Naslov
Katalitička oksidacija fenola uz zeolitni Cu/Y-5 katalizator: 1. priprava i karakterizacija katalizatora
(Catalytic oxidation of phenol over zeolite based Cu/Y-5 catalyst: 1. Catalyst preparation and characterization)

Autori
Maduna Valkaj, Karolina ; Wittine, Ozren ; Katović, Andrea

Izvornik
Kemija u industriji : časopis kemičara i tehnologa Hrvatske (0022-9830) 63 (2015), 1-2; 1-10

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Radovi u časopisima, članak, znanstveni

Ključne riječi
katalitičko pročišćavanje otpadnih voda ; oksidacija fenola ; vodikov peroksid ; zeoliti ; kinetička analiza
(catalytic wastewater purification ; oxidation of phenol ; hydrogen peroxide ; zeolites ; kinetic analysis)

Sažetak
Potreba za uklanjanjem organskih nečistoća iz industrijskih otpadnih voda uvjetovala je razvoj novih, djelotvornih tehnologija s posebnim naglaskom na uštedu sirovina, energije te ekonomičnost procesa. Katalitička oksidacija organskih zagađenja vodikovim peroksidom u vodenom mediju, poznata kao CWPO metoda (eng. Catalytic Wet Peroxide Oxidation), jedan je od postupaka koji ispunjava navedene zahtjeve. Upotrebom vodikovog peroksida kao oksidacijskog sredstva i pogodnog heterogenog katalizatora, moguće je proces provoditi pri atmosferskom tlaku i temperaturi ispod 383 K. Zeoliti su zbog svojih specifičnih značajki (selektivnost prema veličini i obliku molekula, termička i kemijska stabilnost, neškodljivost prema živom svijetu) izrazito pogodni katalizatori za uporabu u selektivnim oksidacijskim procesima. Stoga je u ovom radu proučavana aktivnost, selektivnost i stabilnost Cu/Y-5 katalizatora u reakciji oksidacije fenola vodikovim peroksidom. Katalizator je pripravljen ionskom izmjenom protonskog oblika komercijalnog zeolita. Karakterizacija katalizatora obuhvaćala je difrakciju X-zraka (XRD), pretražnu skenirajuću mikrografiju SEM) i elementarnu analizu na atomskom apsorpcijskom spektrometru (AAS), te određivanje specifične površine i volumena pora (standardna BET metoda). Reakcija je provođena u šaržnom Parrovom reaktoru pri atmosferskom tlaku i temperaturama od 323 do 353 K. Katalizator je pripravljen u praškastom obliku, a koncentracija bakra na zeolitu iznosila je 3, 46 mas. %. Početna koncentracija fenola u reakcijskoj otopini bila je 0, 01 mol dm-3, a vodikovog peroksida od 0, 01 do 0, 10 mol dm-3. Dobiveni eksperimentalni podaci su testirani slijedećim kinetičkim modelima za oksidaciju fenola i raspad vodikovog peroksida , a kinetički parametri su procijenjeni Nelder-Meadovom metodom nelinearnog optimiranja. Rezultati provedenih istraživanja pokazali su da je pri ispitivanim reakcijskim uvjetima primjenom CWPO postupka uz Cu/Y-5 katalizator moguće iz početne reakcijske smjese u potpunosti ukloniti fenol uz istovremeno 54, 5 % -tno smanjenje sadržaja ukupnog organskog ugljika.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo, Interdisciplinarne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA