inovativni postupak sinteze visoko efikasnog … ana popovic.pdf · 32. me unarodni kongres o...

10
32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019 đ 32nd 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 Ć RADOVANOVI , Milena MILOŠEVI , Zlate VELI KOVI , Ć Ć Č Ć Aleksandar MARINKOVIĆ Tehnološko-metalurški fakultet, Univerzitet u Beogradu

Upload: others

Post on 28-Dec-2019

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

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

Page 2: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

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

Page 3: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31. maj 2019đ32nd International Congress on Process Industry, Belgrade, May 30-31, 2019 3

Page 4: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

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

Page 5: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

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

Page 6: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

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

Page 7: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

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)

Page 8: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

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

Page 9: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

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

Page 10: INOVATIVNI POSTUPAK SINTEZE VISOKO EFIKASNOG … Ana POPOVIC.pdf · 32. Me unarodni kongres o procesnoj industriji, Beograd, 30-31.maj 2019đ 32nd International Congress on Process

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!