Mālu modificēšana un inovatīvo produktu raksturojums perspektīvai izmantošanai vides tehnoloģijās

Abstract

Maģistra darba ietvaros tika pētītas iespējas izstrādāt inovatīvus sorbentus uz mālu minerālu bāzes p-nitrofenola sorbcijai, izmantojot mālu modifikāciju ar virsmas aktīvām vielām un silīcijorganiskiem savienojumiem. Latvijas dabiskie mālieži un rūpnieciski ražotais montmorilonīts tika izvēlēti, lai izvērtētu un salīdzinātu modifikācijas efektivitāti p-nitrofenola sorbcijai. Iegūtie mālu modifikācijas produkti tika raksturoti, izmantojot fizikāli ķīmiskās īpašības raksturojošas analītiskās metodes: Furjē transformācijas infrasarkanā starojuma spektroskopiju (FTIS), skenējošo elektronmikroskopiju (SEM), rentgenstaru difraktometriju (XRD) un Braunera-Emmeta-Tellera (BET) īpatnējās virsmas laukuma noteikšanas metodes. Iegūtie pētījumu rezultāti apliecina, ka mālu modifikācija ar virsmas aktīvām vielām ir salīdzinoši efektīvāka nekā ar silīcijorganiskajiem savienojumiem. Jaunizveidotie materiāli būtiski palielina p-nitrofenola sorbcijas kapacitāti un ūdens attīrīšanas efektivitāti, tādējādi, balstoties uz p-nitrofenola kā modeļa piesārņotāja sorbcijas rezultātiem, var spriest, ka inovatīvie, maģistra darba gaitā iegūtie materiāli ir perspektīvi tālākai izpētei dažāda veida organisko piesārņotāju sorbcijai.

Master thesis provides results on development of sorbents based on clay modification for p-nitrophenol sorption. Clay parent material was chosen from two natural clay types in Latvia and additionally manufactured montmorillonite clay samples were chosen for comparison to prove modification efficiency in order to obtain best sorption results for p-nitrophenol. As modification agents were used various silanes and surfactants. Obtained modified clay materials were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Brunauer-Emmett-Teller (BET) method for surface area analysis. Obtained results indicate that modifications of clay with surfactants are more efficient than modification with silanes. Newly developed materials significantly improve the sorption capacity of organic compounds. Testing was performed for aqueous solutions contaminated with p-nitrophenol as the model contaminant.