Patent PL-441485-A1 (PL)
Inventor: KRUSZKA BARTOSZ
IPC: B01J21/18
Filed: 2022-06-14
Abstract: Przedmiotem rozwiązania według zgłoszenia jest nanoproszek, który umożliwia rozkład mikro- i nanoplastiku oraz sposób wytwarzania nanoproszku. Nanoproszek według zgłoszenia ma zastosowanie do oczyszczania wszelkiego rodzaju wód np. w oczyszczalniach ścieków, zakładach zajmujących się produkcją tworzyw sztucznych, stacjach uzdatniania wody, zakładach wodociągowych. Sposób wytwarzania nanoproszku, polega na tym, że w pierwszej kolejności dokonuje się syntezy nanomateriałów węglowych, w piecu kwarcowym, rurowym, za pomocą metody SGCVD - Super Wzrost chemicznego osadzania par z fazy gazowej, przy czym jako podłoże - katalizator wzrostu, zastosowano płytki ze stali nierdzewnej zawierające 90% Fe, 8% Ni, 2% Al, proces syntezy prowadzono w temperaturze 500 — 800 K w czasie 5 - 30 min, przy użyciu gazów w postaci: (i) CH<sub>4</sub> (przepływ 10 ml/min, (ii) N<sub>2</sub> (20 ml/min), (iii) H<sub>2</sub> (przepływ 40 ml/min) oraz (iv) H<sub>2</sub>O, po zakończeniu procesu reaktor przepłukuje się azotem przez 1 - 2h, następnie, dokonuje się syntezy TiO<sub>2</sub>, w tym celu prekursor tytanu oczyszcza się w zlewce z alkoholem izopropylowym, którą następnie umieszcza się w łaźni ultradźwiękowej na 1 - 20 minut, a następnie prekursor suszy się, kolejno przygotowuje się roztwór elektrolitu, w postaci 98% wodnego roztworu glikolu etylenowego z dodatkiem NH<sub>4</sub>F, kolejno składniki miesza się, a następnie utlenia anodowo, w tym celu elektrolizer napełnia się roztworem elektrolitu i przykłada napięcie 40 V, przy czym proces prowadzi się przez 0,5 - 8 godzin, następnie otrzymany produkt oczyszcza się poprzez przemywanie wodą dejonizowaną, a następnie suszy się w temperaturze 50 - 60°C przez 12 - 24 godziny i kalcynuje przez godzinę w temperaturze 450 - 550°C, następnie dokonuje się syntezy nanomateriałów w tym MOFów, w tym celu przygotowano roztwór prekursora MOFu, prekursora metalu 1mg — 10g, łącznika organicznego 1mg — 10g oraz rozpuszczalnika DEF, DMF, DMA, woda, etanol, metanol, w ilości 1 – 250 ml, następnie roztwór mieszano 5 min — 10 godzin z wykorzystaniem mieszadła magnetycznego/mechanicznego/urządzenia generującego ultradźwięki, kolejno roztwór przeniesiono do naczynia reakcyjnego/reaktora hydrotermalnego/autoklawu, który umieszczono w piecu/łaźni laboratoryjnej/generatorze światła IR, i ogrzewano przez 1 — 336 godzin w temperaturze 80 - 300°C, następnie powstałą mieszaninę chłodzono do temperatury 18 - 22°C, kolejno otrzymany produkt oddzielono poprzez filtrację/odwirowanie/sączenie próżniowe oraz przemywanie rozpuszczalnikiem użytym podczas syntezy lub ich mieszaniny, przy czym proces ten przeprowadzono 3 - 10 razy, po czym produkt umieszczono w rozpuszczalniku na okres od 1 - 3 dni, wymieniając rozpuszczalnik od 2 - 10 razy, następnie otrzymane ciało stałe suszono przez 10 - 80 godzin na powietrzu lub w temperaturze 50 - 250°C z wykorzystaniem pieca/suszarki próżniowej, następnie nanomateriały funkcjonalizuje się poprzez utlenianie w piecu kwarcowym, rurowym w temperaturze 600°C przez 40 minut, kolejno nanomateriały poddaje się reakcji z mieszaniną H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (98%)/HNO<sub>3</sub> (68%) (3 : 1 v/v) w temperaturze 60°C przez 3,5h, następnie nanomateriały z grupą karboksylową lub hydroksylową lub tlenkową, oczyszcza się poprzez przemycie etanolem a następnie wodą destylowaną, a następnie suszy się w temperaturze 80°C w przez 48 h.