Znečištění životního prostředí se stalo fenoménem moderní doby. Mezi
nejnebezpečnější patří kontaminace podzemní a povrchové vody. Díky lidské činnosti
je na mnoha lokalitách po celé Zemi voda kontaminovaná například léčivy, hnojivy,
těžkými kovy a radionuklidy. Nalézt vhodnou metodu k odstranění široké škály
polutantů je výzva pro mnohé vědce. Mezi všemi technologiemi čištění založených na
fyzikálně chemických procesech získala sorpce významnou roli. Mnoho materiálů bylo
testováno jako sorbenty. Železo a jeho sloučeniny se ukázaly být vhodnou cestou díky
nízké toxicitě k životnímu prostředí a vysoké účinnosti pro odstranění mnoha
polutantů. V této práci byly testovány železany (K2FeO4)a nanočástice nulamocného
železa (nZVI), tedy materiály kombinující oxidačně-redukční procesy se sorpcí. Byla
popsána účinnost a mechanismus odstranění arsenitanů a arseničnanů, těžkých kovů a
fosforečnanů pomocí těchto materiálů.
Anotace v angličtině
Pollution of the environment has become a phenomenon of modern times.
Contamination of groundwater and surface water are considered as the most
hazardous issues. Due to human activities, water in many locations across the Earth is
contaminated with various pollutants including pharmaceuticals, fertilizers, heavy
metals, arsenic and radionuclides. Finding a suitable method to remove a wide range
of pollutants is a challenge for many scientists. Among all purification technologies
based on physicochemical processes, sorption has played an important role. Many
materials have been tested as sorbents. Iron and its compounds exhibit a high
potential regarding its environmentally friendly nature and its high efficiency to
remove a broad scale of pollutants. In this work, materials based on high-valent iron
(ferrates) and nanoparticles of zero-valent iron (nZVI), i.e. materials combining
oxidation-reduction processes with sorption, were studied. Efficiency and mechanism
of removal of arsenites and arsenates, heavy metals and phosphates were described
and assessed using these advanced materials.
zero-valent iron, ferrates(VI), arsenic, heavy metals,
phosphates, water treatment, reaction mechanisms,
reduction, oxidation, sorption
Rozsah průvodní práce
97 str.
Jazyk
CZ
Anotace
Znečištění životního prostředí se stalo fenoménem moderní doby. Mezi
nejnebezpečnější patří kontaminace podzemní a povrchové vody. Díky lidské činnosti
je na mnoha lokalitách po celé Zemi voda kontaminovaná například léčivy, hnojivy,
těžkými kovy a radionuklidy. Nalézt vhodnou metodu k odstranění široké škály
polutantů je výzva pro mnohé vědce. Mezi všemi technologiemi čištění založených na
fyzikálně chemických procesech získala sorpce významnou roli. Mnoho materiálů bylo
testováno jako sorbenty. Železo a jeho sloučeniny se ukázaly být vhodnou cestou díky
nízké toxicitě k životnímu prostředí a vysoké účinnosti pro odstranění mnoha
polutantů. V této práci byly testovány železany (K2FeO4)a nanočástice nulamocného
železa (nZVI), tedy materiály kombinující oxidačně-redukční procesy se sorpcí. Byla
popsána účinnost a mechanismus odstranění arsenitanů a arseničnanů, těžkých kovů a
fosforečnanů pomocí těchto materiálů.
Anotace v angličtině
Pollution of the environment has become a phenomenon of modern times.
Contamination of groundwater and surface water are considered as the most
hazardous issues. Due to human activities, water in many locations across the Earth is
contaminated with various pollutants including pharmaceuticals, fertilizers, heavy
metals, arsenic and radionuclides. Finding a suitable method to remove a wide range
of pollutants is a challenge for many scientists. Among all purification technologies
based on physicochemical processes, sorption has played an important role. Many
materials have been tested as sorbents. Iron and its compounds exhibit a high
potential regarding its environmentally friendly nature and its high efficiency to
remove a broad scale of pollutants. In this work, materials based on high-valent iron
(ferrates) and nanoparticles of zero-valent iron (nZVI), i.e. materials combining
oxidation-reduction processes with sorption, were studied. Efficiency and mechanism
of removal of arsenites and arsenates, heavy metals and phosphates were described
and assessed using these advanced materials.
zero-valent iron, ferrates(VI), arsenic, heavy metals,
phosphates, water treatment, reaction mechanisms,
reduction, oxidation, sorption
Zásady pro vypracování
1. Vypracování literární rešerše se zaměřením na metody sorpce vybraných anorganických polutantů pomocí materiálů na bázi železa.
2. Experimentální studium sorpce na vybraných vzorcích oxidů železa.
3.Vyhodnocení a interpretace experimentálních výsledků.
4. Vypracování disertační práce.
5. Příprava a prezentace multimediální prezentace disertační práce.
Zásady pro vypracování
1. Vypracování literární rešerše se zaměřením na metody sorpce vybraných anorganických polutantů pomocí materiálů na bázi železa.
2. Experimentální studium sorpce na vybraných vzorcích oxidů železa.
3.Vyhodnocení a interpretace experimentálních výsledků.
4. Vypracování disertační práce.
5. Příprava a prezentace multimediální prezentace disertační práce.
Seznam doporučené literatury
1) E. D. Ščukin: Koloidní chemie, Academia, Praha 1990
2) R. J. Hunter: Foundations of Colloid Science, Oxford 2001
3) K. Holmberg: Handbook of Applied Surface and Colloid Chemistry, Wiley, New York 2001
4) D. H. Everret : Basic Principles of Colloid Science, RSC, 1992
5) L. M. Liz-Marzan, P. V. Kamat: Nanoscale Materials, Kluwer Academic Publisher, 2003
6) M. Takeo: Disperse Systems, Wiley-VCH, Weinheim, 1999
7) Triendl: Chemická kinetika, SPN Bratislava 1990
8) R. Richards: Surface and Nanomolecular Catalysis, CRC Trailor-Francis Group, London 2005
9) původní časopisecká sdělení dle vlastní literární rešerše
Seznam doporučené literatury
1) E. D. Ščukin: Koloidní chemie, Academia, Praha 1990
2) R. J. Hunter: Foundations of Colloid Science, Oxford 2001
3) K. Holmberg: Handbook of Applied Surface and Colloid Chemistry, Wiley, New York 2001
4) D. H. Everret : Basic Principles of Colloid Science, RSC, 1992
5) L. M. Liz-Marzan, P. V. Kamat: Nanoscale Materials, Kluwer Academic Publisher, 2003
6) M. Takeo: Disperse Systems, Wiley-VCH, Weinheim, 1999
7) Triendl: Chemická kinetika, SPN Bratislava 1990
8) R. Richards: Surface and Nanomolecular Catalysis, CRC Trailor-Francis Group, London 2005
9) původní časopisecká sdělení dle vlastní literární rešerše