Browsing by Author "Pietrzak, Robert. Promotor"

Now showing 1 - 5 of 5
  • Item
    Materiały kompozytowe modyfikowane aminami i jonami miedzi oraz ich potencjalne wykorzystanie w procesach adsorpcji z fazy ciekłej
    (2018) Ptaszkowska-Koniarz, Magdalena; Pietrzak, Robert. Promotor
    Jedną z najskuteczniejszych metod oczyszczania ścieków jest adsorpcja. Wśród wielu sorbentów można wyróżnić materiały kompozytowe. Terminem kompozyty określa się materiały złożone z co najmniej dwóch komponentów o różnych właściwościach. Celem naukowym rozprawy doktorskiej była synteza i charakterystyka właściwości fizykochemicznych kompozytów polimerowych oraz węglowych jako efektywnych adsorbentów zanieczyszczeń z fazy ciekłej. W ramach pracy doktorskiej nanokompozyty polimerowe oraz kserożele węglowe zostały zsyntetyzowane w procesie polikondensacji rezorcyny i formaldehydu. Nanokompozyty polimerowe, będące produktem pośrednim w syntezie kserożeli węglowych, zostały modyfikowane metyloaminą oraz impregnowane chlorkiem miedzi(II). W przypadku kserożeli węglowych, przeprowadzono utlenianie roztworem nadsiarczanu amonu, funkcjonalizację grupami aminowymi oraz jonami miedzi(II). Modyfikacja jonami metalu odbywała się w oparciu o dwie metody, przy użyciu: chlorku miedzi(II) - na drodze impregnacji mokrej, a także octanu miedzi(II) - dodanego na etapie polikondensacji. Otrzymane materiały zostały szczegółowo scharakteryzowane za pomocą różnych technik badawczych i zastosowane w roli adsorbentów rodaminy B i żółcieni pomarańczowej FCF. Dodatkowo kserożele węglowe zostały poddane badaniom sorpcyjnym względem zieleni brylantowej, błękitu tymolowego i kofeiny z fazy ciekłej. W ramach realizowanej pracy doktorskiej wykazano, że przeprowadzone modyfikacje powierzchni materiałów kompozytowych powodują znaczny wzrost ich pojemności sorpcyjnych względem analizowanych zanieczyszczeń w odniesieniu do niemodyfikowanych próbek.
  • Item
    Modyfikacja membran polimerowych i ich zastosowanie w procesach usuwania zanieczyszczeń z fazy ciekłej
    (2018) Przybył, Joanna; Pietrzak, Robert. Promotor
    Ciągły rozwój szeroko pojętego przemysłu oraz postępująca urbanizacja i wzrost poziomu życia przyczyniają się do emisji coraz większej ilości zanieczyszczeń. Przedostające się do wód gruntowych i powierzchniowych zanieczyszczenia, powodujące zmiany w ekosystemie wodnych, to m.in. metale ciężkie, barwniki, pestycydy czy inne związki organiczne. Obecność w wodach barwników, pochodzących m.in. z przemysłu tekstylnego, garbarskiego czy spożywczego powoduje zniszczenie flory występującej w akwenach wodnych oraz zmiany w organizmach je zamieszkujących. Spożycie wód zawierających cząsteczki barwników powoduje takie zmiany w organizmie ludzkim, jak nowotwory, reakcje alergiczne czy nadpobudliwość. Dlatego istotnym zadaniem jest ograniczenie emisji tego typu związków do środowiska. W tym celu poszukuje się skutecznych metod pozwalających na efektywne usuwanie tych zanieczyszczeń. Szansą na minimalizację tego problemu jest zastosowanie technik membranowych, które są jednymi z bardziej efektywnych metod usuwania zanieczyszczeń z fazy ciekłej. W ramach niniejszej rozprawy dokonano syntezy 4 membran polimerowych na bazie octanu celulozy modyfikowanych polimerem porotwórczym, jakim był poliwinylopirolidon. Otrzymane membrany zastosowano w procesach usuwania barwników organicznych, takich jak tartrazyna, żółcień pomarańczowa, oranż metylowy, zieleń brylantowa oraz błękit metylenowy. Otrzymane membrany poddano badaniom właściwości fizykochemicznych. Uzyskane rezultaty pozwoliły stwierdzić, że filtracja membranowa z zastosowaniem membran polimerowych jest skuteczną metodą usuwania barwników organicznych z roztworów wodnych.
  • Item
    Pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej surowców roślinnych jako prekursory adsorbentów węglowych
    (2018) Bazan-Woźniak, Aleksandra; Pietrzak, Robert. Promotor
    Celem naukowym rozprawy doktorskiej było otrzymanie adsorbentów węglowych z pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej surowców roślinnych, charakterystyka ich właściwości fizykochemicznych oraz ocena przydatności pod kątem usuwania zanieczyszczeń z fazy gazowej i/lub ciekłej. Węgle aktywne otrzymane na drodze aktywacji fizycznej pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej surowców roślinnych charakteryzują się wyraźnie zasadowym charakterem powierzchni, niezbyt silnie rozwiniętą powierzchnią właściwą oraz mezoporowatym charakterem struktury. Z kolei aktywacja chemiczna materiałów poekstrakcyjnych prowadzi do otrzymania mikroporowatych sorbentów węglowych o powierzchni wewnętrznej mieszczącej się w przedziale od 297 do 1095 m2/g. Ponadto próbki otrzymane poprzez aktywację chemiczną posiadają na swojej powierzchni znaczną przewagę ugrupowań kwasowych nad zasadowymi. Uzyskane wyniki potwierdziły, iż otrzymane węgle aktywne charakteryzują się dobrymi zdolnościami sorpcyjnymi wobec NO2. W zależności od warunków prowadzenia testu adsorpcyjnego uzyskano pojemności mieszczące się w zakresie od 2,0 do 155,3 mg NO2/gads. W ramach realizowanej pracy doktorskiej wykazano, że część z otrzymanych węgli aktywnych obok zdolności do pochłania zanieczyszczeń gazowych, wykazuje wysoką skuteczność w usuwaniu z fazy ciekłej zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych o rozmiarach zbliżonych do cząsteczek błękitu metylenowego i jodu. Co więcej, otrzymane wyniki w wielu przypadkach okazały się wyższe niż pojemności sorpcyjne uzyskiwane dla dostępnych na rynku produktów komercyjnych.
  • Item
    Wpływ utleniania na właściwości fizykochemiczne oraz sorpcyjne uporządkowanych węgli mezoporowatych
    (2019) Marciniak, Michał; Pietrzak, Robert. Promotor
    Jedną z najskuteczniejszych metod usuwania zanieczyszczeń z roztworów wodnych jest proces adsorpcji na materiałach porowatych. Spośród wielu znanych adsorbentów, to uporządkowane mezoporowate węgle znalazły się w kręgu moich zainteresowań ze względu na unikatowe właściwości fizykochemiczne, elektryczne i mechaniczne wynikające z dobrze rozwiniętej powierzchni właściwej oraz dużej całkowitej objętości porów. Celem naukowym mojej pracy była modyfikacja powierzchni węgli mezoporowatych zsyntetyzowanych metodą twardego i miękkiego odwzorowania, za pomocą różnych czynników utleniających: roztworów kwasu azotowego(V) oraz nadsiarczanu amonu, aby wygenerować na ich powierzchni tlenowe grupy funkcyjne o charakterze kwasowym. Dodatkowo w celu uzyskania różnego stopnia modyfikacji powierzchni uporządkowanych mezoporowatych węgli, funkcjonalizację przeprowadzono w różnych temperaturach oraz czasie Otrzymane materiały zostały dokładnie scharakteryzowane za pomocą różnych technik badawczych, które pozwoliły określić wpływ rodzaju zastosowanego czynnika utleniającego na właściwości fizykochemiczne i sorpcyjne badanych materiałów względem barwników oraz jonów metali ciężkich. Z przeprowadzonych badań wynika, że proces utlenienia mezoporowatych węgli prowadzi do wzrostu skuteczności usuwania badanych zanieczyszczeń z roztworów wodnych oraz może wpłynąć nieodwracalnie na uporządkowaną strukturę materiałów.
  • Item
    Właściwości fizykochemiczne i zdolności sorpcyjne adsorbentów węglowych otrzymanych z zastosowaniem promieniowania mikrofalowego
    (2016) Kaźmierczak-Raźna, Justyna Weronika; Pietrzak, Robert. Promotor
    Celem naukowym rozprawy doktorskiej była preparatyka i fizykochemiczna charakterystyka sorbentów węglowych otrzymanych z poprzemysłowych i porolniczych materiałów odpadowych z wykorzystaniem promieniowania mikrofalowego oraz zbadanie ich pod kątem możliwości wykorzystania w procesie usuwania zanieczyszczeń z fazy gazowej. Dodatkowo podjęto próbę wyznaczenia optymalnych parametrów wytwarzania tego typu adsorbentów oraz ich modyfikacji, w celu poprawy właściwości fizykochemicznych i zdolności sorpcyjnych. W ramach realizowanej pracy doktorskiej przeprowadzono cykl badań związanych z użyciem promieniowania mikrofalowego do otrzymywania adsorbentów węglowych z materiałów odpadowych, takich jak: trociny drzew iglastych oraz niskiej jakości siano. W pierwszej kolejności przeprowadzono proces karbonizacji surowców odpadowych w różnych wariantach temperaturowych. Następnie otrzymane karbonizaty, jak również część materiałów wyjściowych poddano procesowi aktywacji fizycznej za pomocą tlenku węgla(IV) w różnych wariantach temperaturowych i czasowych. Wszystkie otrzymane materiały poddano ocenie zdolności sorpcyjnym wobec NO2 i H2S. Uzyskane wyniki potwierdzają, że wykorzystanie promieniowania mikrofalowego do produkcji adsorbentów węglowych może stanowić ciekawą alternatywę dla dotychczasowych metod ich wytwarzania, pozwalającą zarówno na obniżenie kosztów ich produkcji, jak i osiąganie podobnych lub wyższych pojemności sorpcyjnych wobec zanieczyszczeń gazowych, w porównaniu z dostępnymi obecnie na rynku adsorbentami komercyjnymi.