Тема: ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИПРОПИЛЕНОВОГО ВОЛОКНА В РЕАКЦИИ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ ДЕСТРУКЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ

В современном мире сложилась тяжелая экологическая ситуация, и одна из проблем в виде загрязнения источников водоснабжения представляет собой реальную угрозу, оказывая существенное негативное влияние на здоровье человека.
Среди большого количества загрязнителей сточных вод можно выделить растворимые органические вещества (РОВ), которые являются одними из самых опасных. В частности можно выделить щавелевую кислоту, которая находит большое применение в химической, металлургической, текстильной и кожевенной промышленностях, а так же используется при изготовлении бытовой химии, как составная часть многих моющих средств и порошков .
Присутствие щавелевой кислоты в водах способствует протеканию различных химических цепных реакций, приводящих к снижению содержания кислорода в водных источниках, их загрязнению и, как следствие, гибели живых организмов.
На данный момент предельно допустимая концентрация щавелевой кислоты в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового общепользования составляет 0,5 мг/дм.
Для очистки промышленных сточных вод разработан целый ряд методов и технологий, позволяющих снижать антропогенную нагрузку на водные объекты. Но, как правило, заключительным этапом технологических процессов является доочистка стоков с применением сорбционных материалов. Поэтому проблема комплексной очистки сточных вод от всякого рода веществ является актуальной, и разработка новых сорбентов имеет большое научное и практическое значение.
В настоящее время актуальным является использование дешевых и доступных сорбентов для очистки сточных вод от органических загрязнителей и нефтепродуктов. Одним из таких сорбентов является полипропиленовое (ПП) волокно. Оно получено из отходов производства полипропилена и его производных, а так же из вторичного сырья (пластиковые пакеты, бутылки, шприцы и т.д), поэтому сорбенты на основе полипропиленового волокна являются достаточно дешевыми материалами, и уже хорошо зарекомендовали себя как перспективные сорбенты нефти, бензина, масла, мазута.
К основным причинам высокой загрязненности водных источников можно отнести неэффективные технологии водоподготовки и водоочистки.
В связи с этим актуальной задачей является поиск новых путей, технологий и методов очистки промышленных стоков от органических загрязнителей .
На данный момент существует ряд методов, позволяющих разрушать РОВ до СО2 и Н2О. К ним относят следующие методы: УФ-облучение [2], озонирование [1], облучение светом видимой области спектра и др. Также для этой цели успешно применяется система Раффа - Фентона (Fe3+ + H2O2 + УФО), в ходе воздействия которой происходит непрерывное фотовосстановление солей Fe3+ до Fe2+ и генерация ОН' - радикалов [3]. Найдена литература по использованию Фентон -подобной системы, в которой источником радикалов выступает композит, содержащий металл с нулевым зарядом (Al0) [4]. В последнее время в литературе встречаются работы по совмещению процессов гомогенного и гетерогенного окисления ОВ при фотокаталитической очистке СВ [5]. При этом используются полупроводниковые катализаторы на основе оксидов титана, меди, кобальта, благородных металлов и др. [6; 7; 8]. Однако можно выделить главный
недостаток данных катализаторов - большинство из них являются синтетическими и дорогостоящими. Поэтому перспективным и своевременным является создание композитов на основе дешевого и доступного сырья, в частности ПП волокна, с использованием недорогих модификаторов (алюминий, железо и др.).
Целью данной работы : Изучить возможность и условия извлечения/деградации щавелевой кислоты с использованием композитов на основе полипропиленового волокна в условиях УФ и видимого облучения, озонирования, Фентон-подобной системы .
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
1) Получение металлсодержащих композитов на основе ПН волокна:
-Методом ионной имплантации (Fe0). Получены в институте сильноточной
электронике СО РАН г. Томска;
• Методом СВЧ (Fe0). Получены в ТГАСУ;
• Методом термообработки (Fe0) Получены в ТГАСУ;
2) Определение технологических характеристик полученных композитов (определение удельной поверхности, распределения металлов-модификаторов по поверхности ПП волокна, кислотно-основных свойств поверхности);
3) Апробирование полученного ПП волокна в реакциях окислительной деструкции щавелевой кислоты в условиях УФ- и видимого облучения, озонирования и Фентон-подобной системы (М0 + H2O2 + УФО).
Купить

Таким образом, на основании выше изложенного можно заключить, что
исследуемые железосодержащие композиты на основе дешевого И ДОСТУПНОГО
полипропиленового волокна являются эффективными катализаторами при окислительной
деструкции щавелевой кислоты в водных средах в условиях Фентон-подобной системы,
УФ, видимого облучения и озонирования. При этом способ модифицирования
существенной роли не играет
Купить