Εφαρμογές νανοσύνθετων φωτοκαταλυτικών υλικών από φυλλόμορφους αργίλους και οξείδιo του τιτανίου (TiO2) για την απορρύπανση του υδατικού περιβάλλοντος.
Clay-TiO2 nanocomposite photocatalysts for removal of pollutants in aquatic environment. (Αγγλική)
Περιέχει : πίνακες, διαγράμματα, εικόνες σε όλα τα κεφάλαια
Η παρούσα εργασία είναι αποτέλεσμα εκτενούς βιβλιογραφικής ανασκόπησης και έρευνας. Μελετήθηκαν από παγκόσμιες έρευνες οι εφαρμογές των νανοσύνθετων φωτοκαταλυτικών υλικών και δόθηκε βαρύτητα στους φυλλόμορφους αργίλους και τα οξείδια του τιτανίου (TiO2) με σκοπό την απορρύπανση του υδατικού περιβάλλοντος κυρίως από οργανικούς ρύπους.
Στο πρώτο κεφάλαιο αναλύεται η υδατική ρύπανση, οι κατηγορίες της, οι πηγές της (ανθρωπογενής και φυσικές), καθώς και η ανάγκη για την διατήρηση των φυσικών ιδιοτήτων του νερού, σε όποια μορφή το συναντάμε στην Γη. Στη συνέχεια του κεφαλαίου καταγράφεται η κατάταξη των ανόργανων και οργανικών υδατικών ρύπων, επικεντρωνόμενοι στους οργανικούς ρύπους και τα γεωργικά φάρμακα. Στο τέλος του πρώτου κεφαλαίου γίνεται μια μικρή ανασκόπηση των ερευνητικών εργασιών που αφορούν την ρύπανση από οργανικούς ρύπους λιμνών και ποταμών στον Ελλαδικό χώρο.
Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναλύονται οι σημαντικότερες έννοιες για τα αργιλικά προσροφητικά μέσα, όπως είναι η δομή των φυλλόμορφων αργίλων, ο σχηματισμός τους, η κατιονταλλακτική ικανότητά τους, η ταξινόμηση τους, η τροποποίηση τους και οι χρήσεις τους. Δίνεται έμφαση στην πιο σημαντική και συχνότερα απαντώμενη ομάδα φυλλόμορφων αργίλων, τους σμεκτίτες και συνεχίζουν οι μπετονίτης, μοντμοριλονίτης, σαπωνίτης, καολινίτες και τέλος, αλουισίτης.
Στο τρίτο κεφάλαιο, αναπτύσσονται οι βασικές αρχές των προσροφητικών φαινομένων, τα είδη της προσρόφησης (φυσική και χημειορρόφηση) καθώς και η μεταξύ τους σύνδεση. Στη συνέχεια, αναλύεται εκτενώς η κινητική της προσρόφησης, τα μοντέλα και οι εξισώσεις που την αντιπροσωπεύουν. Τέλος, αναπτύσσονται τα τρία μοντέλα ισόθερμων μονοσυστατικής προσρόφησης. Η Ισόθερμος Langmuir, Freundlich και Temkin.
Στο τέταρτο κεφάλαιο, εξετάζεται λεπτομερώς η φωτοκατάλυση, επικεντρωμένοι στην ομογενή, και οι φωτοκαταλύτες. Δίνεται έμφαση, στις διαδεδομένες, Προχωρημένες Οξειδωτικές Μεθόδους Απορρύπανσης (Π.Ο.Μ.Α) και στις τεχνικές που χρησιμοποιούνται κατά την εφαρμογή τους. Ακολουθεί η ανάλυση των φωτοκαταλυτών και των χαρακτηριστικών που πρέπει να πληρούν ώστε να είναι ιδανικοί να φωτοκαταλύσουν, με βαρύτητα στο Διοξείδιο του τιτανίου (TiO2), τον πιο πολυχρησιμοποιημένο και αποτελεσματικό καταλύτη. Το κεφάλαιο κλείνει με την νανοτεχνολογία στους φωτοκαταλύτες και τα νανοσύνθετα φωτοκαταλυτικά υλικά φυλλόμορφων αργίλων που προσδίδουν μεγάλη απόδοση στις φωτοκαταλυτικές διεργασίες.
Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται βιβλιογραφική ανασκόπηση της σύνθεσης και εφαρμογής φωτοκαταλυτών βασισμένων σε άργιλο και νανοσύνθετων φωτοκαταλυτών ορυκτών αργίλων/TiO2 με σκοπό την απομάκρυνση των οργανικών ρύπων από το υδατικό περιβάλλον. Στα πλαίσια αυτά, αναλύεται η μέθοδος διαλύματος πηκτώματος (sol-gelmethod) που είναι ευρέως χρησιμοποιούμενη για τη σύνθεση των οξειδίων μετάλλου. Τέλος, γίνεται αναφορά στον μηχανισμό και την κινητική της φωτοκατάλυσης παραθέτοντας τις σημαντικότερες εργασίες των τελευταίων δέκα ετών.
Η παρούσα εργασία είναι αποτέλεσμα εκτενούς βιβλιογραφικής ανασκόπησης και έρευνας. Μελετήθηκαν από παγκόσμιες έρευνες οι εφαρμογές των νανοσύνθετων φωτοκαταλυτικών υλικών και δόθηκε βαρύτητα στους φυλλόμορφους αργίλους και τα οξείδια του τιτανίου (TiO2) με σκοπό την απορρύπανση του υδατικού περιβάλλοντος κυρίως από οργανικούς ρύπους.
Στο πρώτο κεφάλαιο αναλύεται η υδατική ρύπανση, οι κατηγορίες της, οι πηγές της (ανθρωπογενής και φυσικές), καθώς και η ανάγκη για την διατήρηση των φυσικών ιδιοτήτων του νερού, σε όποια μορφή το συναντάμε στην Γη. Στη συνέχεια του κεφαλαίου καταγράφεται η κατάταξη των ανόργανων και οργανικών υδατικών ρύπων, επικεντρωνόμενοι στους οργανικούς ρύπους και τα γεωργικά φάρμακα. Στο τέλος του πρώτου κεφαλαίου γίνεται μια μικρή ανασκόπηση των ερευνητικών εργασιών που αφορούν την ρύπανση από οργανικούς ρύπους λιμνών και ποταμών στον Ελλαδικό χώρο.
Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναλύονται οι σημαντικότερες έννοιες για τα αργιλικά προσροφητικά μέσα, όπως είναι η δομή των φυλλόμορφων αργίλων, ο σχηματισμός τους, η κατιονταλλακτική ικανότητά τους, η ταξινόμηση τους, η τροποποίηση τους και οι χρήσεις τους. Δίνεται έμφαση στην πιο σημαντική και συχνότερα απαντώμενη ομάδα φυλλόμορφων αργίλων, τους σμεκτίτες και συνεχίζουν οι μπετονίτης, μοντμοριλονίτης, σαπωνίτης, καολινίτες και τέλος, αλουισίτης.
Στο τρίτο κεφάλαιο, αναπτύσσονται οι βασικές αρχές των προσροφητικών φαινομένων, τα είδη της προσρόφησης (φυσική και χημειορρόφηση) καθώς και η μεταξύ τους σύνδεση. Στη συνέχεια, αναλύεται εκτενώς η κινητική της προσρόφησης, τα μοντέλα και οι εξισώσεις που την αντιπροσωπεύουν. Τέλος, αναπτύσσονται τα τρία μοντέλα ισόθερμων μονοσυστατικής προσρόφησης. Η Ισόθερμος Langmuir, Freundlich και Temkin.
Στο τέταρτο κεφάλαιο, εξετάζεται λεπτομερώς η φωτοκατάλυση, επικεντρωμένοι στην ομογενή, και οι φωτοκαταλύτες. Δίνεται έμφαση, στις διαδεδομένες, Προχωρημένες Οξειδωτικές Μεθόδους Απορρύπανσης (Π.Ο.Μ.Α) και στις τεχνικές που χρησιμοποιούνται κατά την εφαρμογή τους. Ακολουθεί η ανάλυση των φωτοκαταλυτών και των χαρακτηριστικών που πρέπει να πληρούν ώστε να είναι ιδανικοί να φωτοκαταλύσουν, με βαρύτητα στο Διοξείδιο του τιτανίου (TiO2), τον πιο πολυχρησιμοποιημένο και αποτελεσματικό καταλύτη. Το κεφάλαιο κλείνει με την νανοτεχνολογία στους φωτοκαταλύτες και τα νανοσύνθετα φωτοκαταλυτικά υλικά φυλλόμορφων αργίλων που προσδίδουν μεγάλη απόδοση στις φωτοκαταλυτικές διεργασίες.
Στο πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο γίνεται βιβλιογραφική ανασκόπηση της σύνθεσης και εφαρμογής φωτοκαταλυτών βασισμένων σε άργιλο και νανοσύνθετων φωτοκαταλυτών ορυκτών αργίλων/TiO2 με σκοπό την απομάκρυνση των οργανικών ρύπων από το υδατικό περιβάλλον. Στα πλαίσια αυτά, αναλύεται η μέθοδος διαλύματος πηκτώματος (sol-gelmethod) που είναι ευρέως χρησιμοποιούμενη για τη σύνθεση των οξειδίων μετάλλου. Τέλος, γίνεται αναφορά στον μηχανισμό και την κινητική της φωτοκατάλυσης παραθέτοντας τις σημαντικότερες εργασίες των τελευταίων δέκα ετών.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Κύρια Αρχεία Διατριβής
Εφαρμογές νανοσύνθετων φωτοκαταλυτικών υλικών από φυλλόμορφους αργίλους και οξείδιo του τιτανίου (TiO2) για την απορρύπανση του υδατικού περιβάλλοντος. - Identifier: 73058
Internal display of the 73058 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)
