Βιορόφηση ουρανίου και θορίου από υδατικά διαλύματα με χρήση χημικά τροποποιημένων αποβλήτων αγροτικών προϊόντων
Creators: name: Κάπασιη, Ελευθερία Βασιλείου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2018
Subjects: Δέσμευση Ραδιονουκλιδίων
Βιορόφηση
Απόβλητα αγροτικών παραπροϊόντων
Binding of radionuclides
Biosorption
Agricultural wastes

description: Αντικείμενο έρευνας της παρούσας εργασίας, ήταν η προσρόφηση μεταλλοϊόντων σε απόβλητα αγροτικών παραπροϊόντων. Συγκεκριμένα, η παρούσα ερευνητική εργασία εστιάζεται στη μελέτη της προσρόφησης ιόντων ουρανίου (U(VI)) και θορίου (Th) από τα υδατικάς τους διαλύματα χρησιμοποιώντας Aloe Vera και απόβλητα οινοποιίας. Τα υδατικά διαλύματα ήταν συγκέντρωσης από 5 έως 500 mg/L. Η μελέτη διακρίνεται βασικά σε τρία μέρη. Το πρώτο μέρος αναφέρεται στην τροποποίηση των προσροφητικών υλικών με σκοπό την αύξηση της προσροφητικής τους ικανότητας και στο χαρακτηρισμό των στερεών φάσεων, ο οποίος έγινε με τη χρήση διαφόρων τεχνικών όπως φασματοσκοπία υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier (FTIR), σαρωτική ηλεκτρονική μικροσκοπία (SEM) και φασματοσκοπία περίθλασης Ακτινών- Χ (XRD). Το δεύτερο και κύριο μέρος, περιλαμβάνει πειράματα σχετικά με τις βασικότερες φυσικοχημικές παραμέτρους που επηρεάζουν την προσρόφηση των μεταλλοϊόντων στις επιφάνειες των στερεών και συγκεκριμένα έλεγχο του pH, της αρχικής συγκέντρωσης μεταλλοϊόντων, της μάζας του προσροφητή, της θερμοκρασίας, και του χρόνου επαφής μεταξύ μεταλλοϊόντος και προσροφητή. Ο υπολογισμός της συγκέντρωσης των μεταλλοϊόντων στα διαλύματα έγινε φωτομετρικά με τη μέθοδο Arsenazo III, αλλά και με φασματοσκοπία ακτίνων-α κατόπιν ραδιοχημικού διαχωρισμού. Η μαθηματική επεξεργασία των ισόθερμων ρόφησης έγινε με τη βοήθεια μοντέλων όπως του Langmuir και Freundlich ενώ τα αποτελέσματα της κινητικής περιγράφονται με διάφορα μοντέλλα όπως ψευδοπρώτης και ψευδοδευτέρας τάξης δείχνοντας την πολυπλοκότητα του μηχανισμού ρόφησης. Τα τροποποιημένα υλικά παρουσίασαν αύξηση της προσροφητικής ικανότητας σε σχέση με τα μη τροποποιημένα.
description: The subject of this study was the biosorption of metal ions onto wastes of agricultural products. In particular, the present study focuses on the removal of uranium (U(VI)) and thorium (Th(IV)) from aqueous solutions using Aloe Vera and winery wastes. The concentrations of the aqueous solutions were from 5 to 500 mg / L. The study is basically divided into three parts. The first part refers to the modification of the sorbent materials in order to increase their sorption capacity and characterisation of the solid phases using various techniques such as Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR), Secontary Electron Microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The second and main part includes experiments on the basic physicochemical parameters affecting the sorption of metal ions such as effect of pH, initial metal concentration, adsorbent mass, temperature, and contact time between the metal and adsorbent. The calculation of the concentration of the metals in the solutions was performed photometrically by the Arsenazo III method as well as by alpha-spectroscopy after radiochemical separation. Langmuir and Freundlich models were applied for the simulation of the sorption isotherms and the kinetic results were described by several models as pseudo-first and –second order equation (PFO, PSO) demonstrating the complexicity of the sorption mechanism. All the modified materials exhibited higher sorption capacity compared to the non modified.