hrvatski

AKTIVNOST I STABILNOST Cu/ZSM5 I Cu/Y5 KATALIZATORA U REAKCIJI OKSIDACIJE FENOLA VODIKOVIM PEROKSIDOM

Konverzija štetnih organskih tvari prisutnih u otpadnim vodama različitih industrijskih procesa u manje toksične i/ili ekološki prihvatljive spojeve osnova je "end of pipe" tehnologija. Uz klasične postupke obrade otpadnih voda, selektivna oksidacija uz heterogeni katalizator pokazala se djelotvornom metodom, kako sa ekonomskog, tako i sa ekološkog stajališta. Uporabom pogodnog katalizatora reakcija se može provoditi pri atmosferskom tlaku i temperaturama nižim od 353 K pri čemu je moguće u potpunosti ukloniti toksični spoj i zamjetno smanjiti TOC opterećenje otopine. Zbog svoje specifične mikroporozne strukture te termičke i kemijske stabilnosti, zeoliti su se pokazali izuzetno podesnim katalizatorima u ovim procesima [1]. Stoga se ovaj rad bavi proučavanjem aktivnosti i stabilnosti Cu/ZSM5 i Cu/Y5 zeolita u katalitičkoj oksidaciji fenola vodikovim peroksidom. Katalizatori su pripravljeni nanošenjem katalitički aktivne tvari (bakra) na zeolitni nosač ionskom izmjenom protonskog oblika komercijalnih zeolita. Karakterizacija katalizatora obuhvaćala je XRD, SEM, AAS i ICP-MS elementarnu analizu, te određivanje specifične površine, volumena pora i raspodjele volumena pora katalizatora standardnom BET metodom. Reakcija je provođena u šaržnom Parrovom reaktoru pri atmosferskom tlaku i temperaturama od 323 do 353 K. Koncentracija bakra na zeolitima bila je 3, 52 mas.% na Cu/ZSM5 katalizatoru, odnosno 3, 54 mas.% na Cu/Y5 katalizatoru. Početna koncentracija fenola je iznosila 0, 01 mol dm-3, a vodikovog peroksida od 0, 01 mol dm-3. Dobiveni eksperimentalni podaci su testirani slijedećim kinetičkim modelima [2] rF=k1.cF.cVP rVP=k2C2VP a kinetički parametri su procijenjeni Nelder-Meadovom metodom nelinearne regresije. [1] S. Zrnčević, Z. Gomzi, Ind. Eng. Chem. Res. 44 (2005) 6110-6114. [2] K. Maduna Valkaj, A. Katović, S. Zrnčević, J. Hazard. Mater., in pres 2007.

katalitičko čišćenje otpadnih voda; oksidacija fenola; priprava katalizatora; modeliranje kinetike

nije evidentirano