inovativni postupak sinteze visoko efikasnog … ana popovic.pdf · 32. me unarodni kongres o...
TRANSCRIPT
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 1
INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG ADSORPCIONOG MATERIJALA ZA UKLANJANJE KADMIJUM(II) JONA NA BAZI VINIL MODIFIKOVANOG LIGNINA
Ana POPOVI , Jelena RUSMIROVI , Željko Ć ĆRADOVANOVI , Milena MILOŠEVI , Zlate VELI KOVI , Ć Ć Č ĆAleksandar MARINKOVIĆ
Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 2
RezimeLignin: nus proizvod industrije celuloze i papira, ili predobrade biomase
Prikazan je postupak sinteze lignin mikrosfera postupkom emulziono-suspenzione kopolimerizacijereaktivnog vinil modifikovanog lignina i razli itih čakrilnih monomera, tri-metilolpropan triakrilata (TMPTA) ili tetra-etilen glikol dimetakrilata (TEGDMA)
Visoko efikasan adsorpcioni materijala za uklanjanje jona teških metala iz vod. rastvora
Dostignuti je relativno visok ads. kapacitet za uklanjanje jona hroma:
Cd(II) (24,3 mg g-1)
• bio-polimer• dostupan u velikim količinama • 2. najrasprostranjeniji u prirodi• pristupačan
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 3
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 4
Vinil modifikovane lignin mikrosfere (LMS)Prisustvo razli itih č funkcionalnih grupa (alifati nih, čaromati nih, OH grupa) č ini č lignin odgovaraju im za ćsintezu prirodnih polimernih materijala
2 metode sinteze LMS koriš ene:ć• inverzna kopolimerizacija iz suspenzije, sa poli(etilen-iminom) i epihlor-hidrinom. Natrijum alginat koriš en za ćoptimizaciju oblika i veli ineč• kopolimerizacija lignina derivatima metakrilata
Po drugoj metodi, dobijene su vinil modifikovane lignin mikrosfere veli ine izme u č đ 100 i 200 µm
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 5
SEM izgled
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 6
Rezultati sinteza
1 (A-LMS-1%): A-LMS, sa 1.0 wt.% rastvora Na-alginata2 (A-LMS-5%): A-LMS, sa 5.0 wt.% rastvora Na-alginata3 (A-LMS-10%): A-LMS, sa 10.0 wt.% rastvora Na-alginata4 (A-LMS-Fe3O4): A-LMS, sa amino-modif. Fe3O4 nano esticama č5 (A-LMS-MnO2): A-LMS, sa amino-modif. MnO2 nano esticama č6 (L-MAC-MS-TMPTA): Lignin modif.metakrilatom, MS sa TMPTA7 (L-MAC-MS-TEGDMA): Lignin modif.metakrilatom, MS TEGDMA8 (L-MAC-MS-MEMOFe3O4): LMS sa MEMO modifikovanim Fe3O4 9 (L-MAC-MS-MACFe3O4): LMS modif. metakrilatom sa Fe3O4 nano est.č10 (L-MAC-MS-MACMnO2): LMS modif. metakrilatom sa MnO2
nano est.č
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 7
Karakterizacija
Tok modifikacije lignina potvrdjen je FTIR spektroskopijom
Porozna struktura i morfologija dobijenih LMS ispitivana je skeniraju om elektronskom mikroskopijom (ć FESEM) i Brunauer, Emmett, Teller (BET) metodom
Adsorpcioni eksperimenti su radjeni šaržno, sa jonima teških metala: Cd(II) na 25 ºC, 35 ºC i 45 ºC, Ci 10 mg L-
1 i pH 6.5
Adsorpcioni kapaciteti mereni su na atomskom apsorpcionom spektrometru (AAS)
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 8
Visoka poroznost
zbog koriš enjaćsmeše rastvara a, čtetradekanola i toluena, koji se uklanjaju ekstrakcijom
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 9
Zaklju akčVinil modifikovane mikrosfere kraft lignina (LMS) - efikasan adsorbent na bazi prirodnog polimera
Kroz emulzionu kopolimerizaciju iz suspenzovanog rastvora reaktivnog vinil modifikovanog lignina i razli itih akrilnih monomera, tri-metilolpropan čtriakrilata (TMPTA) ili tetra-etilen glikol dimetakrilata (TEGDMA), dobijen je pre nik lepo formiranih mikrosfera u opsegu od 100 do 200 µmč
Eksperimenti adsorpcije u šaržnom testu pokazali su visok kapacitet adsorpcije jona Cd(II) iz vodenog rastvora
Ovim pristupom, lignin kao drugi najrasprostranjeniji biopolimer, a ujedno i otpadni materijal drvne industrije, mogao bi imati prili no visoku upotrebnu čvrednost u tretmanima otpadnih voda sa visokom koncentracijom teških metala
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 10
Saradnja na ispitivanjima:
Tehnološko-metalurški fakultet (TMF), BUVojno-tehni ki institutčInovacioni centar, TMF, BUInstitut za hemiju, tehnologiju u metalurgiju (IHTM)Vojna akademija
Hvala!
Za sve dodatne informacije: [email protected]
Hvala na pažnji!