 77,27 5,94 55,30 84,00 27,87 8,38 30,49 70,38 30,39 5,87 22,38 3,07 79,01 29,01
30 38,02 83,28 6,03 65,98 85,44 30,99 6,86 32,83 63,44 35,43 6,45 28,58 5,03 72,74 36,81
45 38,11 85,23 10,02 70,01 84,45 31,93 8,40 33,39 66,23 33,77 7,07 30,40 5,10 77,37 34,18
60 39,74 85,33 9,50 72,41 84,52 48,59 9,20 34,24 70,73 40,68 6,29 31,40 5,06 66,24 37,08
90 40,86 86,83 11,71 79,81 87,15 58,52 10,17 37,29 78,83 35,97 5,59 34,86 5,21 77,54 40,93
120 43,73 87,22 7,76 82,09 88,77 58,50 11,83 42,27 78,05 43,14 4,25 35,19 3,15 80,41 41,98
150 49,64 88,06 6,36 82,94 87,72 60,10 13,26 44,85 79,49 42,07 8,88 39,61 2,68 76,09 46,66
180 51,56 87,77 6,47 66,76 94,05 33,21 12,04 47,88 81,30 39,15 5,37 35,08 4,30 84,05 36,32
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+MB+SDBS)/ZCR-FUS (A)
MB(MB+Cd2+
+SDBS)/ZCR-FUS (A)
SDBS(SDBS+Cd2+
+MB)/ZCR-FUS (A)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
20
40
60
80
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cu2+
(Cu2+
+MB+SDBS)/ZCR-FUS (A)
MB(MB+Cu2+
+SDBS)/ZCR-FUS (A)
SDBS(SDBS+Cu2+
+MB)/ZCR-FUS (A)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+Cu2+
+MB+SDBS)/ZCR-FUS (A)
Cu2+
(Cu2+
+Cd2+
+MB+SDBS)/ZCR-FUS (A)
MB(MB+Cu2+
+Cd2+
+SDBS)/ZCR-FUS (A)
SDBS(SDBS+Cu2+
+Cd2+
+MB)/ZCR-FUS (A)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Eficie
nta
[%
]
Time [min]
Cd2+
(5P)/ZCR-FUS (A)
Cu2+
(5P)/ZCR-FUS (A)
Ni2+
(5P)/ZCR-FUS (A)
MB(5P)/ZCR-FUS (A)
SDBS(5P)/ZCR-FUS (A)
Tabelul 6 şi Fig.7. Eficienţa proceselor de adsorbţie pe materialul zeolitic ZCET FUS4
Timp
[min]
Adsorbtie Cd+Cu+Ni+ SDBS+MB/ZCET-FUS 4 SBET= 96,53 m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
Cd2+
MB SDB
S Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDB
S
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
10 37,76 91,99 2,74 47,62 72,57 39,14 12,13 28,77 73,78 33,91 20,75 34,15 8,20 45,07 20,84
15 40,70 90,24 1,82 53,54 74,07 40,34 12,44 29,90 44,86 37,01 21,54 37,14 5,79 41,94 25,77
30 43,05 89,92 2,34 59,26 80,61 54,07 14,14 35,26 47,61 41,48 21,65 37,43 6,55 41,98 27,29
45 43,51 94,41 1,20 67,52 80,33 66,23 14,47 39,42 51,64 43,29 23,84 44,22 6,01 45,46 34,94
60 44,04 94,61 1,17 73,69 69,81 68,57 9,59 40,93 72,66 42,45 29,79 51,81 10,65 54,72 35,94
90 47,56 92,74 2,26 77,61 71,00 73,38 14,68 44,03 56,63 46,79 25,69 47,06 5,06 60,23 34,28
120 46,85 93,45 11,94 81,77 75,59 78,82 11,99 44,07 77,16 44,11 21,65 53,38 1,53 58,48 40,73
150 51,34 93,85 16,46 83,83 85,77 77,83 15,47 45,61 76,20 44,25 18,25 38,97 2,54 49,42 31,90
180 46,65 86,88 11,76 80,74 86,67 73,23 14,60 46,04 78,27 41,02 22,18 47,78 1,43 62,51 37,24
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Cd2+
(Cd2+
+MB+SDBS)/ZCET-FUS 4 (A)
MB(MB+Cd2+
+SDBS)/ZCET_FUS 4 (A)
SDBS(SDBS+Cd2+
+MB)/ZCET_FUS 4 (A)
Eficie
nta
[%
]
Time [min]
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Time [min]
Cu2+
(Cu2+
+MB+SDBS)/ZCET-FUS (A)
MB(MB+Cu2+
SDBS)/ZCET-FUS (A)
SDBS(SDBS+Cu2+
+MB)/ZCET-FUS (A)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+Cu2+
+MB+SDBS)/ZCER-FUS (A)
Cu2+
(Cu2+
+Cd2+
MB+SDBS)/ZCET-FUS4 (A)
MB(MB+Cd2+
+(Cu2+
+MB+SDBS/ZCET-FUS4 (A)
SDBS(SDBS+Cd2+
+Cu2+
+MB)?ZCET-FUS (A)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(5P)/ZCET-FUS 4 (A)
Cu2+
(5P)/ZCET-FUS 4 (A)
Ni2+
(5P)/ZCET-FUS 4 (A)
MB(5P)/ZCET-FUS 4 (A)
SDBS(5P)/ZCET-FUS 4 (A)
Concluzii 1
- Echilibrul de adsorbţie este atins în marea majoritate a cazurilor după 30min cu stabilizare
evidentă după 60min. Aceste valori sunt tehnologic acceptabile deci fiecare dintre aceste
materiale poate fi mai departe utilizat (în funcţie de performanţe) pentru transfer tehnologic.
Selectarea materialelor s-a facut conform cu proprităţile funcţionale de adsorbţie (testate în
Etapa 2014) sau adsorbţie şi fotocataliză.
- Un parametru important care guvernează eficienţa adsorbţiei metalelor grele este volumul
cationului hidratat. Cationul de cupru (hidratat cu 4…6 molecule de apă) are cele mai mici
dimensiuni de aceea adsorbţia sa decurge pe toate substraturile cu cea mai mare eficienţă,
explicând astfel eficienţele mai ridicate ale cationului cupric, cu volum mai mic comparativ
cu cationii hexahidratali ai ionilor de Cd2+
sau de Ni2+
.Polarizabilitatea cationilor
influenţează semnificativ eficienţa adsorbţiei. In acest sens, cea mai slabă eficienţă este
înregistrată pentru cationul de nichel urmat de cationul de cadmiu.
- Afinitatea cationilor este condiţionată de încărcarea superficială (negativă) a substratului.
Considerând cationul de cupru ca referinţă, se poate concluziona că noile substraturi au
eficienţa cea mai ridicată, ca urmare a unei combinaţii de suprafaţă specifică şi încărcare
superficială, cu eficienţe peste 60% pentru ZCET-FUS4, ZCR-FUS, CET FUS si ZCET AL.
- . Funcţie de încărcarea cu poluanţi ai metalelor grele, rezultă deci că parametrii procesului
de adsorbţie trebuie optimizaţi astfel încât sa se atingă eficienţe convenabile pentru
(pre)epurare.
- Adsorbţia MB decurge cu eficienţe peste 80% în special în prezenta cationului de cupru cu
care poate stabili un compus chimic.
-
- A 3.1.b. Modelare cinetică a proceselor de adsorbţie a poluanţilor din sisteme complexe
-
- În concordanță cu proprietățile substratului și natura speciilor poluante, au fost investigate
aceleași trei mecanisme cinetice conform ecuațiilor (Etapa a II-a).
- Din reprezentarea datelor cinetice q = f(timp) conform cu ecuaţiile cinetice testate, s-au
obţinut grafice de tipul celor prezentate în Fig. 8.
- Coeficienţii de corelaţie acceptabili au fost consideraţi ca având valori peste 0,9 iar
reprezentările lineare au permis determinarea constantelor de viteză ale proceselor,
sprijinind elucidarea mecanismelor de adsorbţie, în special în sisteme competitive. S-au
analizat toate situaţiile posibile în cazul acestor procese de adsorbţie.
- Fig. 8. Modele cinetice
- Concluzii 2
- - Pentru adsorbţia cationilor, a albastrului de metilen şi a surfactantului anionic SDBS din
soluţii tri, tetra şi penta-poluanti se poate concluziona că adsorbtia decurge în principal dupa
o pseudo-cinetica de ordinul II, pentru speciile colorant, surfactant și cationul de cupru
(pentru care se înregistrează și cele mai mari eficiențe, și viteze de adsorbtie).
- Mecanisme cinetice paralele sunt posibile, în special difuzia inter-particule datorată
adsorbției cationilor voluminosi în pori extrem de mci ai substratului.
A.3.2. Sinteza în laborator a nano-titanosilicaţilor şi a multi-materialelor (zeoliţi +TiO2 sau zeoliti
+WO3) în condiţii de temperatură controlată şi pH. Caracterizarea materialelor va fi similară cu
Activitatea 2.2.
Continuând activităţile etapei 2014 în etapa 2015 s-a respectat şi îndeplinit integral planul de
activităţi modificat prin Actul Adiţional aprobat de finanţator.
Pe baza corelaţiilor dezvoltate în etapa anterioară s-au obţinut noi materiale cu proprietăţi
adsorbante şi fotocatalitice prezentate în Tabelul 7. Primele patru materiale s-au caracterizat şi s-au
testat in aceasta etapa.
- Tabelul 7. Materiale de tipul nanosilicati şi materiale zeolitice cu adaus de TiO2 sau de
WO3
Nr.
crt.
Cod probă Suprafaţă
specifică [m2/g]
Vtotal pori
[c.c]
S micropori
[m2/g]
Volum micropori
[cc/g]
Materiale zeolitice cu adaus de TiO2 sau de WO3
1. FUS-DM4 132,505 3,34 e-01
32,89 0,015
2. FUS WO3 31,19 3,57e-01
2,21 0,048
3. FUS-DAl1 (1:1) 46,88 5,55 e-01
7,27 0,001
4. FUS D-NaOH 70,165 4,89 e-01
10,02 0,004
5. FUS-DAl1 (1:2) 46,829 3,52 e-01
5,71 0,002
6. FUS-DAl1 (1:3) 51,062 2,72 e-01
2,69 0,001
(a) (b)
10 20 30 40 50 60 70 80 90
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1 1645
32 1 1
1
1
1 Anatasse thetragonale (TiO2)
2 Rutile syn (TiO2)
3 Faujasite Na
4 Na6Al
6Si
10O
32*12H
2O
5 Chabasite-Na syn
6 Manganase Mn2O
3
Inte
nsity [a.u
.]
2Theta[0]
FUS-Al1
10 20 30 40 50 60 70 80 90
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
¤
""
o*
¤¤¤
¤
##
#
# Na6Al
6Si
10O
32
* Al2O
3-SiO
2
¤ Anatase syn
o Rutile
" Kyanite Al2SiO
5
Inte
nsity [
a.u
.]
2thete [degree]
FUS-DNaOH
Fig. 9. Difractogramele materialelor: (a) FUS-DM4; (b) FUS-WO3; (c) FUS+DAl1, (d)
FUS+DNaOH
Fig. 10 Imagini SEM şi AFM ale materialelor obţinute
Fig. 11. Analiza de morfologie şi topologie a materialelor de tip zeoliţi cu TiO2
S-au obţinut şi investigat materialele FUS-DAl1, FUS-DM4 şi FUS-WO3, materiale cu
proprietăţi fotocatalitice şi de adsorbţie datorită procentului mare de anatass syn, rutil şi
aluminosilicaţi asa cum se poate observa în difractogramele din Fig.9. Cristalinitatea acestor
materiale este peste 60%. Remarcabil este materialul FUS DM4 (s-a depus cerere de brevet), obținut
din cenusa zburatoare și TiO2 Degussa P25, cu o suprafata specifica foarte mare pentru această clasa
de materiale (132 m2/g) și care indică și formarea unor noi compusi ternari (titanati).
A.3.3.a. Optimizarea raportului volum de soluţie : masa de substrat pentru adsorbţia poluanţilor din
sistemul format din 3HN, MB şi SDBS.
Acest parametru a fost optimizat pentru cele 3 materiale noi de tip zeolitic (A3.2), variind
masa de substrat de la 0,1g la 0,5g (pentru un volum de 50mL de soluţie multi-componentă), la un
timp de adsorbție optimizat, stabilit anterior (120 min). Datele sunt prezentate în Tabelul 8 și Fig. 12.
Așa cum era de asteptat, cresterea cantitatii de substrat (deci a numarului de centrii activi)
conduce la cresterea eficientelor de adsorbție. Este de remarcat însă că această crestere este neliniară,
valori foarte aproape de maxim obtinandu-se la cantități diferite pentru fiecare poluant, pentru fiecare
substrat. Cel mai performant substrat a fost FUS-DM4 pentru care eficiențe convenabile de îndepartare
a colorantului, surfactantului sși cationului de cupru s-au obtinut la un dozaj de 6g/L. Pentru
îndepărtarea însă și a cationilor de cadmiu, dar mai ales a celor de nichel, sunt necesare dozări de
10g/L.
Tabelul 8,Fig.12 Eficienţa proceselor de adsorbţie pe materialele zeolitice functie de cantitatea de
substrat
FUS-DM4 FUS-WO3 FUS-DAl1 Mas
a
[g]
Cd2+
Cu2+
Ni2+
MB SDB
S
Cd2+
Cu2+
Ni2+
MB SDB
S
Cd2+
Cu2+
Ni2+
MB SDB
S
0,0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
0,1 21,1
7
56,9
8 3,98
82,8
0 50,88
19,3
5
67,1
9 2,19
14,1
6 52,74
11,4
5
32,8
8 5,35
45,3
1 28,44
0,2 29,6
4
72,9
7 5,43
92,1
1 65,48
26,5
0
87,0
4 4,53
21,7
1 80,04
21,5
5
51,6
2 5,73
29,6
7 31,15
0,3 51,7
6
94,4
0 5,97
94,8
0 83,89
46,8
2
97,2
1 6,85
27,3
3 92,12
26,7
9
63,8
6 9,62
51,7
4 53,54
0,4 75,1
4
98,9
8
13,2
1
96,2
5 90,17
67,6
7
99,1
1
10,9
0
45,3
5 92,58
25,8
5
55,3
6
13,4
8
33,6
7 40,41
0,5 88,3
7
99,6
3
20,8
2
96,7
2 90,11
73,7
8
99,2
6 6,30
39,3
1 93,71
56,7
6
86,4
4
11,7
3
73,5
7 77,66
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
20
40
60
80
100
Effic
ien
cy [%
]
masas [g]
Cd2+
(5P)/FUS-DM (A)
Cu2+
(5P)/FUS-DM (A)
Ni2+
(5P)/FUS-DM (A)
MB(5P)/FUS-DM (A)
SDBS(5P)/FUS-DM (A)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Efic
ient
a [%
]
masas [g]
Cd2+
(5P)/FUS-WO3 (A)
Cu2+
(5P)/FUS-WO3(A)
Ni2+
(5P)/FUS-WO3 (A)
MB(5P)/FUS-WO3 (A)
SDBS(5P)/FUS-WO3 (A)
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Eficie
nta
[%
]
masas[g]
Cd2+
(5P)/FUD-DAl1 (A)
Cu2+
(5P)/FUD-DAl1 (A)
Ni2+
(5P)/FUD-DAl1 (A)
MB(5P)/FUD-DAl1 (A)
SDBS(5P)/FUD-DAl1 (A)
Parametrii cinetici corespunzatori proceselor de adsorbtie s-au determinat pntru acleleasi trei
modele de pseudo-cinetica de ordinul I, de ordinul II si pentru difuziune inter-particule.
Concluzii 3
Exceptie adsorbtia cationului de nichel, ceilalti cationi urmeaza mecanisme de pseud-cintica
de ordinul II. Datele cinetice indică pentru substratul obținut cu WO3 valori mai reduse ale capacității
de adsorbție și valori comparabile ale constantelor cinetice, indicând că procesul este guvernat de
existenta mezo- și micro-porilor. Aspectul este cu atat mai evident cu cât specia de adsorbit are o
încărcare electrică mai redusa, ca in cazul MB.
Şi în acestă situaţie adsorbţia cationului de cupru este mai eficientă, cantitatea maximă ce poate fi
îndepărtată este peste 85mg/g de substrat.
A.3.3.b. Adsorbţie a HM, MB şi SDBS pe multi-materialele de tip zeoliţi cu TiO2 substraturile
selectate
Eficienţa adsorbtiei a stat la baza optimizarii duratei optime de contact, rezultatele fiind
incluse în Tabelele 9..11.
Tabelul 9. Variaţia eficienţei de adsorbţie a HM, MB şi SDBS pe multi-materialele de tip zeoliţi cu
TiO2 substraturile selectate (0,1 g/50 mL). Influenţa timpului de contact
Timp
[min]
Adsorbtie Cd+Cu+Ni+ MB+SDBS/FUS DM4 SBET= 132,505 m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
Cd2+
MB SDB
S Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDB
S
10 36,82 89,77 21,10 47,92 71,63 48,29 13,98 44,05 71,40 33,76 15,08 42,62 0,14 75,96 37,95 15 39,01 90,84 18,53 51,34 74,71 24,56 12,76 44,75 74,72 36,00 14,54 42,15 2,97 69,72 38,73 30 57,43 89,45 23,66 52,93 77,32 10,17 14,21 46,94 77,72 38,77 14,01 44,66 3,80 74,75 44,88 45 56,65 90,01 23,96 55,40 80,30 8,40 10,66 44,29 80,34 40,13 18,62 50,60 5,57 78,64 45,72 60 43,39 92,15 23,09 55,37 79,91 11,23 10,15 46,31 82,41 42,56 18,27 49,53 3,69 77,95 46,29 90 48,30 92,75 21,54 57,66 83,09 9,71 15,83 50,28 84,22 43,44 20,60 54,56 3,47 81,88 50,36 120 43,81 93,37 23,01 59,53 83,41 14,64 12,13 49,37 86,23 45,60 21,17 56,98 3,98 82,80 48,92 150 46,18 93,74 23,85 61,37 83,92 9,99 10,17 48,82 85,44 45,04 20,49 56,85 4,99 84,21 51,99 180 46,36 93,99 22,10 61,48 84,24 42,31 11,73 51,77 86,62 45,93 23,30 58,36 4,09 84,07 52,81
Tabelul 10. Variaţia eficienţei de adsorbţie a HM, MB şi SDBS pe multi-materialele de tip zeoliti
cu WO3 substraturile selectate (0,1 g/50 mL). Influenţa timpului de contact
Timp
[min]
Adsorbtie Cd+Cu+Ni+ MB+SDBS/FUS WO3 SBET= 31,19 m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
Cd2+
MB SDB
S Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDB
S
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
10 34,47 14,03 22,52 28,77 0,60 10,99 10,26 43,81 13,77 35,24 14,99 50,65 2,75 22,29 34,38
15 31,80 30,03 22,25 32,74 3,99 22,72 12,28 48,40 15,59 38,68 15,23 53,59 4,46 21,44 38,55
30 43,08 34,80 19,79 43,65 3,86 39,02 10,09 52,30 15,72 45,58 16,71 58,08 5,36 20,19 43,19
45 41,20 35,38 0,49 50,85 10,51 0,49 14,11 57,69 14,30 48,66 21,72 62,83 6,20 19,81 44,71
60 45,73 40,60 25,55 53,26 8,65 51,02 9,00 56,33 16,18 51,31 18,02 63,67 3,87 17,43 47,30
90 47,07 45,92 30,81 54,01 3,46 52,72 11,73 58,94 11,79 51,22 18,18 64,41 1,60 13,50 49,38
120 47,69 41,18 25,41 57,71 3,22 56,36 10,24 58,63 12,20 52,79 19,35 67,19 2,19 14,16 52,74
150 47,65 43,67 25,79 58,63 4,00 58,04 13,87 61,13 9,77 53,32 21,21 68,89 3,31 10,94 52,79
180 48,87 41,41 20,40 59,10 4,62 59,22 12,70 61,69 9,65 53,91 19,26 67,78 0,03 10,98 51,56
Tabelul 11. Variaţia eficienţei de adsorbţie a HM, MB şi SDBS pe multi-materialele de tip zeoliţi
FUS DAl1 substraturile selectate (0,1 g/50 mL). Influenţa timpului de contact
Timp
[min]
Adsorbtie SDBS+MB+Cd+Cu+Ni/FUS(Al+FA+NaOH+TiO2)ht = 1:1 notata (FUS DAl1) SBET =46,88m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
Cd2+
MB SDB
S Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDB
S
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
10 28,31 22,09 15,19 31,87 31,81 35,79 9,01 19,85 24,84 20,98 8,29 21,13 3,23 22,35 22,30 15 32,76 24,69 18,74 34,69 34,64 38,83 8,14 22,80 25,73 16,61 10,47 21,88 3,34 19,61 19,21 30 34,42 23,84 20,53 38,95 43,18 41,17 10,08 25,47 28,52 19,56 10,69 26,30 1,79 24,72 23,62 45 35,23 31,15 25,28 43,69 52,63 46,26 7,06 22,05 33,52 27,03 8,85 21,44 3,12 18,68 9,13 60 40,49 28,08 22,01 41,95 55,84 45,60 6,06 23,68 36,77 28,00 8,93 27,36 4,56 26,98 21,54 90 37,45 25,85 25,69 41,32 56,43 46,18 7,19 27,34 45,76 30,75 9,53 29,25 4,99 34,89 26,38
120 37,69 30,80 29,99 43,06 54,29 47,96 6,89 20,02 35,02 24,96 11,45 32,88 5,35 45,31 28,44 150 38,62 33,47 31,93 45,78 58,85 49,75 2,78 24,22 38,33 30,03 9,29 32,09 4,38 35,75 28,28 180 38,28 31,23 28,69 43,69 59,33 49,04 1,65 24,80 43,12 34,10 7,89 32,43 5,31 36,79 26,00
Valorile experimentale indică aceste substraturi ca fiind deosebit de eficiente cu atingerea eficientelor
maxime
dupa cca. 30 min. Odata atins echilibrul, procesele de adsorbtie sunt stabile, pe intreaga perioada
investigata. Aceste date au permis şi calculul parametrilor cinetici.
Concluzii 4
- Studiile cinetice au aratat ca procesele decurg dupa o pseudo-cinetica de ordinul II, cu valori
extrem de diferite corespunzatoare capacitatii de adsorbtie a fiecarui poluant, indicând astfel
o adsorpbție concurentă care decurge după un mecanism unic, guvernat însă de constante
cinetice diferite. Astfel, optimizarea parametrilor de proces va trebui realizata secvential,
functie de ordinea în care poluantul/poluanții considerați se doresc a fi indepartati.
- Din acest punct de vedere caionii de cupru și cadmiu sunt reținuțiî n cantitati mari, dar
concurențial cu speciile neionice (MB, SDBS).
- Substratul FUS DM4 cue suprafața specifică cea mai mare, cu suprafața cea mai puțin
rugoasă (RSM =33,8nm) și cu micropori are eficiența cea mai mare în adsorbție.
A.3.3.c. Optimizarea procesului de fotocataliză UV a albastrului de metilen (MB), a surfactantului
dodecil benzen sulfonat de sodiu (SDBS) din sisteme cmplexe de poluanţi: 3HM (cadmiu, cupru şi
nichel)+1D +1S, pe materialele de tip nano-titanosilicaţi şi multi-materialele zeoliţi cu TiO2 sau
zeoliti cu WO3 selectate. Rezultatele experimentale sunt incluse in Tabelul 12...13 si Fig. 13...14.
Tabelul 12. şi Fig.13. Variaţia eficienţei fotodegradare a MB şi SDBS din sisteme complexe cu
metale grele pe materialele de tip zeoliţi cu TiO2 substraturile selectate (0,1 g/50 mL). Influenţa
toptim de contact.
Timp
[min]
Fotodegradarea: SDBS+MB+Cd+Cu+Ni/FUS- DM4 SBET = 132,505 m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
Cd2+
MB SDB
S Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDB
S
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
30 37,14 73,05 7,35 45,72 45,80 44,43 12,40 38,27 42,29 20,00 14,60 33,32 3,59 41,00 20,16
60 35,60 74,77 7,74 47,74 47,30 45,25 12,57 35,91 41,72 19,87 13,88 34,93 3,45 42,83 24,87
90 33,92 78,52 10,65 50,81 49,42 47,95 17,30 41,66 53,56 25,49 16,04 42,16 5,71 53,61 27,14
120 43,46 85,07 18,99 47,12 48,98 51,37 16,84 42,32 57,26 28,63 17,88 43,56 5,81 51,47 31,27
180 44,72 85,24 17,73 52,14 51,83 53,30 17,28 43,55 59,35 31,45 16,18 47,67 4,85 55,25 32,86
240 44,97 77,03 3,38 54,95 52,88 55,10 18,42 46,90 63,88 35,71 13,52 48,70 5,42 59,26 35,86
300 50,90 82,01 1,36 56,15 58,99 55,10 18,65 49,85 63,03 36,98 12,56 44,59 3,98 62,34 37,15
360 50,27 85,41 0,15 56,23 59,91 54,86 19,02 50,43 74,84 38,4 12,23 48,32 3,88 66,47 37,97
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+MB+SDBS)/FUS-DM4 (F)
MB(MB+Cd2+
+SDBS)/FUS-DM4 (F)
SDBS(SDBS+Cd2+
+MB)/FUS-DM4 (F)
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cu2+
(Cu2+
+MB+SDBS)/FUS-DM (F)
MB(MB+Cu2+
+SDBS)/FUS-DM (F)
SDBS(SDBS+Cu2+
+MB)/FUS-DM (F)
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+Cu2+
+MB+SDBS)/FUS-DM4 (F)
Cu2+
(Cu2+
+Cd2+
+MB+SDBS)/FUS-DM4(F)
MB(MB+Cd2+
+Cu2+
+SDBS)/FUS-DM4 (F)
SDBS(SDBS+Cd2+
+Cu2+
+MB/FUS-DM4 (F)
50 100 150 200 250 300 350
0
20
40
60
80
100
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(5P)/FUS-DM (F)
Cu2+
(5P)/FUS-DM (F)
Ni2+
(5P)/FUS-DM (F)
MB(5P)/FUS-DM (F)
SDBS(5P)/FUS-DM (F)
Tabelul 13 și Fig. 14. Variaţia eficienţei fotodegradare a MB şi SDBS din sisteme complexe cu
metale grele pe multi-materialele de tip zeoliti cu WO3 substraturile selectate (0,1 g/50 mL).
Influenţa toptim de contact
Timp
[min]
Fotodegradarea: SDBS+MB+Cd+Cu+Ni/FUS- WO3 SBET = 31,19 m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
Cd2+
MB SDB
S Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDB
S
0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
30 28,88 13,94 7,00 27,64 8,26 6,54 1,85 33,32 0,81 37,48 12,09 41,11 1,22 0,13 18,54
60 30,64 10,66 6,50 34,33 9,57 10,34 1,94 34,93 0,69 37,93 17,24 45,96 0,31 3,21 17,44
90 38,40 14,51 9,13 35,59 9,95 12,90 5,68 42,16 1,07 41,18 19,88 47,51 0,21 3,93 26,85
120 39,93 24,75 13,66 37,43 15,69 19,97 8,65 43,56 1,04 42,60 19,95 48,09 1,25 1,97 12,23
180 40,88 26,51 13,45 49,60 25,59 27,77 10,01 47,67 2,76 47,64 31,21 56,76 5,36 3,88 30,99
240 48,59 22,76 12,57 41,02 32,04 28,71 12,45 48,70 3,63 43,71 26,08 55,56 2,82 3,09 31,84
300 50,42 33,71 15,28 46,08 32,82 27,04 12,33 44,59 4,02 47,12 24,75 56,33 1,29 3,40 33,46
360 50,32 33,71 17,84 51,86 30,05 31,02 12,39 50,40 3,94 47,18 26,54 58,47 1,60 3,05 33,87
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cu2+
(Cu2+
+MB+SDBS)/FUSWO3(F)
MB(MB+Cu2+
+SDBS)/FUSWO3(F)
SDBS(SDBS+Cu2+
+MB)/FUSWO3(F)
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90Cd
2+(Cd
2++Cu
2++MB+SDBS)/FUS-WO
3 (F)
Cu2+
(Cu2+
+Cd2+
+MB+SDBS)/FUS-WO3 (F)
MB(MB+Cd2+
+Cu2+
+SDBS)/FUS-WO3 (F)
SDBS(SDBS+Cd2+
+Cu2+
+MB/FUS-WO3 (F)
Eficie
nta
[%
]
Timp [mim] 0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 Cd
2+(5P)/FUS-WO
3 (F)
Cu2+
(5P)/FUS-WO3 (F)
N2+
(5P)/FUS-WO3 (F)
MB(5P)/FUS-WO3 (F)
SDBS(5P)/FUS-WO3 (F)
Efic
ien
ta [
%]
Timp [min]
Concluzii 5
Cu toate că suprafața specificî este mai micî decât în cazulsubstratului obținut cu precursor de
dioxid de titan, eficiențele sun mai mari în primul caz, dovada unui material fotocatalitic cu Egmai
mică decît a complexului de oxizi cu oxizi de aluminiu. În procesul de fotocataliză acest luxru este
determinant, alături de intensitatea radiației. Eficiența în fotodegradarea poluanților studiați pe
substratul FUS-Dal1( SBET =46,88 m2/g) sunt prezentate în raportul 2015.
Rezultatele experimentale indică superioritatea substratului conținând structuri zeolitice de
cenușă zburatoare și TiO2, fapt previzibil ținand cont de prezența celor doi polimorfi (anatas si rutil)
care sprijină procesul de oxidare fotocatalitica.
Remarcabil este însă comportamentul, aproape similar al materialului FUS-DAI1. Penru
aceste doua maeriale, fotodegradarea MB decurge cu eficiențe mai ridicate comparativ cu cea a SDBS,
deși structura MB poate fi considerată mai complexa. Cauza acestui comportament se poate regăsi în
stabilitatea ridficată a catenei hidrocarbonate saturate din SDBS.
Rezultatele experimentale arata, că şi în cazurile anterioare, ca modelul corespunzator pseudo-
cineticii de ordin II descrie practc fiecare dintre combinatiile de procese analizate. Acest fapt confirma
ca procesele decurg in condiții în care concentrația centrilor activi și concentrația poluantilor sunt
comparabile. Ca și în cazurile anterioare, valorile capacităților maxime de substrat sunt asociate
speciilor mici (cationice)în timp ce procesul asociat cu componentii organici (MB si SDBS) este
caracterizat de valori mici ale capacității maxime de adsorbție. De remarcat însă, că în cazul
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+MB+SDBS)/FUS-WO3 (F)
MB(MB+Cd2+
+SDBS)/FUS-WO3 (F)
SDBS(SDBS+Cd2+
+MB)/FUS-WO3 (F)
fotocatalizei, acest aspect nu este esețtial deoarece odata adsorbită, specia organica este descompusa în
compuși care se îndepartează de pe substrat.
Acest aspect este confirmat de valrile mari ale constantelor cinetice asociate proceselor
globale (fotocataliza și adsorbție) asociate acestor specii. Mecansimele paralele (pseudo-cinetica de
ordinul I si difuziune inter-particule) caracterizeza doar în foarte mică masură aceste procese
complexe/ simultane de adsorbție si fotocataliză.
A.3.3.. Fotocataliză în sistem Fenton pe trei substraturi: FUS+DM4, FUS+WO3 şi FUS+DAl1
Pentru aceste trei substraturi s-a vizat cresterea eficientei de oxidare avansata a compusilor
organici prin asocierea fotocatalizei heterogene cu fotocataliza omogena în sisteme de tip Fenton. S-a
lucrat cu 20mL sol Fe2+
de concentratie 0,002 M. Rezultatele prezentate aici sunt prezentate în
tabelul 14 și Fig, 15.
Viabilitatea acestei asociaţii este confirmată de rezultatele experimentale care indică eficienţe
de îndepartare a MB semnificativ crescute pentru substratul care implică și TiO2, chiar și la timpi de
contact de 30 min.
Pentru substratul care implica și WO3 creșterea eficienței este moderată, comportament datorat
atât unei suprafețe specifice mai reduse cât și unei instabilități relativ ridicate a compușilor de
wolfram. Substratul al treilea, prezintă o creștere e afeiciențtei de fotodegradare a MB semnificativă
dar major influențată de procese concurente de adsorbție a cationilor de metale grele.
Tabelul 14. şi Fig 15. Variaţia eficienţei fotodegradare a MB şi SDBS din sisteme complexe cu
metale grele pe multi-materialele de tip zeoliţi cu TiO2 substraturile selectate (0,1 g/50 mL)
cu sistem Fenton. Influenţa timpului de contact
Timp
[min]
Fotodegradarea in sistem Fenton Fe2+
: SDBS+MB+Cd+Cu+Ni/FUS- DM4 SBET 132,505m2/g
1HM+1D+1S (a) 1HM+1D+1S (b) 2HM+1D+1S (c) 3HM+1D+1S (d)
Cd2+
MB SDB
S Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ MB SDB
S Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDB
S
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
30 33,06 74,81 1.24 39,19 82,3 40,75 14,34 35,6 65,8 26,57 24,81 34,12 1,08 51,66 44,77
60 34,97 71,55 9.73 31,12 69,63 36,75 17,54 38,68 67,75 28,68 15,19 23,3 3,02 42,06 39,41
90 34,79 72,28 9.01 38,86 82,1 44,35 17,18 36,94 65,28 27,67 20,14 37,54 2,43 59,48 44,99
120 36,76 69,56 9,22 40,76 82,59 44,01 17,38 39,3 71,58 29,95 20,59 37,27 3,99 60,11 47,6
180 20,79 73,76 9.49 48,59 84,31 44,63 14,98 39,22 74,94 34,09 18,27 38,68 4,41 73,42 46,09
240 49,27 74,68 14,99 56,17 87,61 51,83 19,52 41,94 76,37 33,69 20,29 40,73 5,66 77,1 46,51
300 47 75,2 15,56 49,47 87,7 51,19 17,28 40,93 78,89 36,92 21,52 43,89 3,02 78,3 49,44
360 46,82 77,38 17,.53 52,29 88,39 53,66 13,43 41,62 79,39 35,85 17,37 41,5 3,54 74,71 40,25
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+MB+SDBS)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
MB(MB+Cd2+
+SDBS)/FUS-DM4(F-Fe2+
)
SDBS(SDBS+Cd2+
+MB)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cu2+
(Cu2+
+MB+SDBS)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
MB(MB+Cu2+
+SDBS)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
SDBS(SDBS+Cu2+
+MB)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(Cd2+
+Cu2+
+MB4+SDBS)/FUS-DM (F-Fe2+
)
Cu2+
(Cu2+
+Cd2+
+MB4+SDBS)/FUS-DM (F-Fe2+
)
MB(MB+Cd2+
+Cu2+
+SDBS)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
SDBS(SDBS+Cd2+
+Cu2+
+MB)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Efic
ien
ta [%
]
Timp [min]
Cd2+
(5P)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
Cu2+
(5P)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
Ni2+
(5P)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
MB(5P)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
SDBS(5P)/FUS-DM4 (F-Fe2+
)
Pentru a sprijini procesele oxidative, s-au facut teste de fotocataliză şi în prezenţă de apă
oxigenată sub iradiere în UV pe materialul compozit cel mai eficient și mai stabil. S-a modificat
volumul de apă oxigenată, adaugandu-se cate 5μL; 10 μL la 50mL sistem de 5 poluanţi şi 0,1g
substrat, Tabel 15 şi Fig. 16.
Tabelul 15 şi Fig.16 Variaţia eficienţei fotodegradării a MB şi SDBS din sisteme complexe cu
metale grele pe FUS+DM4 (0,1 g/50 mL). Influenţa timpului de contact în sisteme continaând și
H2O2
Timp
[min]
Fotocataliza UV + 10μL H2O2 Cd2+
+Cu2+
+Ni2+
+MB+SDBS/FUS-DM4 3HM+1D+1S + 5μL 3HM+1D+1S + 10μL
Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDBS Cd2+ Cu2+ Ni2+ MB SDBS
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
30 10,39 25,5 2,31 32,16 28,36 10,39 25,50 2,31 32,16 28,36
60 15,3 33,68 0,12 42,97 33,98 15,30 33,68 0,12 42,97 33,98
90 11,88 33,51 0,12 60,79 41,61 11,88 33,51 0,12 60,79 41,61
120 14,71 39,13 1,56 64,48 39,48 14,71 39,13 1,56 64,48 39,48
180 16,45 41,52 0,84 69,79 43,51 16,00 41,52 0,84 69,79 43,51
240 14,91 45,18 1,53 78,63 46,9 14,91 45,18 1,53 78,63 46,90
300 15,18 48,44 2,75 77,79 47,16 15,18 48,44 2,75 77,79 47,16
360 16,22 50,41 4,20 80,33 47,87 4.2 80.33 47.87 4.2 80.33
1h la
intuneric 15,44 30,97 5,67 2,32 7,09 14,26 48,80 -6,53 -0,43 9,45
0 50 100 150 200 250 300
0
20
40
60
80
100
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(5P)/FUS-DM (F+5L H2O
2)
Cu2+
(5P)/FUS-DM (F+5L H2O
2)
Ni2+
(5P)/FUS-DM (F+5L H2O
2)
MB(5P)/FUS-DM (F+5L H2O
2)
SDBS(5P)/FUS-DM (F+5L H2O
2)
0 50 100 150 200 250 300 350
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Eficie
nta
[%
]
Timp [min]
Cd2+
(5P)/FUS-DM (F+10L H2O
2)
Cu2+
(5P)/FUS-DM (F+10L H2O
2)
Ni2+
(5P)/FUS-DM (F+10L H2O
2)
MB(5P)/FUS-DM (F+10L H2O
2)
SDBS(5P)/FUS-DM (F+10L H2O
2)
Prelucrarea datelor experimentale indică, pentru fiecare set de substrat/ complex de poluanți că
modelul de pseudo-cinetica de ordinul II este cel care descrie marea majoritate a situațiilor.
Cresterea eficienței de fotodegradare nu s-a realizeaza datorita unor procese mai rapide ci
aparent datorita unei capacități ușor crescute a substraturilor.
Ținând seama însa că cele doua mecanisme de fotocatailiza (heterogenă și omogenă) sunt
practic independente, se poate afirma că rezultatul global, este o îmbunătățire a eficienței prin
adaugarea efectului de fotocataliza omogena la cel de fotocataliza heterogenă.
A.2.4. Modelarea procesului de adsorbţie pe materialele zeolitice selectate (izoterma de
adsorbţie, cinetica procesului de adsorbţie)
A.2.4.1. Modelare termodinamică. Izoterme de adsorbţie
Modelarea termodinamică utilizând formele liniarizate ale celor două modele, Langmuir și
Freundlich s-a realizat pentru sisteme complexe cu 3, 4 şi 5 poluanţi iar parametrii modelelor de
adsorbţie sunt prezentate în Tabelul 16.
Tabel 16. Date experimentale ale izotermelor de adsorbţie a HMs, MB şi SDBS din sisteme
complexe
Cd2+(Cd2++MB+SD
BS)
FUS DM4
MB(MB+Cd2++SDBS)
/ FUS DM4
SDBS(SDBS+Cd2++MB)/
FUS DM4
Cu2+(Cu2+ +MB+
SDBS)/ FUS DM4
MB(MB+Cu2++
SDBS FUS DM4
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
Ci
[mg/L]
q
[mg/g] Ci[mg/L]
q
[mg/g]
14,270 3,548 0,053 0,013 0,034 0,002 6,781 1,689 0,054 0,012
31,460 7,843 0,164 0,040 0,113 0,007 15,980 3,991 0,109 0,027
34,010 15,989 0,241 0,059 0,143 0,006 36,630 9,152 0,218 0,053
103,600 25,871 0,402 0,099 0,220 0,011 50,980 12,732 0,459 0,113
235,000 58,464 0,697 0,168 0,428 0,032 129,400 25,585 0,887 0,218
502,200 94,475 1,043 0,245 0,645 0,020 284,400 61,948 0,979 0,206
SDBS(SDBS+
Cu2++MB FUS DM4
Cd2+(Cd2++Cu2++MB+SDBS)/
FUS DM4
Cu2+(Cu2+ +Cd2++MB+SDBS)/
FUS DM4
MB(MB+Cd2+
+Cu2++SDBS)/ FUS
DM4
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
0,175 0,005 15,530 3,868 7,508 1,876 0,049 0,012
0,253 0,033 30,900 7,680 17,160 4,271 0,096 0,023
0,485 0,089 63,570 15,864 37,250 9,292 0,198 0,049
0,923 0,179 121,100 30,170 56,200 14,031 0,322 0,079
1,740 0,368 296,500 68,608 161,000 39,843 0,632 0,152
2,606 0,528 508,300 56,425 292,300 59,290 1,021 0,227
SDBS(SDBS+Cd2+
+Cu2++MB)/ FUS DM4
Cd2+(Cd2++Cu2++Ni2++MB+S
DBS)/ FUS DM4
Cu2+(Cu2++Cd2++Ni2++MB+S
DBS) FUS DM4
MB(MB+Cd2++Cu2++Ni2++ SDBS)/ FUS DM4
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
Ci
[mg/L]
q
[mg/g]
0,146 0,017 16,840 3,878 7,661 1,901 0,064 0,009
0,272 0,005 32,590 8,080 17,140 4,275 0,114 0,025
0,539 0,093 65,190 16,143 37,400 9,340 0,232 0,056
1,049 0,214 135,100 32,709 60,200 15,014 0,459 0,110
1,964 0,422 266,100 52,080 141,300 33,608 0,887 0,203
3,638 0,655 477,100 41,550 318,600 53,425 1,354 0,287
A.3.3.e. Optimizarea condiţiilor de proces pentru fotocataliză şi adsorpţie sub iradiere VIS şi UV pe
sisteme complexe de tipul amestecuri de coloranti şi cu metal greu.
S-a utilizat ca substrat materialul cu suprafaţa specifică cea mai ridicată şi care a dovedit în
activităţile precedente cele mai bune eficienţe în reţinerea coloranţilor şi metalelor grele dar şi cu
potenţial de degradare în fotocataliză, realizând astfel pregătirea datelor pentru etapa următoare
(2016). S-a lucrat în dispersie (0,1 g/L), la pH-ul natural al apelor uzate şi s-a testat timpul necesar
atingerii echilibrului. , Fig. 17.
Fig. 17 Eficienţa adsorbţiei în funcţie dr timpul optim de contac
Eficienţele ridicate mai ales în prezenţe cationului de cupru sunt posibile şi unei reacţii modelată mai
jos.
Concluzii 6
Rezultatele arată că eficiența de adsorbție depinde semnificativ de proprietățile suprafeței
adsorbantului în schimb cinetica proceselor este influențată în principal de structura moleculară
(flexibilitatea) a colorantului.
Experimentele fotocatalitice au arătat diferite căi pentru îndepărtarea coloranților: (a)
adsorbție independentă și fotocataliză pentru azo-colorant; (b) un mecanism complex, care eventual
implică adsorbția produselor intermediare pentru colorantul cu structură de antrachinonă.
Rezultatele arată un comportament diferit al centrilor activi față de poluanti; astfel, pentru
speciile cationice (metale grele) ca si pentru structura rigida a colorantului MB, modelul Langmuir
descrie bine adsorbția din sisteme cu trei și patru poluanți.
Pentru aceste specii, adsorbtia este chimica mono-strat, cu formare de legaturi relativ
puternice, confirmand atat eficientele ridicate cat si rezultatele obtinute in modelarile cinetice.
Asimetria dimensionala ridicată a surfactantului SDBS face ca adsorbția sș fie conditionată de
stereochimia interacțiunii surfactant – substrat (cu comportament corespunzator aparenet unui substrat
heterogen).
De altfel, încarcarea negativă a SDBS exclude practic interacțiunile cu substraturile oxidice
(cu încracrae superficială negativă). Astfel, adsorbtia SDBS are loc probabil prin catena
hidrocarbonată, confirmând eficiențele moderate. Acest comportament depinde și de substrat, cu
rezultatele cele mai bune date de ZCET-FUS și ZCR FUS.
In sistemele complexe, conținând cinci poluanți, în afara interactiunilor poluant-substrat sunt
probabile atat interacțiuni de tip atractiv între compușii organici (MB, SDBS) și cationii metalelor
grele cât și interacțiuni de tip repulsie între specii cu încarcare electrica similara (cationi); procesele
reale sunt mult mai complexe iar rezultatele experimentale indică aceleași interacțiuni puternice în
cazul speciilor cationice și al MB.
Adsorbția SDBS nu poate fi modelată convenabil cu nici unul dintre cele doua modele, cu
precădere pentru substraturile cu reactivitate foarte ridicata (FUS DM4 si FUS DAll). Acest rezultat
este în bună concordanță cu datele experimentale referitoare la eficiența procesului de adsorbție în
condițiile parametrilor optimizati.
Cel mai eficient adsorbant este FUS_DM4 pentru care s-a și depus un brevet de invenție.
Osuport 2 (O5). Valorificarea rezultatelor proiectului prin diseminarea produselor cercetării la
diferite comunicări ştiinţifice
A.5.1. Diseminarea rezultatelor proiectului în domeniul cercetării (la conferinţe internaţionale şi
simpozioane cu teme pe zeoliţi, cenuşă, materiale fotocatalitice, adsotbţie, nano-materiale şi
dezvoltarea site-ul proiectului
În această etapă s-au obţinut numeroase rezultate cu grad avansat de noutate care au fost valorificate
astfel:
Articole publicate
1.Visa M., Bogatu C., Duţă A., Tungsten Oxide -Fly Ash Oxide Composites In Adsorption and
Photocatalysis, J. of Hazardous Materials, vol.289 (2015) 244-256 (jurnal ISI, FI= 4,529);
2.Vişa M., Andronic L., Duţă A., Fly ash-TiO2 nanocomposite material adsorbent for multi-
pollutants wastewater treatment, J. of Environmental management, vol.150 (2015) 336-343 (jurnal ISI,
FI= 3,188);
3. Maria Vişa., Nicoleta Popa, Adsorption of heavy metals cations onto zeolite material from
aqueous solution, J.of Membrane Science & Technology ISSN 2155-9580 (iulie 2015) 8 pag.
Articol în evaluare: M. Vişa, Synthesis and characterization of new zeolite materials obtained from
fly ash for heavy metals removal in advanced wastewater treatment, J. Powder technology (jurnal
ISI, FI=2,269).
În 2015 s-a depus la OSIM cererea de brevet cu nr. A.00867 din 19.11.2015. Material compozit cu
proprietăţi adsorbante/fotocatalitice în domeniile spectrale ultraviolet şi vizibil şi procedeu de
obţinere a acestuia, autori: Maria Vişa, Anca Duţă.
Participarea la conferințe internaţionale:
1. Conferinţa EAAOP- 4 European Conference Environmental Aplication of Advanced
Oxidation Processes,2015, Athena, Grecia. Lucrările prezentate de:
2.
1.1. M. Vişa, A. Duţă ” Preparation and characterization of titanium dioxide photocatalyst
supported on fly ash particles. Evaluation of photocatalytic activity in wastewater treatment” M.
Vişa - prezentare orala.
1.2. A. M. Chelaru, M. Vişa ”New Composites Obtained by Friendly conditions for Advanced
Wastewaters Process.”, drd.ing. Andreea Chelaru – prezentare poster.
2. Conferinţa ” 1st International Caparica Conference on Pollutant Toxic Ions and Molecules, (2
nd -4th
November, Caparica, Portugal, 2015). Lucrări prezentate de:
2.1. Prof. dr.M. Vişa, profesor invitat. ”Fly-ash based composites in simultaneous adsorption and
photo-degradation for up-scalable advanced wastewater treatment” autori: M. Vişa, A. Duţă,
prezentare orala.
2.2. Prof.dr.ing. A. Duţă, profesor invitat. ” Synergistic design of photocatalytic materials and
processes”, autori: A. Duţă, M. Vişa, A. Enesca, prezentare orala.
2.3. Drd.ing. A.M. Chelaru, ” Heavy metals and methylene blue removal from wastewater by zeolite
synthesized from fly ash”, autori: A. M. Chelaru, M. Vişa, prezentare orală scurtă.
Singurul premiu acordat la această secţiune a fost acordat tinerei doctorant A.M. Chelaru.
3. A.M. Chelaru – ca masterand a participat la conferinţa internaţională CSSD-Universitatea
Dunărea de Jos Galaţi, lucrarea prezentată ”Zeolite Materiais Obtained from Fly Ash Used for
Removal of Heavy Metals and Methylene Blue from Wastewaters”, autori: A. Chelaru, M. Vişa.
Postarul a fost premiat, premiul III.
Participarea la Sesiunea Cercurilor Studențesti 2015. 1. Butum Anita –studentă anul IV IPMI a
obţinut premiul III. Lucrarea prezentată: ”Îndepărtarea coloranţilor alimentari cu materiale
fotocatalitice depuse pe cenuşa de termocentrală”. 2. Chelaru Andreea Maria-masterand a obţinut premiul I: Lucrarea prezentată: ”Îndepărtarea
poluaţților din apele uzate cu ajutorul materialelor zeolitice obţinute din cenuşa de termocentrală”.
Disseminarea prin lucrari de licenţă şi disertatie:
In anul universitar 2014-2015 studenţi din anul IV al programului de studii Ingineria şi protecţia
Mediului în Industrie şi un masterand au realizat lucrări de licenţă şi de disertaţie în tematica
proiectului, derulând activităţi experimentale specifice (cu precădere din A.3.1).
1. Dragomir Hermine studenta anul IV IPMI a pregatit lucrarea de licenţă cu titlul ”Adsorbţia în
epurarea apelor uzate rezultate din secţiile de vopsitorie a textilelor cu colorant industrial Bemacid
Blue”
2. Chelaru Andreea Maria a pregatit lucrarea de disertatie ” Eficienţa materialelor zeolitice
obţinute din cenuşa de termocentrală la îndepărtarea poluanţilor din apele uzate pentru epurarea
apelor uzate”.
A.5.2. Diseminarea rezultatelor proiectului către beneficiarii cercetării şi stabilirea stategiei
pentru o viitoare colaborare.
1. M. Vişa - directorul proiectului am fost invitată la meetingul „GMI Global brings Ash Trade
Europe 2015”, 22-23 aprilie 2015 la Frankfurt, Germania. Prezentarea orală susţinută: “Fly Ash - A
Second Raw Material for Advanced Wastewater Treatment”. Acest mod de utilizare a cenuşii s-a
dovedit a fi interesanta şi pentru companiile din Bosnia, India, Grecia, Germania, care folosesc
cenusa de termocentrală fie pentru a obţine materiale de construcţii sau ca adous la imbunătăţirea
calităţii asfaltului.
2. Legătura cu mediul economic s-a realizat prin participarea la ”AFCO Ediţia 2015” prezentarea în
faţa companiilor. Unele companii s-au dovedit a fi interesate de aceste materiale pentru staţiile lor de
epurare (etapa de epurare primară). Chelaru Andreea Maria-masterand a obtinut premiul I.. Lucrarea
prezentată ”Eficienţa materialelor zeolitice obţinute din cenuţa de termocentrală pentru epurarea
apelor uzate”.
Web-site: a fost actualizat web-site-ul proiectului, http://www.unitbv.ro/fa-ro-zeolit/en-
us/contact.aspx
Implementarea rezultatelor în instruirea avansată a tinerilor
Ing. Andreea Chelaru a promovat examenul de admitere la doctorat. A susţinut referatul
”Materiale avansate pe bază de oxizi metalici folosite în procese simultane de adsorbţie şi
fotocataliză”, notată cu 10.
Doctoranda ing. Nicoleta Popa activează în centru de cercetare pe tema proiectului.
Concluziile etapei aIII-a 2015 au fost prezentate pe parcursul prezentării rezultatelor
experimentale și a datelul prelucrate.
Din analiza datelor prezentate în raport reiese că au fost integral îndeplinite toate obiectivele,
activităţile şi rezultatele propuse pentru această etapă.
30.11.2015 Director proiect: Prof. Dr. Maria Vişa