Abstract

Spośród wielu zanieczyszczeń przedostających się do wód szczególnie niebezpieczną grupę stanowią metale ciężkie, takie jak: rtęć, ołów i inne. Problemem jest nie tylko ich toksyczność, ale także trwały charakter zanieczyszczeń oraz zdolność do akumulowania się w organizmach. Już niewielkie stężenia metali ciężkich mogą powodować nieodwracalne uszkodzenia organizmu, dlatego konieczne jest poszukiwanie skutecznych metod ich usuwania. Jednym z dostępnych sposobów oczyszczania wody z jonów metali ciężkich jest adsorpcja. Z uwagi na wysoką powierzchnię (kilkaset m2/g) i budowę chemiczną, w roli adsorbentów świetnie sprawdzają się materiały węglowe. Ich powierzchnia może być dodatkowo modyfikowana, powodując tym samym poprawę wiązania adsorbatu do powierzchni. W prezentacji przedstawione zostaną wyniki badań dotyczące wykorzystania materiałów węglowych do adsorpcji jonów rtęci z roztworów wodnych. Jako sorbenty wykorzystano nanorurki węglowe, tlenek grafenu a także stosowany powszechnie węgiel aktywny. Sprawdzono czy wprowadzenie na ich powierzchnie grup fosfonowych wpływa na skuteczność adsorpcji. Materiały scharakteryzowano za pomocą metod spektroskopowych (FTIR, Raman) i mikroskopowych (SEM). Przeprowadzono również analizę termograwimetryczną i zmierzono powierzchnię właściwą materiałów. Badania adsorpcyjne wykonano dla różnych początkowych stężeń jonów rtęci w roztworze, ilości adsorbentu oraz pH roztworu. Połączenie wyników badań fizykochemicznych i badań adsorpcji pozwoliło na określeniu wpływu funkcjonalizacji na zdolności adsorpcyjne materiałów. Wyniki badań wykazały, że materiały po funkcjonalizacji charakteryzują się wyższą zdolnością sorpcyjną. Wysokie powinowactwo grup fosfonowych do jonów rtęci oraz rozwinięta powierzchnia właściwa materiałów sprawia, że ich zdolność adsorpcyjna sięga nawet 99%.

Authors (4)