Σύνθεση και μελέτη ενός νέου βιοϋλικού από τροποποιημένη χιτοζάνη με 5-υδροξυμεθυλοφουρφουράλη ως προσροφητικό υλικό
Creators: name: Μόνε, Μαρίζα Θοδωράκη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Χιτοζάνη
5- Υδροξυμεθυλοφουρφουράλη
Προσρόφηση
Chitosan
5-Hydroxymethylfurfural
Adsorption

description: Τα βαρέα μέταλλα ανήκουν στους πλέον επικίνδυνους ρύπους του περιβάλλοντος. Βρίσκονται φυσικά στη γη, ωστόσο συγκεντρώνονται ως αποτέλεσμα των ανθρώπινων δραστηριοτήτων και μπορούν να εισέλθουν στους φυτικούς, ζωικούς και ανθρώπινους ιστούς μέσω της εισπνοής και της διατροφής. Στη συνέχεια μπορούν να συνδεθούν και να παρέμβουν στη φυσιολογική λειτουργία των ζωτικών κυτταρικών συστατικών. Οι συνήθεις μέθοδοι απομάκρυνσης βαρέων μετάλλων από υγρά απόβλητα, είναι σε ορισμένες περιπτώσεις αρκετά δαπανηρές και αναποτελεσματικές, ιδιαίτερα κατά την κατεργασία μεγάλων όγκων διαλυμάτων που περιέχουν μικρές συγκεντρώσεις μετάλλων. Στην παρούσα εργασία εξετάζεται η προσρόφηση ως μέθοδος απομάκρυνσης η οποία θεωρείται αποτελεσματική και οικονομική μέθοδος με δυνατότητες απομάκρυνσης, ανάκτησης και ανακύκλωσης των βαρέων μετάλλων από τα υδατικά τους διαλύματα. Συγκεκριμένα έγινε σύνθεση ενός νέου υλικού του οποίου οι πρώτες ύλες προέρχονταν από ανανεώσιμες πηγές, συγκεκριμένα τη χιτοζάνη και την 5-υδρόξυμεθυλοφουρφουράλη. Ακολούθησε ο χαρακτηρισμός των υλικών που παρασκευάσθηκαν με διάφορες τεχνικές, όπως φασματοσκοπία υπερύθρου (FTIR), περίθλαση ακτινών Χ (XRD) και θερμοσταθμική ανάλυση (TGA). Παράλληλα διεξήχθησαν και μελέτες διαλυτότητας, υδρόλυσης, ενζυμικής υδρόλυσης και κυτταροτοξικότητας. Τέλος, μελετήθηκε η προσροφητική ικανότητα των υλικών των οποίων παρασκευάστηκαν για τα ιόντα Cu2+, Cd2+ και Hg2+ ενώ η φασματοφωτομετρική ανάλυση των δειγμάτων έγινε με φασµατοµετρία μάζας επαγωγικά συζευγµένου πλάσµατος (ICP-MS).
description: Heavy metals are of the most dangerous environmental pollutants. They are found naturally in the earth whereas they become concentrated as a result of human caused activities while can enter plant, animal, and human tissues via inhalation and diet. Afterwards they can bind to and interfere with the functioning of vital cellular components. The common methods of heavy metal removal from liquid wastes are in some cases quite expensive and not effective, especially during the treatment of large volumes of solutions containing low concentrations of metals. In this study, adsorption is examined due to its effectiveness as a removal method. Moreover, the potentials of removal, recovery and recycle of heavy metals form their liquid solutions using adsorption are quite high. In particular, a new material produced from renewable sources was used as sorbent. More specifically a derivative between chitosan and 5-hydroxymethylfurfural was prepared. Then, the materials were characterized with various techniques such as Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and thermogravimetric analysis (TGA). Alongside solubility, hydrolysis, enzymatic hydrolysis as well as cytotoxicity studies were concluded in this study. Finally, the adsorption capacity of the materials was studied for the ions of Cu2+, Cd2+ and Hg2+ whereas the spectroscopic analysis of the samples was completed with inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS).