Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie fotokatalizy w syntezie metanolu z metanu

Hamryszak Łukasz, Madej-Lachowska Maria

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 12

1308--1320

PL

W pracy przedstawiono podsumowanie postępów badań dotyczących produkcji metanolu z metanu z wykorzystaniem fotokatalizatorów tlenkowych (z udiałem tlenków: wolframu, tytanu, bizmutu, cynku, molibdenu, niklu, ceru oraz galu), a także zeolitów i grafenowych azotków węgla. Omówiono warunki prowadzenia procesu i stosowane dodatki.

EN

A review, with 56 refs., of research progress on the prodn. of MeOH from MeH using oxide photocatalysts: W, Ti, Bi, Zn, Mo, Ni, Ce and Ga, as well as zeolites and graphene C nitrides. The process conditions were presented, in particular the light sources used, the presence/absence of an oxidant and the addn. of the so-called sacrifical reagents, capturing excess electrons in the reaction system. A fundamental scheme of photocatalysis on a semiconductor molecule was presented.

2

Electrospun niobium oxide 1D nanostructures and their applications in textile industry wastewater treatment

Zaborowska Marta, Smok Weronika, Tański Tomasz

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2023

|

Vol. 71, nr 2

art. no. e144941

EN

Textile industry emits daily huge amounts of sewage rich in non-biodegradable organic compounds, especially in textile dyes. Such contaminants are highly soluble in water, which makes their removal difficult. Other studies suggest their carcinogenicity, toxicity and mutagenicity. A promising chemical treatment of textile wastewater is the photodegradation of dye molecules in the process of photocatalysis in the presence of a photocatalyst. One-dimensional nanostructures exhibit a high surface-to-volume ratio and a quantum confinement effect, making them ideal candidates for nanophotocatalyst material. Nb2O5 is, among other metal oxides with a wide band gap, gaining popularity in optical applications, and electrospun niobium oxide nanostructures, despite their ease and low cost, can increase the chemical removal of textile dyes from wastewater. Facile synthesis of electrospun one-dimensional niobium oxide nanofibers is presented. The nanophotocatalysts morphology, structure, chemical bonds and optical properties were examined. Based on photodegradation of aqueous solutions (ph=6) of methylene blue and rhodamine B, the photocatalytic activity was established. The photocatalytic efficiency after 180 minutes of ultraviolet irradiation in the presence of Nb2O5 nanofibers was as follows: 84.9% and 31.8% for methylene blue and rhodamine B decolorization, respectively.

3

Design of UVA-LED concentric glass tube microreactor and evaluation of photocatalysis with simultaneous adsorption and hydrodynamic cavitation for fluorescent dye degradation

Sundar Kaviya Piriyah, Kanmani Sellappa

Environment Protection Engineering

|

2022

|

Vol. 48, nr 1

5--22

EN

A slurry UVA-LED concentric glass tube reactor (CGTR) with micro-depthof 2 mm was designed for plug flow behaviour (length/effective diameter = 150). The reactor design considered uniform radial concentration and hydrodynamic cavitation. The 100% Acridine Orange dye (3.77×10-5 M) was removed within 35 min at the graphene oxide dose of 0.3 g/dm3 and initial pH 11. It was observed that hydrodynamic cavitation shortened the reaction time and enhanced the apparent reaction rate constant from 0.022 to 0.109 min-1. Further, the degradation pathway showed that decolourized dye solution consisted of ethylenedione (34%), indicating the oxidative reaction occurred.

4

Titanium dioxide as a safe additive to sunscreen emulsions

Janczarek Marcin, Szaferski Waldemar

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 4

483-–490

EN

Titanium dioxide with its ability to be a UV light blocker is commonly used as a physical sunscreen in the cosmetic industry. However, the safety issues of TiO2 application should be considered more in-depth, e.g., UV light-induced generation of reactive oxygen species which can cause DNA damage within skin cells. The proper modification of titanium dioxide to significantly limit its photocatalytic properties can contribute to the safety enhancement. The modification strategies including the process conditions and intrinsic properties of titanium dioxide were discussed. The selected examples of commercially available TiO2 materials as potential components of cosmetic emulsions dedicated for sunscreens were compared in this study. Only rutile samples modified with Al2O3 and/or SiO2 showed inhibition of photocatalytic activity.

5

Fundamental study of the photocatalytic reduction of CO2: A short review of thermodynamics, kinetics and mechanisms

Gandhi Romil, Moses Aashish, Baral Saroj Sundar

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 2

223-–228

EN

On the off chance that methods which reduce the global CO2 content are unavailable and inefficient, the increasing CO2 levels will lead to a synchronized rise in temperature across the world. The conversion of this abundant CO2 into hydrocarbons like CH4, CH3OH, CO, HCOOH and hydrogen fuel using different techniques and their use for power could assist with the world’s energy deficiency and solve the CO2 reduction-energy nexus. In this study, photocatalytic CO2 conversion by sunlight will be of primary focus since this bears a resemblance with the regular photosynthesis phenomenon. This work also portrays the writings that have narrated the development of mixtures of two or more carbon ions (C2 ̧) within the photocatalytic reduction of CO2. This paper thus comprises the energy required for CO2 photoreduction, the kinetics mechanisms and thermodynamics requirements. The reaction of CO with water and the hydrogenation of CO2 are covered to understand the gap of Gibb’s free energy between both of the reactions. Likewise, the summary of different metal-based co-catalysts, metal-free co-catalysts and their selectivity towards CO2 reduction by photocatalysis and reduction of CO2 into various hydrocarbons, fuel and materials have also been examined.

6

Możliwości wykorzystania nanotechnologii i nanomateriałów w procesach uzdatniania wody i oczyszczania ścieków, Cz. 3, Fotokataliza

Bodzek Michał, Konieczny Krystyna

Technologia Wody

|

2021

|

Nr 1 (75)

4--18

PL

Fotokataliza jest skuteczną metodą oczyszczania wody i ścieków, umożliwiającą degradację całego spektrum zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych oraz mikroorganizmów. Pomimo intensywnych badań nad innymi fotokatalizatorami (np. ZnO, ZnS, kompozyty półprzewodnikowo-grafenowe, MoS2, WO3 i Fe2O3), tlenek tytanu(IV) (TiO2) pozostaje najpopularniejszym fotokatalizatorem ze względu na swój niski koszt, nietoksyczność i wysoką zdolność utleniania. Co więcej, fotokatalizatory TiO2 można łatwo unieruchomić na różnych powierzchniach i zastosować do oczyszczanie wody i ścieków na dużą skalę. Obecny przegląd ma na celu zwrócenie uwagi na najnowsze osiągnięcia w zakresie fotokatalizy z głównym naciskiem na wykorzystanie nanokatalizatorów. Omówiono wykorzystanie nanofotokatalizy do degradacji takich substancji niebezpiecznych, jak związki endokrynnie czynne (pestycydy, farmaceutyki fenole i inne), barwniki, mikroorganizmy oraz metale ciężkie.

EN

Photocatalysis is an effective method for water and wastewater treatment allowing degradation of a wide spectrum of organic and inorganic pollutants and microorganisms. Despite recent research into other photo-catalysts (e.g. ZnO, ZnS, semiconductor-graphene composites, MoS2, WO3 and Fe2O3), titanium dioxide (TiO2) remains the most popular photo-catalyst due to its low cost, non-toxicity and high oxidation capacity. Moreover, TiO2 photo-catalysts can be easily immobilised on various surfaces and used for large-scale in water and wastewater treatment. The present review aims to highlight the latest developments in photo-catalysis with the main focus on application of nano-catalysts. The use of photocatalysis for the degradation of hazardous substances such as endocrine active compounds (pesticides, phenols, pharmaceuticals and others), dyes, microorganisms and heavy metals is discussed.

7

Wpływ struktury leków sulfonamidowych na mechanizm inicjacji ich fotokatalitycznej degradacji

Baran Wojciech, Adamek Ewa, Cholewiński Mateusz, Krumpholz Laura, Kulej Barbara, Łazarczyk Antoni, Ledwoń Szymon

Proceedings of ECOpole

|

2020

|

Vol. 14, No. 1

69--87

PL

Sulfonamidy, pochodne sulfanilamidu, stanowią dużą grupę leków o właściwościach bakteriostatycznych. Część z nich jest powszechnie wykorzystywana w hodowli zwierząt w celach profilaktycznych i leczniczych. Następnie ich pozostałości trafiają do środowiska, gdzie stanowią uciążliwe i trwałe zanieczyszczenie. Leki te znacznie różnią się podatnością na fotokatalityczną degradację. Prowadzone badania pozwoliły na wyznaczenie związku pomiędzy strukturą sulfonamidów a drogą inicjacji ich rozkładu podczas naświetlania w obecności TiO2. Pozwoliły również na prognozowanie zastosowania procesu fotokatalitycznego do usuwania farmaceutyków z odpadów pohodowlanych.

EN

Sulfonamides, sulfanilamide derivatives, are a large group of drugs with bacteriostatic properties. Some of them are widely used in breeding for prophylactic and therapeutic purposes. Their residues get into the environment (soil, surface waters, and ground waters) where they are regarded as persistent organic pollutant. These drugs differ significantly in susceptibility to photocatalytic degradation. Sulfonamides differ significantly in susceptibility to the photocatalytic degradation. The study allowed to determine the relationship between the sulfonamides structure and the mechanism of initiation of their degradation during UV-A irradiation in the presence of TiO2 as a photocatalyst. Additionally, the results allowed us to develop a project involving the application of the photocatalytic process to the removal of pharmaceuticals from post-culture waste.

8

Air Purification in Sustainable Buildings

Staszowska Amelia

Problemy Ekorozwoju

|

2020

|

Vol. 15, nr 2

245--252

EN

This paper concerns the issue of indoor air purification techniques in sustainable public buildings and the residential sector. One of the requirements of sustainable construction is to reduce the energy costs, minimize waste, improve the well-being of users and create green space. The most important certification systems for green (ecological) buildings such as LEED or BREEAM also include the assessment of the indoor environment in terms of the air quality, noise level, building acoustics and energy consumption. Traditional air treatment and purification systems require the use of numerous devices, air transport systems, which are energy-consuming. It is necessary to clean or replace the working elements periodically. The alternative is biophilic installations (green walls) based on the natural properties of plants for removing gaseous pollutants, particulate matter and even bioaerosols from the air. Plants improve humidity, regulate the carbon dioxide concentration, ionize the air and suppress noise. However, the processes of photocatalytic degradation of gaseous compounds are a very promising method of removing impurities, due to low costs, mild process conditions (temperature and pressure) and the possibility of complete mineralization of impurities.

PL

Praca dotyczy zagadnienia technik oczyszczania powietrza wewnętrznego w zrównoważonych budynkach użyteczności publicznej i sektorze mieszkalnym. Jednym z wymogów budownictwa zrównoważonego jest ograniczenie kosztów zużycia energii, minimalizacja powstawania odpadów, poprawa samopoczucia użytkowników oraz tworzenie zielonej przestrzeni. Najważniejsze systemy certyfikacji zielonych/ ekologicznych budynków takie jak LEED czy BREEAM obejmują również ocenę środowiska wewnętrznego w zakresie jakości powietrza, poziomu hałasu, akustyki budynku i jego energochłonności. Tradycyjne systemy uzdatniania i oczyszczania powietrza wymagają wykorzystania licznych urządzeń, systemów przesyłu powietrza świeżego i zużytego, które są energochłonne. Konieczne jest ich okresowe czyszczenie lub wymiana elementów roboczych. Alternatywą są instalacje biofiliczne (zielone ściany) oparte na naturalnych właściwościach roślin do usuwania z powietrza zanieczyszczeń gazowych, pyłów a nawet bioaerozoli. Rośliny poprawiają wilgotność, regulują stężenie dwutlenku węgla, jonizują powietrze i tłumią hałas. Natomiast procesy fotokatalitycznej degradacji związków gazowych są bardzo obiecującą metodą usuwania zanieczyszczeń, ze względu na niewielkie koszty, łagodne warunki prowadzenia procesów (temperatura i ciśnienie) i możliwość całkowitej mineralizacji zanieczyszczeń.

9

Ocena skuteczności fokatalizatorów i promienników UV podczas fotokatalizy wód

Rajca Mariola

Technologia Wody

|

2019

|

Nr 2 (64)

18--27

PL

Celem artykułu jest przedstawienie analizy porównawczej stosowanych fotokatalizatorów i lamp UV do efektywnego usuwania kwasów humusowych i fulwowych z wody. W opracowaniu dokonano porównania trzech fotokatalizatorów, z czego dwa to tlenki tytanu (niemiecki i polski) i tlenek cynku (polski). Ponadto porównano efektywność niskociśnieniowej i średniociśnieniowej lampy UV.

EN

The aim of the article is to present comparative analysis of used photocatalysts and UV lamps for the effective removal of hulvic and fulvic acids from water. The study compared the three photocatalysts: two titanium oxide (by Germany and Poland) and zinc oxide (by Poland). Moreover, compared to the effectiveness of the low-pressure and medium-pressure UV lamps.

10

Fotokatalityczna degradacja zanieczyszczeń środowiskowych

Mioduska Joanna, Zielińska-Jurek Anna, Hupka Jan

Nowa Energia

|

2019

|

nr 5/6

67--68

PL

Fotokataliza uznawana jest za metodę z rosnącym potencjałem do usuwania zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych - zarówno z fazy wodnej, jak i gazowej. Liczba publikacji z ostatnich pięciu lat związana z tematyką fotokatalizy osiąga ponad 4000 rocznie, wg bazy danych Web of Science (2019 r.). Szczególny potencjał fotokatalizy tkwi w możliwości usuwania zanieczyszczeń uporczywie zalegających w środowisku, których źródłem są ścieki przemysłowe i komunalne.

11

Photocatalytic purification of water on TiO2 photocatalysts produced with application of plant extracts

Rejek Maja, Kiełbasa Karolina, Grzechulska-Damszel Joanna

Inżynieria Materiałowa

|

2019

|

Vol. 40, nr 1

25--29

EN

Titanium dioxide is the most important photocatalyst used in the processes of the photocatalytic water treatment. Unfortunately, preparation of this material is energy consuming and requires application of toxic reagents, which is unfriendly to the environment. In this studies, TiO2 materials were biosynthesized using extracts form shamrock and walnut leafs to replace harmful compounds. Different TiO2 precursors were used: 1) titanium tetraizopropoxide (TTIP), 2) an intermediate product from titanium dioxide technological line in Grupa Azoty Zakłady Chemiczne “Police” SA. To prepare titanium dioxide, the individual extract was mixed with distilled water and titania precursor. The photocatalytic properties of prepared materials were tested in the reaction of decomposition of the model compound Acid Red 18, being an organic azo dye. The results revealed that the material prepared with TTIP shows the highest activity from all studied materials and decomposed the dye in 55 min. Application of various plant extracts has no much impact on the photoactivity of TiO2 photocatalyst — both materials decomposed Acid Red 18 in 55 min. Prepared materials were characterized by X-ray diffraction, nitrogen adsorption/ desorption process, diffuse reflectance UVVis and FTIR spectroscopy. Summarizing, each prepared material showed high photocatalytic activity so this preparation method seems to be appropriate for synthesis of active titania photocatalyst.

PL

Fotokataliza jest jedną z metod oczyszczania wody, która w ostatnich latach wzbudza coraz większe zainteresowanie naukowców, gdyż w większości przypadków powoduje rozkład zanieczyszczeń do wody, ditlenku węgla oraz kwasów nieorganicznych. Spośród wielu typów stosowanych fotokatalizatorów najczęściej badany jest ditlenek tytanu (TiO2), ponieważ charakteryzuje się dużą fotoaktywnością i stabilnością chemiczną, dobrymi właściwościami optycznymi, a co najważniejsze jest tani i łatwo dostępny. Niestety wytwarzanie tego materiału wymaga dużych nakładów energetycznych i zastosowania szkodliwych związków, co jest niekorzystne dla środowiska. Dlatego poszukuje się nowych, efektywnych i przyjaznych dla środowiska metod wytwarzania zarówno TiO2, jak i innych półprzewodników. Odpowiednią do tego metodą wydaje się biosynteza z użyciem ekstraktów roślinnych, ponieważ jest prosta, bezpieczna i przyjazna środowisku. W artykule przedstawiono nową metodę preparatyki TiO2: biosyntezę z użyciem ekstraktów z koniczyny białej i z liści orzecha włoskiego. W celu porównania użyto różnych prekursorów ditlenku tytanu: 1) tatraizopropanolanu tytanu (TTIP), 2) półproduktu z linii produkcyjnej TiO2 Zakładów Chemicznych „Police” SA: nieoczyszczonego (IP(A)) oraz płukanego wodą amoniakalną i wodą destylowaną (IP(W)). Właściwości fotokatalityczne wytworzonych materiałów sprawdzono, przeprowadzając szereg reakcji rozkładu związku modelowego: pąsu kwasowego (AR18), który jest barwnikiem azowym stosowanym głównie w przemyśle tekstylnym.

12

Usuwanie niejonowego surfaktantu z wód ściekowych z wykorzystaniem synergicznego działania metod zaawansowanego utleniania

Kuźmiński Kamil, Zając Kamila, Janus Magdalena

Forum Eksploatatora

|

2019

|

Nr 4 (103)

44-50

PL

Jednym z głównych zanieczyszczeń środowiska wodnego są związki powierzchniowo czynne, stosowane intensywnie zarówno w gospodarstwach domowych jako środki piorące i myjące, jak i w wielu gałęziach przemysłu. Wykorzystuj się je przy produkcji tworzyw sztucznych, żywic syntetycznych, farb, lakierów celulozy, papieru, a także przy produkcji żywności, w kosmetyce, farmacji, medycynie i fotografice [1] Ich negatywne działanie wynika przede wszystkim z ich pośredniej szkodliwości dla ekosystemów wodnych. Surfaktanty ułatwiają rozpuszczanie w wodzie substancji toksycznych trudno rozpuszczalnych lub nierozpuszczalnych w wodzie. Powodują także pienienie wody, pogarszając warunki dyfuzji tlenu. Konsekwencje obniżonego stężenia tlenu w wodzie dotyczą zarówno zamierania życia biologicznego, jak i pogorszenia zdolności do samooczyszczania się zbiorników wodnych [2,3]. Dodatkowo doniesienia literaturowe wskazują, że związki powierzchniowo czynne o charakterze niejonowym mogą odznaczać się bezpośrednią toksycznością, silniejszą niż surfaktanty jonowe [4]. Jednym z przedstawicieli powszechnie stosowanych surfaktantów niejonowych jest Triton X-100, należący do typu politoksylowanych alkilofenyli. Związki te są podejrzewane o działanie zaburzające wydzielanie wewnętrzne organizmów wodnych.

13

Nanoproszki na bazie TiO₂ do wytwarzania powłok samoczyszczących

Mańkowska Ewa, Kaczmarek Danuta, Obstarczyk Agata, Maciej Strzyżewski

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2019

|

Vol. 60, nr 7

24--26

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badania wpływu ilości domieszki (2% at. oraz 4% at.) oraz temperatury wygrzewania (300°C i 600°C) na zdolność do rozkładu oranżu metylowego przez nanocząstki dwutlenku tytanu domieszkowane cerem (TiO₂:Ce) w wyniku procesu fotokatalizy. Nanocząstki TiO₂ zostały wytworzone metodą zol-żel, przy użyciu TTiP jako prekursora. Zaobserwowano, że lepsze właściwości fotokatalityczne ma próbka domieszkowana mniejszą ilością ceru, co oznacza, że istnieje optymalna zawartość domieszki. Aktywność fotokatalityczna tej próbki wynosiła 16,7%. Wygrzewanie w wysokiej temperaturze miało negatywny wpływ na zdolności próbek do rozkładu barwnika, gdyż aktywność fotokatalityczna żadnej z wygrzanych próbek nie przekroczyła 4%.

EN

This paper presents the results of the investigation of concentration of the dopant (2 at.% Ce and 4 at.% Ce) and high-temperature annealing (300°C i 600°C) on the decomposition of methyl orange by titanium dioxide nanoparticles doped with cerium (TiO₂:Ce) as a result of photocatalysis process. Methyl orange was decomposed by TiO₂:Ce nanoparticles, which were synthesized by sol-gel technique with using TTiP as a precursor. It was observed that the higher photocatalytic activity has been obtained by TiO₂ doped with smaller amount of cerium, which suggests the existence of the optimum dopant concentration. The photocatalytic activity of this nanoparticles was equal to 16.7%. Moreover, high-temperature annealing had a negative effect on TiO₂:Ce nanoparticles on decomposition ability, due to the fact that the photocatalytic activity of all annealed nanoparticles did not achieve 4%.

14

Researches on a photocatalytic device for toxic hydrocarbons removal from IC engine exhausts

Górniak Aleksander, Janicka Anna, Michniewicz Daniel, Molska Justyna, Skrętowicz Maria, Świeściak Joanna, Włostowski Radoslaw, Zawiślak Maciej

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 4

151--155

EN

Hydrocarbons, especially aromatic volatile organic compounds (AVOCs) and polyaromatic hydrocarbons (PAHs), emitted by IC engines, indisputably have a negative impact on the environment and public health. Even though current legislation strongly impacts on their low concentration in the exhausts, not quantity but the quality of those substances determines fumes toxicity. The paper presents results of the researches on a photocatalytic device dedicated to BTX (benzene-toluene-xylene) removal from IC engine exhausts, which can be applied in a vehicle cabin ventilation system. According to the results, the system is able to decrease toxic compounds concentration (caused by mobile emission sources) in inlet-air delivered to the vehicle interior. In effect, the system application reduces the users of a vehicle to exposure on contaminants.

15

Photocatalytic degradation of pharmaceuticals using TiO2 based nanocomposite catalyst - review

Fawzi Suleiman Khasawneh Omar, Palaniandy Puganeshwary

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2019

|

Vol. 29, no. 3

1--33

EN

The occurrence of contaminants of emerging concern (CECs) such as pharmaceutical compounds (PhACs) is becoming a major global issue due to the persistence, bioaccumulation, and toxicity of these pollutants. Human and animal consumption was recognized as the major sources for pharmaceutical pollution. Existent conventional treatment processes have shown low degradation efficiencies towards PhACs. In this regard, TiO2 based nanocomposite photocatalysis process has presented effective degradation towards PhACs. Operational parameters such as dopant content, catalyst loading, and initial pH were the major factors in the photocatalysis system. In this review, we discuss the recent studies that have employed TiO2 based nanocomposite for the degradation of PhACs. Future research recommendations have also been elaborated.

16

The Application of Integrated System in Dairy Wastewater Treatment

Kwarciak-Kozłowska A., Gałwa-Widera M., Bień J.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

602--615

EN

The study presented the results of the examinations obtained during treatment of dairy wastewater in a membrane photoreactor where photocatalysis was sequentially combined with low-pressure membrane process. The aim of the study was to determine the effectiveness of degradation of the contaminants contained in such wastewater during photocatalysis and in the arrangement that combined photocatalysis with ultrafiltration. Several experiments were performed in order to determine the most beneficial conditions of the photocatalysis process, e.g. the dose of the photocatalysts used (TiO2 and ZnO), duration of the process and pH of wastewater subjected to oxidation. The dose of titanium dioxide was changed from 1 to 40 g/dm3, whereas the content of zinc oxide ranged from 1 to 6 g/dm3. The results obtained in the study showed that the extension of the irradiation time to over 30 minutes (TiO2) and over 45 minutes (ZnO) during photocatalysis does not lead to increased removal of contaminants from the dairy wastewater. It was also demonstrated that the increase in the doses of both photocatalysts does not lead to the increase in the efficiency of their treatment. In the case of treatment of dairy wastwater with TiO2, the photocatalysis occurred most effectively for its dose of 10 g/dm3. Removal rates for COD, TOC and total nitrogen were 58% (1670 mg/dm3), 62% (450 mg/dm3) and 56% (128 mg/dm3), respectively. Replacing titanium dioxide with zinc oxide (ZnO – 2 g/dm3) in the photocatalysis process allowed for obtaining higher degrees of removal of contaminants determined as COD, TOC and total nitrogen to the level of 77.8% (870 mg/dm3), 62% (445 mg/dm3) and 52% (139 mg/dm3), respectively. Since both photocatalysts were supplied to the photoreactor in the form of a suspension, the membrane in the next reactor represented an efficient barrier for their particles. It was observed that higher volumetric stream of the permeate was obtained during the process of low-pressure membrane filtration of sewage initially treated in the process of photocatalysis with titanium dioxide (4.6·10-5 m3/m2·s – TiO2 and 4.1·10-5m3/m2·s – ZnO). It was found that the ultrafiltration process in the case of the feed material with TiO2 led to the reduction in COD, TOC and total nitrogen by 78% (370 mg/dm3), 72% (126 mg/dm3) and 40% (80 mg/dm3). Slightly better quality of permeate was obtained when the feed material contained ZnO powder. Degree of retention of the contaminants COD, TOC and total nitrogen were 68% (280 mg/dm3), 66% (143 mg/dm3) and 42% (76 mg/dm3), respectively.

PL

W pracy zaprezentowano wyniki badań jakie otrzymano podczas oczyszczania ścieków mleczarskich w fotoreaktorze membranowy w którym sekwencyjnie skojarzono procesy fotokatalizę z niskociśnieniowym procesem membranowymi. Celem badań było określenie skuteczności degradacji zanieczyszczeń znajdujących się w tego rodzaju wodach odpadowych w samodzielnie prowadzonym procesie fotokatalizy jak również w układzie kojarzącym go z procesem ultrafiltracji. Przeprowadzono szereg eksperymentów w celu ustalenia najkorzystniejszych warunków prowadzenia procesu fotokatalizy tj. dawka zastosowanych fotokatalizatorów (TiO2 i ZnO), czas prowadzenia procesu oraz wartość pH ścieków poddawanych utlenianiu. Dawkę ditlenku tytanu zmieniano w zakresie od 1 do 40 g/dm3 a tlenku cynku od 1 do 6 g/dm3. Na podstawie uzyskanych wyników badań stwierdzono, że wydłużanie czasu naświetlania powyżej 30 minut (TiO2) oraz powyżej 45 min (ZnO) w procesie fotokatalizy nie wpływa na zwiększanie usunięcia zanieczyszczeń z oczyszczanych ścieków mleczarskich. Wykazano również, że zwiększanie stosowanych dawek obu fotokatalizatorów nie skutkuje wzrostu efektywności ich oczyszczania. W przypadku oczyszczania ścieków mleczarskich z TiO2 proces fotokatalizy przebiegał najkorzystniej jego dawce wynoszącej 10 g/dm3. Stopień usunięcia ChZT, OWO i azotu ogólnego wynosił odpowiednio 58% (1670 mg/dm3), 62% (450 mg/dm3) i 56% (128 mg/dm3). Zastąpienie ditlenku tytanu tlenkiem cynku (ZnO – 2g/dm3) w procesie fotokatalizy pozwoliło na uzyskanie wyższych stopni usunięcia zanieczyszczeń oznaczanych jako ChZT, OWO i azotu ogólnego odpowiednio do poziomu 77.8% (870 mg/dm3), 62% (445 mg/dm3) i 52% (139 mg/dm3). Z uwagi na fakt, że oba dawkowano do fotoreaktora w formie zawiesiny to znajdująca się w kolejnym reaktorze membrana była skuteczną barierę dla ich cząstek. Zaobserwowano, że wyższy objętościowy strumień permeatu uzyskano w trakcie prowadzenia procesu niskociśnieniowej filtracji membranowej ścieków wstępnie podczyszczonych w procesie fotokatalizy z ditlenkiem tytanu (4,6·10-5 m3/m2·s – TiO2 i 4,1·10-5 m3/m2·s – ZnO). Stwierdzono że wykorzystany proces ultrafiltracji w przypadku nadawy z TiO2 przyczynił się do obniżenia wartości wskaźników ChZT, OWO i azotu ogólnego odpowiednio o 78% (370 mg/dm3), 72 % (126 mg/dm3) i 40% (80 mg/dm3). Nieznacznie lepszej jakości permeat otrzymano, gdy nadawa zawierała proszek ZnO. Stopień retencji zanieczyszczeń ChZT, OWO i azotu ogólnego wynosił odpowiednio 68% (280 mg/dm3), 66 % (143 mg/dm3) i 42% (76 mg/dm3).

17

Zastosowanie TiO2 i ZnO w oczyszczaniu ścieków koksowniczych

Kwarciak-Kozłowska A., Bień J., Gałwa-Widera M., Nowak D.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 9

1492--1495

PL

Przedstawiono wyniki badań oczyszczania ścieków koksowniczych w dwóch układach kojarzących proces fotokatalizy z niskociśnieniowym procesem membranowym. Proces fotokatalizy wspomagano TiO2 (układ I) oraz ZnO (układ II). Stwierdzono, że najlepsze efekty uzyskano stosując tlenek cynku w dawce 2 g/dm3. Jednakże jego pozostałość w ściekach oczyszczonych spowodowała większy spadek wydajności procesu ultrafiltracji i przepuszczalności zastosowanej membrany z polieterosulfonu.

EN

Cokery wastewater was purified by photocatalytic oxidn. on TiO2 and ZnO under UV irradn. ZnO was more efficient catalyst than TiO2 and allowed for decreasing the chem. O2 demand by 79%, content of total C by 89% and content of total N2 by 51%. The wastewater was addnl. purified by membrane ultrafiltration.

18

Badanie wpływu inhibitorów procesu fotokatalitycznego na degradację wybranych leków sulfonamidowych

Adamek E., Baran W., Cholewiński M., Pelczar B.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

383--391

PL

Powszechnie przyjmuje się, że mechanizmy reakcji fotokatalitycznych przebiegających z udziałem substancji o podobnej budowie chemicznej również są podobne. Obserwowane różnice w szybkości tych reakcji tłumaczy się najczęściej różnicami w efektywności sorpcji substratu na powierzchni heterogenicznego katalizatora. W przypadku procesów fotokatalitycznych reakcje propagacji z udziałem rozkładanego substratu są poprzedzane inicjacją wolnych rodników. Drogi tych procesów mogą być różne, a ustalenie najbardziej prawdopodobnego przebiegu jest możliwe dzięki zastosowaniu selektywnych inhibitorów reakcji fotokatalitycznych. Celem badań była obserwacja wpływu kilku selektywnych inhibitorów (jodku sodu, izopropanolu i benzochinonu) na fotokatalityczną degradację sulfanilamidu i 8 jego pochodnych, a więc cząsteczek różniących się jedynie rodzajem podstawnika amidowego. Reakcję inicjowano promieniowaniem UVA w obecności TiO2-P25 jako fotokatalizatora. Stwierdzono, że mechanizmy degradacji sulfonamidów o podobnej budowie mogą być jednak różne i ponadto mogą ulegać istotnym zmianom w zależności od pH. Przykładowo, każdy z badanych wolnych rodników, niezależnie od rodzaju, powoduje rozkład sulfisoksazolu w środowisku kwaśnym. Fakt ten może mieć istotne znaczenie praktyczne, ponieważ wskazuje, że jest możliwe sterowanie selektywnością reakcji fotokatalitycznych wykorzystywanych do usuwania zanieczyszczeń ze środowiska wodnego.

EN

It is commonly assumed that the mechanisms of photocatalytic reactions of the compounds having a similar chemical structure are also similar. The observed differences in the reactions rate are most often explained by the difference in the sorption efficiency of substrates on a heterogeneous catalyst surface. In the photocatalytic processes, the free radicals generation is followed by the propagation reactions with the degraded substrates. The pathways of these processes may be different and the use of selective inhibitors allows to observe the reaction mechanism. The aim of our study was to observe the effect of selective inhibitors (i.e., sodium iodide, isopropanol and benzoquinone) on the photocatalytic degradation of sulfanilamide and its eight derivatives differing only in the nature of the amide substituent. The reaction was initiated by UVA irradiation in the presence of TiO2-P25 as a photocatalyst. It was found that the degradation mechanisms of sulfonamides having even a similar structure may be different and may be significantly affected by pH values. For example, regardless of the type of free radicals, they degrade sulfisoxazole in an acidic medium. This fact can have important practical meaning because it is likely possible to direct the selectivity of photocatalytic reactions during removal of contaminants from the aquatic environment.

19

Preliminary studies on integrated process of microfiltration and photocatalysis used in laundry wastewater treatment

Polak D., Szwast M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2018

|

T. 21, nr 2

163--170

EN

Industrial laundries generate wastewater in very large quantities. This wastewater is characterized by a high value of chemical oxygen demand (COD) and it contains substances suspended in the liquid that are responsible for wastewater turbidity. Furthermore, wastewater from industrial laundries contains several grams of detergents per litre of washing substances, mostly surfactants. Environmental and legal requirements force factories, including industrial laundries, to look for new and cost-effective methods of wastewater treatment. In the case of wastewater from industrial laundries, it is also important that a treatment method involves closing of the water loop in the plant and allows the plant to recover some of the detergents to be reused in another washing cycle. In order to address the problems related to wastewater from industrial laundries, the authors proposed an integrated process, which combined microfiltration and photocatalytic oxidation. This study presents preliminary results of the research carried out on actual wastewater generated in an industrial laundry. Results demonstrated the possibility of recovery of large amounts of purified water with detergents for the subsequent washing cycles. Thus, the integrated system of microfiltration and photocatalysis can be used in the technology of recovering water and detergents from industrial laundries. This technology enables to eliminate turbidity and remove some detergents associated with contamination caused by washing processes. Furthermore, purification degree is sufficient to reuse water in the pre-wash cycle.

PL

Ścieki w pralniach przemysłowych produkowane są w bardzo dużych ilościach. Ścieki te charakteryzują się dużą wartością parametru ChZT (Chemiczne Zapotrzebowanie Tlenu), zawierają substancje zawieszone w cieczy i odpowiedzialne za mętność tych ścieków. Ponadto w ściekach z pralni przemysłowych znajdują się znaczne ilości (do kilku gramów w litrze) środków piorących, w szczególności środków powierzchniowo czynnych. Wymagania środowiskowe i prawne zmuszają zakłady, w tym pralnie przemysłowe, do poszukiwania nowych, oszczędnych metod oczyszczania ścieków. W przypadku ścieków z pralni przemysłowych istotne jest również to, aby metoda oczyszczania uwzględniała zamknięcie obiegu wody w zakładzie i pozwalała na odzysk przynajmniej części detergentów i ich użycie w kolejnym cyklu prania. Do rozwiązania tak postawionego problemu wobec ścieków pochodzących z pralni przemysłowych autorzy zaproponowali zastosowanie zintegrowanego procesu, w skład którego wchodzi mikrofiltracja oraz utlenianie fotokatalityczne. Praca przedstawia wstępne wyniki badań prowadzonych na rzeczywistych ściekach powstałych w pralni przemysłowej. Wyniki wskazują na możliwość zawrócenia dużych ilości oczyszczonej wody wraz z detergentami do kolejnych cyklów pralniczych. Zatem zintegrowany system złożony z procesu mikrofiltracji i fotokatalizy może zostać wykorzystywany w technologii odzyskiwania wody i detergentów z pralni przemysłowych. Technologia ta umożliwia całkowite usunięcie mętności oraz części detergentów związanych z zanieczyszczeniami z prania. Dodatkowo stopień oczyszczenia jest wystarczający, by ponownie wykorzystać wodę do prania wstępnego.

20

Emisja lotnych związków organicznych z urządzeń biurowych - aktualny stan wiedzy oraz plan badań

Szymkowiak M., Heim D., Sowa J.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2018

|

T. 10, nr 2

31--36

PL

W pracy dokonano przeglądu aktualnego stanu wiedzy na temat źródeł emisji lotnych związków organicznych w pomieszczeniach biurowych. Omówiono wyniki badań przeprowadzonych w Stanach Zjednoczonych, Iranie oraz na Tajwanie. Autorzy wykonali także badania zawartości lotnych związków organicznych w pomieszczeniu biurowym budynku Politechniki Łódzkiej. Badania wykonano po okresie intensywnej pracy dwóch zestawów komputerowych w pomieszczeniu o kubaturze 33,8 m3 i obniżonej wentylacji. Na podstawie analizy z wykorzystaniem techniki chromatografii gazowej zidentyfikowano 4 substancje z grupy lotnych związków organicznych - LZO. Dokonano wstępnej oceny możliwego wpływu zidentyfikowanych związków na zdrowie i samopoczucie użytkowników. W ostatniej części pracy przeanalizowano dotychczasowe doświadczenia w stosowaniu wypraw malarskich z ditlenkiem tytanu do utylizacji zanieczyszczeń powietrza oraz bardziej szczegółowo omówiono planowany eksperyment polegający na wykorzystaniu zjawiska fotokatalitycznego utleniania do rozkładu LZO.

EN

The paper reviews current knowledge on the sources of volatile organic compounds in office spaces. The results of studies conducted in the United States, Iran and Taiwan are discussed. The authors also performed studies on the content of volatile organic compounds in the office building of the Lodz University of Technology. The study was carried out after intensive work of two computer sets in a room with a cubature of 33.8 m3 and reduced ventilation. Based on the gas chromatography analysis, 4 volatile organic compounds (VOCs) have been identified. An initial assessment of the impact of the identified compounds on the health and well-being of users has been done. In the last part of the work we have analyzed the experiences with applying paint with titanium dioxide for reduction of indoor air pollutants' concentrations and we have discussed in more detail the planned experiment consisting in using photocatalytic oxidation to decompose VOC.