rafalposwiata/plsc huggingface dataset:
Wpływ zawartości związków żelaza i manganu na skład granulometryczny zawiesin w popłuczynach z filtrów do oczyszczania wód podziemnych

Skład granulometryczny zawiesin zawartych w popłuczynach z filtrów ma wpływ na wybór technologii ich oczyszczania. W artykule przedstawiono wyniki badań składu granulometrycznego zawiesin zawartych w popłuczynach pobranych z 46 stacji oczyszczania wód podziemnych. Do interpretacji wyników badań składu granulometrycznego, ustalanego za pomocą granulometru laserowego, wykorzystano oryginalne, zaproponowane przez autorów, zmodyfikowane równanie Avramiego, pozwalające identyfikować mechanizm tworzenia się zawiesin w złożach filtracyjnych do usuwania związków żelaza i manganu z wód podziemnych. Wykazano, że przy wzroście zawartości żelaza i manganu w wodzie wzrastał w popłuczynach udział zawiesin o małych średnicach zastępczych i zwiększał się przedział zmienności oznaczanych średnic zastępczych cząstek. Przy małej zawartości żelaza i manganu w oczyszczanej wodzie powstawały zawiesiny polidyspersyjne o mniejszym przedziale zmienności średnic zastępczych.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Modelowanie wydajności ultrafiltracji i mikrofiltracji w oczyszczaniu wód naturalnych w układzie hybrydowym z koagulacją

W pracy przedstawiono wyniki badań wydajności ultrafiltracji (UF), mikrofiltracji (MF) i procesu hybrydowego koagulacja-sedymentacja-UF/MF w procesie oczyszczania wody powierzchniowej z rzeki Czarna Przemsza. Do prognozowania wydajności UF/MF zastosowano model w procesie niestacjonarnym (relaksacyjny) oparty o zmianę objętościowego strumienia permeatu w czasie z wyznaczeniem stałej czasowej (to) oraz model oporowy oparty o analizę oporów, wywołanych wzajemnym oddziaływaniem membrana-zanieczyszczenia w wodzie z wyznaczeniem stałej tRo. W doświadczeniach użyto modułów membranowych z kapilarnymi membranami ultrafiltracyjnymi z polieterosulfonu (PES) oraz mikrofiltracyjnymi z polipropylenu (PP). Stwierdzono, że analizowane modele dobrze opisują proces bezpośredniej UF/MF oraz badany układ hybrydowy, a wartości obliczone pozostają w zgodności z danymi doświadczalnymi.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Badania współczynnika Coriolisa podczas przejściowego i turbulentnego przepływu wody w rurze

Podawana najczęściej w literaturze inżynierskiej wartość współczynnika Coriolisa w przepływach turbulentnych wynosi 1. Wiąże się to z założeniem równomiernego rozkładu prędkości i może być obarczone błędem tym większym, im mniejsza jest turbulencja przepływu. Brak jest w literaturze bezpośredniej zależności współczynnika Coriolisa od liczby Reynoldsa, która dotyczyłaby szerszego zakresu przepływów, obejmującego także strefę przejściową, w obrębie której różnice pomiędzy równomiernym i rzeczywistym rozkładem prędkości przepływu mogą być największe.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Wpływ substancji organicznych na usuwanie związków żelaza z wody w procesach utleniania i sedymentacji

Przedmiotem badań była woda podziemna zawierająca podwyższoną ilość związków organicznych, które współdecydowały o przebiegu i skuteczności usuwania związków żelaza z wody. Wyniki badań wykazały, że wraz ze wzrostem zanieczyszczenia organicznego wody zmniejszała się skuteczność utleniania jonów Fe(II) do Fe(III) tlenem rozpuszczonym oraz nadtlenkiem wodoru. Jednocześnie stwierdzono, że utlenianie jonów Fe(II) nadtlenkiem wodoru przebiegało szybciej, lecz z nieco mniejszą skutecznością niż tlenem rozpuszczonym w wodzie. Poza tym, nadtlenek wodoru powodował zmniejszenie intensywności barwy wody oraz mniejszy wzrost jej mętności niż proces napowietrzania. Bez względu na zastosowany utleniacz (H2O2, O2), produkty utleniania charakteryzowały się słabymi właściwościami sedymentacyjnymi i nawet sedymentacja w czasie 8 godz. nie zapewniła skutecznego usunięcia z wody związków żelaza, głównie Fe(III). Wykazano, że podczas sedymentacji usuwane były tylko nieorganiczne połączenia żelaza, a w wodzie pozostawały barwne koloidalne i rozpuszczone frakcje żelaza stabilizowane przez substancje organiczne.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Analiza porównawcza stanów fizyczno-chemicznego i troficznego wód Jeziora Czanieckiego i Jeziora Goczałkowickiego w latach 2011–2015

Przeprowadzono analizę zmian jakości fizyczno-chemicznej oraz stanu troficznego wód w pobliżu ujęć wody z dwóch zbiorników zaporowych w południowej Polsce – Jeziora Czanieckiego i Jeziora Goczałkowickiego – w latach 2011–2015. Do oceny stanu troficznego obu zbiorników wykorzystano integralny wskaźnik troficzności (ITS), określając również dynamikę jego zmian w badanym czasie. Ponieważ podstawowym zadaniem obu zbiorników zaporowych jest magazynowanie wody na potrzeby zaopatrzenia około 3,5 mln mieszkańców Górnego Śląska w wodę przeznaczoną do spożycia, szczególną uwagę zwrócono na wskaźniki fizyczno-chemiczne wody, charakteryzujące jej właściwości użytkowe oraz odzwierciedlające wpływ procesu eutrofizacji na jakość wody. Mimo podobnych funkcji oba zbiorniki różnią się zasadniczo parametrami morfometrycznymi, stopniem oddziaływania obszaru zlewni i potencjalną podatnością na degradację. Różna jest też struktura użytkowania gruntów w zlewni obu zbiorników. Jakość wód określono na podstawie temperatury, przewodności elektrycznej, BZT5, ilości zawiesin ogólnych, azotanów i fosforanów. W przypadku obu zbiorników zaporowych wartości badanych wskaźników mieściły się w granicach oznaczających bardzo dobrą jakość wody, odpowiadających kategorii A1 przydatności wody do zaopatrzenia ludności. Tylko kilka przypadków dotyczących wartości BZT5 wody w Jeziorze Goczałkowickim odpowiadało kategorii A2. Ocena stanu troficznego pozwoliła zakwalifikować Jezioro Goczałkowickie jako zbiornik mezoeutroficzny, zaś Jezioro Czanieckie jako zbiornik mezotroficzny. Wykazano, że dynamika zmian stanu troficznego obu zbiorników zaporowych w badanym pięcioleciu była analogiczna, a ich stan ekologiczny był stabilny. Warunkuje to dobrą jakość wody w pobliżu ujęć, pomimo dość wysokiego poziomu trofii tych zbiorników.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Wpływ recyrkulacji osadu pokoagulacyjnego na skuteczność oczyszczania wody o dużej intensywności barwy

Skuteczność procesu koagulacji decyduje w znacznym stopniu o skuteczności całego układu oczyszczania wody. W celu poprawy skuteczności oczyszczania wody, procesy koagulacji i sedymentacji mogą być realizowane w urządzeniach wielofunkcyjnych z zawieszonym osadem, w których stosuje się recyrkulację osadu pokoagulacyjnego. W pracy podjęto problem wpływu stopnia recyrkulacji osadu pokoagulacyjnego na wymaganą dawkę koagulantu oraz skuteczność oczyszczania wody modelowej o dużej intensywności barwy. W oparciu o uzyskane wyniki stwierdzono, że przy optymalnym stopniu recyrkulacji osadu pokoagulacyjnego możliwe jest znaczne zmniejszenie dawki koagulantu w stosunku do dawki w przypadku koagulacji klasycznej, tj bez recyrkulacji osadu. Stwierdzono, że nawet stosując nieco mniejszy od optymalnego stopień recyrkulacji możliwe było przy tej samej dawce koagulantu uzyskanie lepszej jakości wody oczyszczonej niż podczas typowej koagulacji. Jednocześnie wprowadzenie zbyt dużej ilości osadu pokoagulacyjnego prowadziło do pogorszenia skuteczności oczyszczania wody, nawet w stosunku do klasycznej koagulacji.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Wykorzystanie współczesnych technik diagnostycznych w eksploatacji studni głębinowych łódzkiego systemu wodociągowego

Omówiono sposób zasilania systemu wodociągowego w Łodzi z ujęć wód podziemnych (62 studnie głębinowe). Przeanalizowano problem starzenia się studni, który obejmuje zrozumienie charakteru procesów zachodzących w studniach i warstwie wodonośnej, a także dysponowanie strategiami w celu ograniczania występowania niekorzystnych zjawisk podczas eksploatacji studni. Na przykładzie doświadczeń przedsiębiorstwa wodociągowego w Łodzi omówiono nowoczesny systemem do telewizyjnej inspekcji studni, w którym stosuje się obrotową kamerę telewizyjną umożliwiającą prowadzenie wizualnej oceny studni o średnicach powyżej 100 mm do głębokości ok. 1000 m. Wykazano, że inspekcja telewizyjna wnętrza studni dostarcza informacji dotyczących stanu obudowy studni i filtru. Pomaga także w identyfikowaniu osadów i innych materiałów, które mogą utrudniać eksploatację studni. Analiza uzyskanych w ten sposób danych pozwala na programowanie procesów zapewnienia niezawodności ujęcia oraz jego eksploatacji z zastosowaniem działań prewencyjnych lub korygujących.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Ocena skuteczności mikostatycznej fosforanu mocznika i siarczanu mocznika z bentonitem w nawozie drobiowym

Nawóz drobiowy, ze względu na dużą zawartość makro- i mikroelementów przyswajalnych przez rośliny, może być wykorzystany rolniczo. Jednakże z powodu skażenia mikrobiologicznego jego zastosowanie jest ograniczone. Ze względów sanitarnych duży wpływ na jego zastosowanie mają grzyby strzępkowe, które mogą powodować zakażenia ludzi i zwierząt, wywołując choroby alergiczne lub produkować mikotoksyny. W celu ochrony środowiska naturalnego ważne jest znaczne ograniczenie obecności grzybów strzępkowych w nawozie. W pracy określono wpływ fosforanu mocznika, fosforanu mocznika z bentonitem i siarczanu mocznika z bentonitem, jako środków dezynfekcyjnych, na wskaźnik zagęszczenia, procentowy udział grzybów i częstość występowania grzybów w nawozie drobiowym. Wykazano, że wszystkie przebadane preparaty w znaczący sposób obniżyły liczebność grzybów w porównaniu do nawozu bez dodatków. Najlepsze właściwości dezynfekcyjne wykazał fosforanu mocznika z bentonitem, zmniejszając liczebność grzybów o 94,37%, a wszystkie wyizolowane grzyby uznano jako przypadkowe. Badania wykazały, że w celu zapobieżenia skażeniu środowiska nawóz drobiowy powinien być poddany dezynfekcji przed jego rolniczym wykorzystaniem.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Charakterystyka wybranych metod płukania i czyszczenia przewodów wodociągowych

Eksploatacja sieci wodociągowej powinna zapewnić odpowiednie hydrauliczne warunki pracy tego systemu oraz utrzymanie wymaganej jakości wody dostarczanej odbiorcom. Osadzanie się wytrąconych oraz transportowanych z wodą wodociągową zanieczyszczeń wpływa bezpośrednio na warunki hydrauliczne pracy sieci. Prowadzi również do jej wtórnego zanieczyszczenia. W pracy scharakteryzowano i porównano stosowane metody czyszczenia i płukania przewodów w celu przeciwdziałania tym zjawiskom. Zwrócono uwagę na różnorodność stosowanych przez poszczególnych eksploatatorów sieci wodociągowych metod płukania i czyszczenia przewodów. Na tym tle przedstawiono trzy nowe metody płukania hydraulicznego rurociągów, będące wynikiem własnych badań i doświadczeń. Metody, które znajdują się na etapie studialnym, zostały opracowane pod kątem eksploatacji przewymiarowanych sieci wodociągowych, ze szczególnym uwzględnieniem przyłączy i końcowych fragmentów sieci. Szczególny nacisk położono w tych metodach na oszczędność wody oraz poprawę skuteczności płukania przewodów.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Ocena skuteczności płukania przewymiarowanych sieci wodociągowych metodą ukierunkowanego przepływu na podstawie jakości popłuczyn

Badania wykonano w 2006 r. w Biłgoraju na sieci wodociągowej o długości 77 km. Podstawową cechą zastosowanej metody była realizacja scenariuszy płukania, które zostały zaplanowane za pomocą symulacji komputerowej. Analizie poddano wyniki badań laboratoryjnych 254 próbek popłuczyn pobranych podczas płukania rurociągów, w zakresie trzech wskaźników: mętności, suchej pozostałości i zawartości związków żelaza. Wykazano, że istotnym czynnikiem wpływających na zmienność jakości popłuczyn była krotność wymiany wody w sieci podczas jej płukania. Największe wartości trzech analizowanych wskaźników odnotowano w trakcie pierwszej wymiany wody wraz z tendencją malejącą w kolejnych cyklach. Ocenę skuteczności płukania sieci przeprowadzono wielokryterialnie na bazie symulacyjnego odwzorowania jego przebiegu, w tym dokonano oszacowania hydraulicznego stanu wybranych rurociągów przed i po płukaniu. Jako kryterium ilościowej oceny przyjęto ładunek zanieczyszczeń odpływających rurociągiem zrzutowym do kanalizacji oraz masę usuniętych związków żelaza i suchej pozostałości. Z bilansu wynika, że masa wypłukanych substancji stałych wyniosła ponad 5 ton, w tym związków żelaza około 50 kg. Wzrost sprawności hydraulicznej płukanych rurociągów był zróżnicowany zależnie od funkcji, jaką pełnią one w układzie wodociągowym, ich średnicy i rodzaju materiału. Najlepsze efekty uzyskano w płukaniu sieci rozdzielczej wykonanej z rur żeliwnych, a najmniej skuteczne było usuwanie osadów z magistrali wodociągowej.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Analiza porównawcza metod ekstrakcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych z osadów ściekowych

Głównym źródłem WWA w osadach ściekowych są przede wszystkim ścieki przemysłowe, natomiast w mniejszym stopniu ścieki bytowe-gospodarcze. W pracy porównano dwie metody ekstrakcji WWA z osadów ściekowych - metody wielostopniowej w aparacie Soxhleta oraz metody z zastosowaniem ultradźwięków. Oznaczenie ilościowe i jakościowe WWA w obu przypadkach opierało się na technice chromatografii gazowej. W badaniach został użyty ustabilizowany osad z oczyszczalni, która oczyszcza ścieki bytowo-gospodarcze. W badaniach wykazano, że ekstrakcja osadów ściekowych z użyciem ultradźwięków okazała się skuteczniejsza przy oznaczaniu WWA o większej liczbie pierścieni, z wyjątkiem benzo(a)pirenu i dibenzo(a,h)antracenu. Węglowodory aromatyczne o małej liczbie pierścieni, z wyjątkiem antracenu, były lepiej ekstrahowane z osadów ściekowych w aparacie Soxhleta. Stwierdzono, że zaletą ekstrakcji z zastosowaniem ultradźwięków była większa skuteczność wymywania z osadów ściekowych węglowodorów o dużej toksyczności, a także mniejsze zużycie rozpuszczalników i krótszy czas ekstrakcji. Czułość metody (0,01 mg/kg) oznaczania WWA w osadach ściekowych nie pozwoliła na ocenę metody ekstrakcji w przypadku wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych o małej masie cząsteczkowej.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Wpływ zastąpienia wody powierzchniowej wodą podziemną na jakość wody oczyszczonej w systemie wodociągu "Sulejów-Łódź"

Zaostrzające się wymagania stawiane wodzie powierzchniowej ujmowanej do zaopatrzenia ludności oraz wodzie przeznaczonej do spożycia zmusiły do poszukiwania metod poprawy jakości wody. W pracy scharakteryzowano pogarszającą się jakość ujmowanej wody powierzchniowej ze Zbiornika Sulejowskiego na przestrzeni ostatnich 10 lat i jej wpływ na technologię oczyszczania, trudności w dotrzymaniu obowiązujących norm jakościowych oraz koszt oczyszczania wody. Omówiono rozważane w Zakładzie Wodociągów i Kanalizacji w Łodzi kierunki działań, zmierzające do poprawy jakości wody. Przedstawiono etapy zastąpienia ujmowanej wody powierzchniowej wodą podziemną, a także dostosowanie technologii i urządzeń do oczyszczania najpierw wody zmieszanej, a następnie samej wody podziemnej. Omówiono efekty technologiczne i ekonomiczne zastąpienia wody powierzchniowej na podziemną w systemie wodociągu "Sulejów-Łódź".

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Podstawowe metody adsorpcyjne stosowane do oceny powierzchniowych i strukturalnych właściwości węgli aktywnych

Na podstawie doświadczalnych izoterm adsorpcji z fazy gazowej, w pracy przedstawiono wybrane metody charakterystyki struktury porowatej węgli aktywnych. Posłużono się równaniami Dubinina-Raduszkiewicza oraz Dubinia-Astachova dla jednorodnych struktur mikroporowatych oraz równaniami Dubinina-Stoeckli oraz Jarońca-Chomy dla niejednorodnych struktur mikroporowatych do opisu tych izoterm. Ponadto przedstawiono metodę Horvatha-Kawazoe, służącą do wyznaczania funkcji rozkładu objętości porów, z wykorzystaniem funkcji rozkładu potencjału adsorpcyjnego. Podkreślono rolę parametrów równań izoterm adsorpcji oraz funkcji rozkładu objętości porów w charakterystyce adsorpcyjnych właściwości węgli aktywnych. W obliczeniach i rozważaniach teoretycznych posłużono się doświadczalnymi izotermami azotu na węglach aktywnych o bardzo dobrze rozwiniętej mikro i mezoporowatości.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Badania skuteczności regeneracji węgla aktywnego stosowanego w procesie oczyszczania wody

W pracy przedyskutowano i przeanalizowano skuteczność różnych metod usuwania zanieczyszczeń, które nagromadziły się na powierzchni granulowanego węgla aktywnego stosowanego do oczyszczania wody. Badania były prowadzone na próbce zużytego węgla pobranego ze złoża filtracyjnego, przez które przepłynęło 8,93 mln m3 wody. Testowano następujące metody: przepuszczanie różnych objętości wody destylowanej i rozcieńczonego kwasu azotowego przez kolumny ze zużytym węglem, ultradźwiękowe odmywanie zanieczyszczeń etanolem, ekstrakcja nadkrytycznym dwutlenkiem węgla zawierającym etanol, termiczne traktowanie w próżni w różnych temperaturach. Pole powierzchni właściwej (BET) oraz objętości mikro- i mezoporów węgla wyznaczono dla każdej próbki na podstawie niskotemperaturowej (77,4 K) izotermy adsorpcji azotu. Dla każdej próbki węgla wyznaczono także liczbę jodową, pH zawiesiny węgla w roztworze NaCl, zawartość popiołu i ubytek masy podczas ogrzewania w temperaturach 150÷600 st.C. Wykonano też zdjęcia próbek węgla skaningowym mikroskopem elektronowym. Zarejestrowano cykliczne krzywe woltamperometryczne dla każdej próbki węgla, stosując technikę proszkowych elektrod węglowych z jonami żelaza(III) w kwaśnym roztworze jako depolaryzatorem.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Usuwanie substancji organicznych z wód podziemnych na pylistym węglu aktywnym

W pracy przedstawiono nową metodę oczyszczania wód podziemnych z zastosowaniem pylistego węgla aktywnego. W proponowanym układzie oczyszczania proces adsorpcji przebiega głównie w dwuwarstwowym złożu filtracyjnym, gdzie gromadzi się wprowadzony do wody pylisty węgiel aktywny. Metoda ta jest szczególnie przydatna do usuwania substancji organicznych z wód podziemnych, jako alternatywa dla procesu koagulacji. W pracy zaprezentowano wyniki badań pilotowych zrealizowanych na dwóch stacjach uzdatniania wody zaopatrujących Poznań w wodę ("Mosina" i "Wiśniowa"). Przedstawiono skuteczność usuwania z wody związków organicznych na kilku typach dostępnych na rynku pylistych węglach aktywnych. Pokazano również zmiany skuteczności oczyszczania wody w trakcie trwania cyklu filtracyjnego. Wykazano, że zastosowanie pylistego węgla aktywnego nie pogorszyło skuteczności usuwania z wody związków żelaza, manganu, a także azotu amonowego.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Ocena skuteczności oczyszczania wody na węglu aktywnym w ZPW "Goczałkowice"

Zakład wodociągowy "Goczałkowice" jest jednym z największych zakładów systemu produkcji wody Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów w Katowicach, dostarczającego wysokiej jakości wodę dla ludności Śląska. Nieuregulowana gospodarka ściekowa w dorzeczu górnej Wisły, jak również wzrost wymagań stawianych wodzie przeznaczonej do spożycia, spowodował podjęcie na początku lat 90. XX w. działań mających na celu udoskonalenie dotychczasowej technologii oczyszczania wody. W pracy przedstawiono uruchomiony w styczniu 2004 r. ciąg technologiczny oczyszczania wody, obejmujący ozonowanie wstępne, koagulację, filtrację na złożach piaskowych, ozonowanie końcowe, filtrację na złożach węglowych oraz dezynfekcję. W oparciu o 16-miesięczne badania jakości wody dopływającej i odpływającej z układu (mętność, utlenialność, absorbancja w UV, OWO, tlen rozpuszczony, wskaźniki bakteriologiczne) dokonano oceny biologicznej aktywności filtrów węglowych. Ponadto przeprowadzono analizę efektów nowych wdrożeń technologicznych w aspekcie poprawy jakości wyprodukowanej wody.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Zastosowanie uporządkowanych mezoporowatych materiałów węglowych do usuwania wybranych związków organicznych z roztworów wodnych

Procesy adsorpcyjne z wykorzystaniem uporządkowanych węgli mezoporowatych (OMC) mogą być stosowane do usuwania różnorodnych substancji organicznych z roztworów wodnych. Materiały te mają unikalne właściwości adsorpcyjne, wynikające z ich dużej powierzchni właściwej i dużej objętości porów, a ponadto zawierają jednorodne i dostępne pory o określonym wymiarze. Charakteryzują się także wysoką stabilnością termiczną i odpornością chemiczną. Ich bardzo dobrze rozwinięta i aktywna powierzchnia może być stosunkowo łatwo modyfikowana, co prowadzi do otrzymywania adsorbentów o pożądanych właściwościach. Uporządkowane mezoporowate materiały węglowe z funkcjonalnymi grupami mogą pełnić rolę zaawansowanych materiałów do oczyszczania wody. Materiały te, po adsorpcji szkodliwych substancji, mogą być regenerowane za pomocą ekstrakcji, np. etanolem, toluenem lub przez termiczne wygrzewanie. Zachowują przy tym w dużym stopniu pojemność adsorpcyjną materiału wyjściowego. Uporządkowane węgle mezoporowate z nanocząstkami niklu lub żelaza są bardzo interesującymi materiałami adsorpcyjnymi z uwagi na ich właściwości magnetyczne, dzięki którym możliwa jest ich łatwa separacja z oczyszczanego roztworu. Uporządkowane mezoporowate materiały węglowe mogą stać się adsorbentami następnej generacji. Być może zastąpią one klasyczne węgle aktywne stosowane do adsorpcyjnego oczyszczania wody.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka
Mezoporowate materiały węglowe: Synteza z wykorzystaniem matryc krzemionkowych i charakterystyka właściwości adsorpcyjnych

Przedstawiono krytyczny przegląd badań dotyczących otrzymywania i charakterystyki właściwości mezoporowatych materiałów węglowych, w tym w szczególności materiałów uporządkowanych. Omówiono najważniejsze metody otrzymywania uporządkowanych mezoporowatych węgli przy użyciu uporządkowanych mezoporowatych krzemionek, koloidalnych cząstek krzemionkowych oraz koloidalnych kryształów krzemionkowych. Szczególną uwagę poświęcono metodzie wykorzystującej monolity ze sprasowanej koloidalnej krzemionki jako matryce, które impregnowano kwasem szczawiowym (katalizator) i następnie pochodnymi fenolu z formaldehydem (te ostanie po polimeryzacji były karbonizowane). Wykazano, że ta metoda umożliwia otrzymanie jednorodnego mezoporowatego materiału węglowego, również takiego materiału węglowego z nanocząstkami np. srebra, a także - po procesie aktywacji za pomocą KOH - mikro-mezoporowatego materiału węglowego. Omówione materiały węglowe mają interesujące właściwości adsorpcyjne i strukturalne, takie jak względnie duże pole powierzchni, jednorodne i często uporządkowane mezopory oraz dużą objętość porów, które czynią je atrakcyjnymi materiałami do zastosowań w adsorpcji, katalizie oraz do magazynowania i przetwarzania energii.

Czasopismo: Ochrona Środowiska
Dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne
Dyscypliny: inżynieria środowiska, górnictwo i energetyka