Badania wpływu ozonu i nadtlenku wodoru na właściwości sorpcyjne węgla aktywnego w stosunku do chlorofenolu

• Autorzy: Deryło-Marczewska A. , Popiel S. , Świątkowski A. , Trykowski G. , Biniak S.

Warianty tytułu

EN

Effect of ozone and hydrogen peroxide on the sorptive properties of active carbon towards chlorophenol

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dwa granulowane węgle aktywne (Filtrasorb 300 i ROW 0.8 Supra) po odmyciu wodą destylowaną poddano działaniu ozonu (w obecności wody lub w fazie gazowej) oraz nadtlenku wodoru. W przypadku próbek węgla aktywnego odmytych wodą, w oparciu o niskotemperaturowe izotermy adsorpcji azotu, określono pole powierzchni właściwej (BET), całkowitą objętość porów, pole powierzchni zewnętrznej i objętość mikroporów. Zmiany w chemii powierzchni węgla aktywnego określono na podstawie ubytku masy podczas termograwimetrycznego (krzywe TG) ogrzewania w zakresie temperatur 150÷600 oC i badań spektroskopowych FTIR. Następnie wyznaczono izotermy adsorpcji 4-chlorofenolu z rozcieńczonych roztworów wodnych na wszystkich otrzymanych preparatach węglowych. Na podstawie otrzymanych wyników badań przeanalizowano i poddano dyskusji wpływ zmian właściwości powierzchni próbek węgla aktywnego na adsorpcję polarnej substancji organicznej (4-chlorofenol) z roztworów wodnych.

EN

After washing with distilled water, two granular active carbons (Filtrasorb 300 and ROW 0.8 Supra) were exposed to ozone (in the presence of water or in the gas phase) and hydrogen peroxide. For the water washed samples of the activated carbons, specific surface area (BET), total pore volume, external surface area and micropore volume were determined from the low-temperature N2 adsorption isotherms. Changes in the chemistry of the active carbon surface were evaluated in terms of mass loss during thermogravimetric (TG curves) heating over the temperature range 150-600 oC and by FTIR spectroscopy. After that, the isotherms of 4-chlorophenol adsorption from the aqueous solutions were determined for all the carbon preparations examined. Following the interpretation of the results obtained, the effect of the changes in the surface properties of the active carbon samples on the adsorption of a polar organic substance (4-chlorophenol) from aqueous solutions was made subject to detailed analysis and discussion.

Słowa kluczowe

PL

węgiel aktywny; ozonowanie; adsorpcja; 4-chlorofenol

EN

adsorption; active carbon; ozonation; 4-chlorophenol

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 29, nr 4
• Strony: 19--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Deryło-Marczewska A.

autor

Popiel S.

autor

Świątkowski A.

autor

Trykowski G.

autor

Biniak S.

• Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Wydział Chemii,

Bibliografia

• 1. Z. DĘBOWSKI, J. LACH: Krajowe stacje uzdatniania wód powierzchniowych stosujące węgle aktywne. Mat. konf. „Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle”, Częstochowa–Ustroń, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004, ss. 207–212.
• 2. I. ZIMOCH, A. SZOSTAK: Ocena pracy filtrów węglowych eksploatowanych w Zakładzie Produkcji Wody Goczałkowice. Mat. konf. „Węgiel aktywny w ochronie środowiska i przemyśle”, Częstochowa–Białowieża, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2006, ss. 247–258.
• 3. A.L. KOWAL, M. ŚWIDERSKA-BRÓŻ: Oczyszczanie wody. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa–Wrocław 1997.
• 4. J. NAWROCKI, S. BIŁOZOR [red.]: Uzdatnianie wody. Procesy chemiczne i biologiczne. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa–Poznań 2000.
• 5. A.K. BIŃ: Wykorzystanie ozonu w uzdatnianiu wody. W: Zastosowanie ozonu [red. J. PERKOWSKI, R. ZARZYCKI]. PAN Oddział w Łodzi, Komisja Ochrony Środowiska, Łódź 2005.
• 6. W. BALCERZAK, P. KUŁAKOWSKI, K. ŁUSZCZEK: Wpływ procesu ozonowania na skuteczność działania filtrów węglowych. Ochrona Środowiska, 2005, nr 3, ss. 57–60.
• 7. P.M. ALVAREZ, J.F. GARCIA-ARAYA, F.J. BELTRAN, I. GIRALDEZ, J. JARAMILLO, V. GOMEZ-SERRANO: The influence of various factors on aqueous ozone decomposition by granular activated carbons and the development of a mechanistic approach. Carbon, 2006, Vol. 44, No. 14, pp. 3102–3112.
• 8. D.B. MAWHINNEY, J.T. YATES: FTIR study of the oxidation of amorphous carbon by ozone at 300 K – direct COOH formation. Carbon, 2001, Vol. 39, No. 8, pp. 1167–1173.
• 9. H. VALDES, M. SANCHES-POLO, J. RIVERA-UTRILLA, C.A. ZAROR, Effect of ozone treatment on surface properties of activated carbon. Langmuir, 2002, Vol. 18, No. 6, pp. 2111–2116.
• 10. L.A. LANGLEY, D.H. FAIRBROTHER: Effect of wet chemical treatments on the distribution of surface oxides on carbonaceous materials. Carbon, 2007, Vol. 45, No. 1, pp. 47–54.
• 11. J. RIVERA-UTRILLA, M. SANCHEZ-POLO: The role of dispersive and electrostatic interactions in the aqueous phase adsorption of naphthalenesulphonic acids on ozone-treated activated carbons. Carbon, 2002, Vol. 40, No. 14 , pp. 2685–2691.
• 12. P.M. ALVAREZ, J.F. GARCIA-ARAYA, F.J. BELTRAN, F.J. MASA, F. MEDINA: Ozonation of activated carbons: Effect on the adsorption of selected phenolic compounds from aqueous solutions. J. Colloid Interface Sci., 2005, 283, No. 2, 503–512.
• 13. H.-L. CHIANG, P.C. CHIANG, C.P. HUANG: Ozonation of activated carbon and its effects on the adsorption of VOCs exemplified by methylethylketone and benzene. Chemosphere, 2002, Vol. 47, No. 3, pp. 267–275.
• 14. M.L. KINGSLEY, J.H. DAVIDSON: Adsorption of toluene onto activated carbons exposed to 100 ppb ozone. Carbon, 2006, Vol. 44, No. 3, pp. 560–564.