6533b82bfe1ef96bd128d120

RESEARCH PRODUCT

V un VI grupas metaloīdu sorbcijas izpēte uz modificētiem biomateriālu sorbentiem

subject

description

Promocijas darbā veikta augstas pievienotās vērtības sorbentu izstrāde, izmantojot vienu no Latvijas nozīmīgākajiem vietējiem derīgajiem izrakteņiem, un pētītas to izmantošanas iespējas. Promocijas darbā sintezēti sorbenti, kuru pamatā ir biomateriāli, kas modificēti ar dzelzs savienojumiem. Izvērtētas kūdras kā sorbenta izmantošanas iespējas, kā arī pētītas kūdras modificēšanas metodes un to ietekme uz sorbcijas kapacitāti. Bez kūdras izmantoti arī tādi materiāli kā sūnas, skaidas, salmi, niedres, humīnskābes un salīdzinājumam arī smiltis, kas arī modificēti ar dzelzs savienojumiem. Sintezētie sorbenti raksturoti, izmantojot skenējošo elektronmikroskopiju (SEM), Furjē tanformācijas infrasarkanos spektrus (FT-IS), kā arī noteikts to īpatnējās virsmas laukums, mitruma, organisko vielu un Fe2O3 saturs, elementsastāvs, un nulles lādiņa punkts. Pētīta metaloīdu (As(III), As(V), As(org.), Sb(III), Sb(V), Te(IV) un Te(VI)) sorbcija uz sintezētajiem sorbentiem. Metaloīdu koncentrācijas pirms un pēc sorbcijas noteiktas, izmantojot atomu absorbcijas spektrometriju vai induktīvi saistītās plazmas masspektrometriju. Pētīta arī metaloīdu sorbcija atkarībā no dažādu fizikālķīmisko parametru – pH, jonu spēka, traucējošo jonu, temperatūras ietekmes, kā arī sorbcijas kinētika. Iegūtie rezultāti liecina, ka metaloīdu sorbcija uz neapstrādātas kūdras praktiski nenotiek taču pētījumā sintezētie sorbenti uz kūdras bāzes ir izmantojami As, Sb un Te savienojumu saistīšanai, jo materiālu modificēšana ar dzelzs savienojumiem būtiski palielina sorbentu sorbcijas kapacitāti. Metaloīdu saistīšanai visefektīvākais sorbents ir ar dzelzs savienojumiem modificēta kūdra, taču efektīvi izmantojami ir arī ar dzelzs savienojumiem modificētas sūnas un ar dzelzs savienojumiem modificētas skaidas. Šķīduma pH būtiski ietekmē As(V) un Sb sorbciju uz biomateriālu sorbentiem, kas modificēti ar dzelzs savienojumiem. Citu jonu, kā arī humīnskābju klātbūtne ietekmē metaloīdu sorbciju uz kūdras sorbenta, kas modificēts ar dzelzs savienojumiem. Termodinamiskie parametri norāda, ka metaloīdu sorbcija uz kūdras, kas modificēta ar dzelzs savienojumiem, ir spontāna un endotermiska, un process ir enerģētiski izdevīgāks augstākās temperatūrās. Metaloīdu saistīšanās pie kūdras, kas modificēta ar dzelzs savienojumiem, galvenokārt notiek saskaņā ar fizikālās sorbcijas mehānismu.