GR1009164B - Μεθοδος συνθεσης αρνητικα φορτισμενου φεροξιτη μαγγανιου για εκλεκτικη απομακρυνση υδραργυρου απο το νερο - Google Patents
Μεθοδος συνθεσης αρνητικα φορτισμενου φεροξιτη μαγγανιου για εκλεκτικη απομακρυνση υδραργυρου απο το νερο Download PDFInfo
- Publication number
- GR1009164B GR1009164B GR20160100378A GR20160100378A GR1009164B GR 1009164 B GR1009164 B GR 1009164B GR 20160100378 A GR20160100378 A GR 20160100378A GR 20160100378 A GR20160100378 A GR 20160100378A GR 1009164 B GR1009164 B GR 1009164B
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- reactor
- mercury
- manganese
- kmno4
- water
- Prior art date
Links
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 79
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 74
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 29
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 title claims description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 46
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 34
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 33
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 27
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 claims description 20
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 8
- 229910021577 Iron(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 7
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 4
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 3
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 2
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims description 2
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 claims description 2
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 claims 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 claims 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 9
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 8
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical class O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 6
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 5
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 4
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- -1 metallurgy Substances 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 3
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910021507 mercury(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004375 physisorption Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016978 MnOx Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUPCBVUMRUSXIU-UHFFFAOYSA-N [Fe].OOO Chemical compound [Fe].OOO CUPCBVUMRUSXIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011852 carbon nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 231100000739 chronic poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001850 reproductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 125000004354 sulfur functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 238000004056 waste incineration Methods 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910006297 γ-Fe2O3 Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/0018—Mixed oxides or hydroxides
- C01G49/0072—Mixed oxides or hydroxides containing manganese
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
- B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
- B01J20/28054—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J20/28057—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area
- B01J20/28061—Surface area, e.g. B.E.T specific surface area being in the range 100-500 m2/g
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/40—Electric properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
- C02F2101/206—Manganese or manganese compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/02—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Η παρούσα εφεύρεση αναφέρεται στη μέθοδο σύνθεσης ενός προσροφητικού υλικού, που αποτελείται από μια φάση φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου (δ-Fe(1-x)Mnx)MnxOOH) με αρνητικά φορτισμένη επιφάνεια κόκκων, στο οποίο ένα ποσοστό σιδήρου έχει ισόμορφα υποκατασταθεί από άτομα μαγγανίου σε ποσοστό 0,05-25 %. Η παραγωγή του γίνεται σε δύο εν σειρά αντιδραστήρες συνεχούς ροής, που στον πρώτο αντιδραστήρα επικρατούν όξινες συνθήκες (pΗ 5-6) και στον δεύτερο αντιδραστήρα ήπια αλκαλικές συνθήκες (pΗ 9-10) και υψηλό δυναμικό οξειδοαναγωγής (600-700 mV). Το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την συγκράτηση υδραργύρου, καθώς, επίσης, και άλλων βαρέων μετάλλων τόσο από το νερό όσο και από θερμό αέριο ρεύμα. Ειδικότερα, η προσροφητική ικανότητα καθορίζεται από το μέγεθος του επιφανειακού αρνητικού φορτίου και το ισοηλεκτρικό σημείο, που μπορούν να ρυθμιστούν από τις παραμέτρους της διαδικασίας σύνθεσης.
Description
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
Μέθοδος σύνθεσης αρνητικά φορτισμένου φεροξίτη μαγγανίου για εκλεκτική απομάκρυνση υδραργύρου από το νερό
Η εφεύρεση ανήκει στο πεδίο της χημικής μηχανικής και συγκεκριμένα στην τεχνολογία καθαρισμού του νερού με τη βοήθεια στερεών προσροφητικών. Τα στερεά προσροφητικά χρησιμοποιούνται στην ισχύουσα στάθμη της τεχνικής ως πληρωτικά μέσα σε κλίνη για την απομάκρυνση με προσρόφηση από το πόσιμο νερό ή τα απόβλητα κατιόντων βαρέων μετάλλων και ειδικότερα του υδραργύρου.
Η ρύπανση από υδράργυρο θεωρείται ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά προβλήματα λόγω της ευκινησίας που εμφανίζει στα διάφορα στάδια του κύκλου του στη φύση και της διαπιστωμένης πολύ υψηλής τοξικότητας. Η έκθεση του ανθρώπου στον υδράργυρο μπορεί να είναι ιδιαίτερα επιβλαβής ανάλογα με τη προσληφθείσα δόση, τη χημική μορφή του υδραργύρου, τη συνεργιστική δράση με άλλους τοξικούς παράγοντες και την κατάσταση της υγείας του. Συγκεκριμένα, οι κυριότερες επιπτώσεις που παρατηρούνται είναι η χρόνια δηλητηρίαση, διάφορα αναπαραγωγικά, γενετικά, νευρολογικά και ψυχιατρικά προβλήματα, καθώς επίσης και παρενέργειες στα νεφρά, το αίμα, τα ούρα και τα άκρα. Με βάση τις ανησυχίες για την ανθρώπινη υγεία από την πρόσληψη υδραργύρου από το πόσιμο νερό, ήδη από το 1971 έχει προταθεί από τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας και σταδιακά εφαρμοστεί παγκοσμίως ως όριο ποσιμότητας η συγκέντρωση 0,001 mg/L συνολικού υδραργύρου.
Η παρουσία του υδραργύρου στον αέρα, το νερό και το έδαφος σχετίζεται τόσο με φυσικές όσο και ανθρωπογενείς διεργασίες και δραστηριότητες. Ειδικότερα, στις φυσικές διεργασίες περιλαμβάνονται η έκπλυση στο νερό πετρωμάτων με ορυκτά που περιέχουν υδράργυρο και η εκπομπή στον αέρα διαμέσου ηφαιστειακής ή γεωθερμικής δραστηριότητας. Οι κυριότερες ανθρωπογενείς εκπομπές προέρχονται από την καύση ορυκτών καυσίμων, τη μεταλλουργία, την εξόρυξη χρυσού, την αποτέφρωση αποβλήτων, καθώς επίσης από την παραγωγή τσιμέντου, καυστικής σόδας, χαρτιού και χρωμάτων. Ανάλογα με την οξύτητα, το δυναμικό οξειδοαναγωγής και τη συγκέντρωση άλλων ανιόντων, ο υδράργυρος εμφανίζεται ως δισθενής στα φυσικά νερά σε τρεις μορφές: Hg<2+>, HgOH<+>και Hg(OH)2. Ωστόσο, στις συνήθεις τιμές pH 6-8 η μοναδική μορφή που συναντάται είναι το υδροξείδιο Hg(OH)2.
Οι διεργασίες απομάκρυνσης και δέσμευσης του υδραργύρου μπορούν να ταξινομηθούν σε αυτές που απευθύνονται σε καθαρισμό υδάτων (κυρίως αποβλήτων) και εστιάζονται στις ιοντικές μορφές του υδραργύρου και σε εκείνες που εφαρμόζονται για καθαρισμό από αέρια φάση και εστιάζονται συνήθως στην πτητική μεταλλική μορφή (Hgº). Μια σειρά από μεθόδους για την απομάκρυνση υδραργύρου όπως είναι η φυτο-απορρόφηση, η βιο-προσρόφηση, οι τεχνητοί υγρότοποι και η ιζηματοποίηση δεν μπορούν να εφαρμοσθούν στην επεξεργασία νερού που προορίζεται για πόσιμο, εξαιτίας της αδυναμίας επεξεργασίας μεγάλων παροχών και κυρίως εξαιτίας του μεγάλου όγκου ταξικών αποβλήτων που προκύπτουν, αν και εμφανίζουν αποδεκτό πάγιο και λειτουργικό κόστος. Γ ια ευνόητους λόγους δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για την απομάκρυνση υδραργύρου από απαέρια. Μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα παρουσιάζει η χρήση ρητινών ιοντοεναλλαγής, μεμβρανών αλουμίνας, πολυμερικών ινών ή η τεχνική της απογύμνωσης με αέρα (air stripping). Ωστόσο, υστερούν ως προς το κόστος λειτουργίας τους και στην αδυναμία επεξεργασίας μεγάλων όγκων νερού. Μια μεγάλη ποικιλία μεθόδων δέσμευσης του υδραργύρου έχει χρησιμοποιηθεί και για την απομάκρυνσή του από αέρια ρεύματα και ιδιαίτερα από απαέρια καύσης. Ανάμεσα σε αυτές είναι η χρήση ηλεκτροστατικών ή συμβατικών φίλτρων τα οποία κατά το διαχωρισμό των αιωρούμενων σωματιδίων απομακρύνουν και ένα ποσοστό υδραργύρου. Η καταλυτική οξείδωση και η προσθήκη αντιδραστηρίων αμαλγάμωσης, καθώς επίσης και ο ψεκασμός προσροφητικών χρησιμοποιούνται συνεργιστικά για τη συγκράτηση του υδραργύρου, τα οποία διαχωρίζονται στη συνέχεια στα ηλεκτροστατικά φίλτρα που έπονται.
Η περισσότερο διαδεδομένη όμως τεχνολογία απομάκρυνσης υδραργύρου, τόσο από αέρια ρεύματα, όσο και υγρά, είναι η εφαρμογή προσροφητικών υλικών με κυριότερη κατηγορία τους ενεργούς άνθρακες. Η αποτελεσματικότητα των ενεργών ανθράκων βασίζεται κυρίως στην μεγάλη ειδική επιφάνεια που παρουσιάζουν, ενώ το γεγονός ότι η δέσμευση του υδραργύρου σε αυτούς γίνεται με ασθενείς δυνάμεις συγκράτησης υποδηλώνει ότι δεν διαθέτουν κατάλληλο επιφανειακό φορτίο και αξιόλογη ικανότητα οξείδωσης του στοιχειακού υδραργύρου, αυξάνοντας με αυτόν τον τρόπο την πιθανότητα μελλοντικής έκπλυσης. Επιπλέον, η απόδοση των ενεργών ανθράκων θεωρείται ανεπαρκής με κριτήριο τη συμμόρφωση στις νέες περιβαλλοντικές διατάξεις τόσο για το πόσιμο νερό, όπου το όριο ποσιμότητας είναι το 1 μg Hg/L, όσο και τα απαέρια, όπου το όριο εκπομπών είναι τα 50 μg Hg/m<3>.
Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τα τελευταία χρόνια η έρευνα να στραφεί στην ανάπτυξη προσροφητικών υλικών που βασίζονται σε απλά ή σύνθετα ανόργανα υλικά. Ωστόσο, η συντριπτική πλειοψηφία των ανόργανων προσροφητικών για απομάκρυνση υδραργύρου αναφέρεται στην εφαρμογή τους σε αέρια καύσης, ενώ συχνά σημειώνεται ότι η απόδοση τους περιορίζεται σημαντικά όταν εφαρμοστούν σε επεξεργασία νερού καθώς τα μόρια νερού συμβάλλουν στη μείωση των ενεργών θέσεων. Οι περιπτώσεις αυτές μπορούν να διαχωριστούν:
· σε σύνθετα υλικά δύο ή περισσότερων φάσεων που δρουν διαδοχικά στο στάδιο της οξείδωσης του υδραργύρου και στο στάδιο της δέσμευσης του και
• σε υλικά μιας φάσης όπου η συγκράτηση και η πιθανή οξείδωση του υδραργύρου λαμβάνει χώρα στην επιφάνεια του ίδιου υλικού.
Στην πρώτη προσέγγιση αναφέρεται το έγγραφο S. Yang et al., Journal of Hazardous Materials 186 (2011) 508, όπου σύνθετο υλικό μαγγανίου/μαγκεμίτη (Μn/γ-Fe2O3) χρησιμοποιήθηκε για την οξείδωση υδραργύρου από αέριο ρεύμα και στη συνέχεια η δέσμευση του από το μαγγάνιο είτε από το μαγκεμίτη. Η ικανότητά δέσμευσης της οξειδωμένης μορφής προκύπτει από το αρνητικό επιφανειακό φορτίο που διαθέτει. Η μέγιστη χωρητικότητα είναι 3,54 mg/g η οποία όμως μειώνεται στα 0,52 mg/g όταν επιτυγχάνεται το επιτρεπόμενο όριο Hg (50 μg/m<3>) στο εξερχόμενο ρεύμα (300 °C).
Άμμος με προσροφημένο μαγγάνιο φαίνεται να διαθέτει καλή απόδοση για χρήση σε καθαρισμό νερού από βαρέα μέταλλα όπως παρουσιάζεται στο έγγραφο D.A. Atwood and Μ.Κ. Zaman, Structure and Bonding, Vol. 120, Springer-Verlag, 163. Ωστόσο, κατά τη διέλευση καθαρού νερού παρατηρείται έκπλυση του προσροφημένου υδραργύρου.
Ανάλογη περίπτωση είναι το σύνθετο οξειδίου του μαγγανίου/οξειδίου του ζιρκονίου (MnΟx/ZrΟ2) που περιγράφεται στο έγγραφο Μ. Μ. Wiatros-Motyka et al., Fuel 109 (2013) 559. To υλικό αυτό αξιοποιεί την οξειδωτική ικανότητα του οξειδίου του μαγγανίου, ενώ ο ρόλος του οξειδίου του ζιρκονίου δεν διευκρινίζεται από τους συγγραφείς αλλά πιθανότητα να παρέχει επιπλέον θέσεις φυσιορόφησης. Τα στοιχεία που δίνονται για τη χωρητικότητα του υλικού δεν ανταποκρίνονται σε πραγματικές συνθήκες εφαρμογής καθώς η μέγιστη τιμή που μετρήθηκε (8,4 mg/g) αντιστοιχεί στην υπερβολικά υψηλή συγκέντρωση εξόδου 3000 mg Hg/m<3>.
Η χρήση συνδυασμού οξειδίου του μαγγανίου με αλουμίνα (ΜnOΧ/Αl2O3) αναφέρεται στα έγγραφα F. Scala et al., Fuel 108 (2013) 13 και R.A. Jadhav et al., Topical review for U.S. Department of Energy (2005) για τον καθαρισμό θερμού αέρα από υδράργυρο. Στην πρώτη περίπτωση, η απόδοση που αναφέρεται για συγκέντρωση εξόδου γύρω από τα 0,1 mg Hg/m<3>κυμαίνεται στα 3,7 mg/g στους 200 °C ενώ σε μεγαλύτερες θερμοκρασίες παρατηρείται εκρόφηση του υδραργύρου. Επομένως, το υλικό δεν είναι σε θέση να εκπληρώσει το επιτρεπόμενο όριο αέριων εκπομπών ενώ η ισχύς της προσρόφησης είναι πολύ ασθενής. Αντίθετα, στο δεύτερο έγγραφο δίνονται στοιχεία που επιβεβαιώνουν την ικανότητα μείωσης της συγκέντρωσης του υδραργύρου στο ρεύμα εξόδου κάτω από τα 50 μg/m<3>όταν η θερμοκρασία είναι 100 °C. Η χωρητικότητα είναι σχετικά χαμηλή (0,15 mg/g) ενώ μειώνεται κατακόρυφα όταν η θερμοκρασία αυξηθεί στους 200 °C.
Μια σειρά από σύνθετα υλικά με βάση το οξείδιο του τιτανίου (ΤiΟ2) χρησιμοποιήθηκαν στα έγγραφα Υ. Li et al., Fuel Processing Technology 89 (2008) 567 (SiO2/TiO2), H. Li et al., Chemical Engineering Journal 169 (2011) 186 και Applied Catalysis B: Environmental 111-112 (2012) 381 (SiO2/TiO2/V2O5και MnOx-CeO2/TiO2), Q. Wan et al., Chemical Engineering Journal 170 (2011) 512 (CeO2-WO3/TiO2) και S. Wu et al., Fuel 85 (2006) 213 (Fe2O3/TiO2) προσπαθώντας να αξιοποιήσουν την καταλυτική δράση του στην οξείδωση του υδραργύρου. Ωστόσο, διαπιστώνεται ότι σε αυτές τις περιπτώσεις απαιτείται η ενεργοποίηση της επιφάνειας του οξειδίου του τιτανίου με υπεριώδη ακτινοβολία, καθώς επίσης και η συνύπαρξη υδρόθειου ή υδροχλωρίου στο αέριο ρεύμα για σταθεροποίηση του οξειδωμένου υδραργύρου. Λόγω αυτών των περιορισμών, η διεργασία παρουσιάζει σημαντικές παρεμποδίσεις από άλλα συστατικά του αερίου ρεύματος. Επιπλέον, σε όλες τις περιπτώσεις αν και τα υλικά ήταν σε θέση να μειώσουν τη συγκέντρωση υδραργύρου κάτω από τα επιτρεπόμενο όριο, τα στοιχεία που δίνονται οσον αφορά την αποδοτική λειτουργία και τη χωρητικότητα σε υδράργυρο είναι ελλιπή καθώς αναφέρονται σε μεγάλη ποσότητα υλικού και χρόνους επαφής του αεριού ρεύματος.
Η χρήση οξειδίου του σιδήρου (Fe2Ο3) ως ενεργό συστατικό περιγράφεται στο έγγραφο Ζ. Tan et al., Chemical Engineering Journal 195-196 (2012) 218 σε ένα σύνθετο υλικό με οξείδιο του πυριτίου (SiO2) με σχετικά χαμηλή απόδοση (85 %) στην προσρόφηση υδραργύρου από αέρια φάση. Σε αυτήν την περίπτωση η οξείδωση υποβοηθείται από την ύπαρξη οξυγόνου.
Μαγνητικά νανοσωματίδια από φερρίτη ως μέσα εντοπισμού και καθαρισμού νερού από υδράργυρο προτείνονται στα διπλώματα CN 102908992, CN 102872913 και CN 102432085. Τα νανοσωματίδια αντίστοιχα είτε καλύπτονται από ενεργές ομάδες προσρόφησης υδραργύρου (ροδαμίνη, άμυλο) είτε ενσωματώνονται με νανοσωματίδια παλλαδίου σε νανοσωλήνες άνθρακα. Εκτός από το υψηλό κόστος και τη μη συμβατότητα της ροδαμίνης και του αμύλου με την ποσιμότητα, τα σύνθετα αυτά υλικά παρουσιάζουν μηδαμινές χωρητικότητες σε υδράργυρο.
Μεγάλο μέρος της προσπάθειας αποβλέπει στη αναβάθμιση της απόδοσης των ενεργών ανθράκων είτε με την ενσωμάτωση ανοργάνων προσμίξεων (ΜnΟ2, ZnCl2, FeCl3, CuCl2) είτε με την ενεργοποίηση της επιφάνειάς τους με οξείδωση από όζον, υπεροξείδιο του υδρογόνου, νιτρικό οξύ και υπερμαγγανικό κάλιο όπως αναφέρεται στο έγγραφο Υ. Zheng et al., Progress in Energy and Combustion Science 38 (2012) 599. Τα υλικά αυτά αν και πολλαπλασιάζουν την ικανότητα απομάκρυνσης υδραργύρου των αντίστοιχων ενεργών ανθράκων, παρουσιάζουν χωρητικότητα που δεν υπερβαίνει το 1 mg Hg/g για μέγιστη συγκέντρωση εξόδου τα 50 μg Hg/m<3>.
Στο δίπλωμα US 8263525 Β1 περιγράφεται ένα στερεό από υπόστρωμα νανοσωματιδίων άνθρακα και διαδοχική επικάλυψη οξειδίου του πυριτίου και θειούχων λειτουργικών ομάδων, το οποίο διαθέτει σημαντικά υψηλότερη απόδοση στην απομάκρυνση υδραργύρου από το νερό σε σύγκριση με αντίστοιχα εμπορικά προϊόντα. Τα στοιχεία που αναφέρονται δείχνουν ότι το υλικό φτάνει σε κορεσμό μετά από 2 ώρες επεξεργασίας νερού με συγκέντρωση 100 mg/L υδραργύρου. Αν και η χωρητικότητα του υλικού μέχρι τον κορεσμό είναι σχετικά υψηλή (~50 mg/g) εύκολα συμπεραίνεται ότι δεν μπορεί να γίνει εφαρμογή σε πόσιμο νερό, όπου η συγκέντρωση εξόδου πρέπει να είναι κάτω από το 1 μg/L.
Στη δεύτερη προσέγγιση ανήκει η χρήση μετάλλων όπως lr, Pt, Pd, Rh, Ti και Ru που περιγράφεται στο έγγραφο E.J. Granite et al., Industrial and Engineering Chemistry Research 45 (2006) 4844. Τα υλικά αυτά, που έχουν την ικανότητα να σχηματίζουν αμαγάλματα με τον υδράργυρο, δοκιμάστηκαν πειραματικά για δέσμευση υδραργύρου από θερμό ρεύμα αέρα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η απόδοση του Pt φτάνει στο 100 %, του lr το 93 % και για τα υπόλοιπα δεν ξεπερνούσε το 65 % ενώ οι αντίστοιχες ικανότητες προσρόφησης ήταν μικρότερες από 0,5 mg/g. Αν συνυπολογιστεί το κόστος των ευγενών αυτών υλικών, η εφαρμογή τους σε μεγάλη κλίμακα κρίνεται απαγορευτική.
Μια σειρά από θειούχες ενώσεις μετάλλων (π.χ. CuS) που παρασκευάζονται από καταβύθιση αντιστοιχών προδρόμων αλάτων και ανόργανη ή οργανική πηγή θείου και χρησιμοποιούνται για απομάκρυνση υδραργύρου από αέρια ή υγρά παρουσιάζεται στο δίπλωμα US 20130152788 Α1. Τα υλικά αυτά έχουν χαμηλό κόστος παραγωγής όμως από τις μετρήσεις που δίνονται μόνο για αέρια προσρόφηση η χωρητικότητα των υλικών αντιστοιχεί σε υψηλές συγκεντρώσεις εξόδου (150-200 pg/m<3>).
Στο δίπλωμα US 20130089479 Α1 περιγράφεται η σύνθεση θειούχων ανόργανων οξειδίων με βάση οξείδιο του πυριτίου του γενικού τύπου (SiO2)x(OH)yMzSaFB, όπου Μ κάποιο μεταλλοειδές κατιόν, S κάποιο θειούχο άλας, F κάποια οργανοσιλάνη και Β κάποιο υγροσκοπικό αλκαλικό οξείδιο ή υδροξείδιο. Οι πολύπλοκες αυτές ενώσεις χρησιμοποιούνται για τη δράση έναντι του υδραργύρου που παρέχουν οι θειούχες ομάδες με ταυτόχρονη απομόνωση των υπολοίπων παρεμποδιστικών παραγόντων που συναντώνται στα αέρια καύσης χάρη στα υπόλοιπα συστατικά. Το κόστος των πρώτων υλών και της διαδικασίας σύνθεσης αναμένεται αρκετά υψηλό, ενώ και από την αξιολόγηση που παρουσιάζεται δεν προκύπτει υψηλή ικανότητα απομάκρυνσης υδραργύρου.
Υλικά μιας φάσης με σχετικά μεγάλη πυκνότητα επιφανειακών κατιόντων αποδείχθηκαν αρκετά αποδοτικά στην προσρόφηση υδραργύρου από αέρια. Στα έγγραφα S. Yang et al., Environmental Science and Technology 45 (2011) 1540 και S. Yang et al., Applied Materials and Interfaces 3 (2011) 209 μελετήθηκαν o φερρίτης μαγγανίου (Fe3-xMnxO4) και ο μη στοιχειομετρικός τιτανιο-μαγνητίτης (Fe3-xTixO4) στους οποίους διαπιστώθηκε η δυνατότητα οξείδωσης του υδραργύρου από το Τι και το τετρασθενές Μn<4+>αντίστοιχα και στη συνέχεια η προσρόφηση στην επιφάνεια του υλικού. Τα υλικά αυτά παρασκευάζονται με τη μέθοδο της συγκαταβύθισης από άλατα σιδήρου και μαγγανίου ή τιτανίου. Η μέγιστη προσροφητική ικανότητα φτάνει τα 4,0 και 5,1 mg/g αντίστοιχα σε αέριο ρεύμα θερμοκρασίας 250 °C. Ωστόσο, με αναγωγή των αποτελεσμάτων στην περίπτωση που η συγκέντρωση εξόδου του υδραργύρου γίνει μικρότερη από 0,05 mg/m<3>η αποτελεσματική χωρητικότητα είναι μικρότερη από 0,2 mg/m<3>.
Τα ανόργανα προσροφητικά που περιγράφονται στα προαναφερθέντα έγγραφα ως μέσα απομάκρυνσης υδραργύρου συγκεντρώνουν τα εξής μειονεκτήματα:
· Πρακτικά, δεν υπάρχει υλικό που να απευθύνεται σε τεχνολογία καθαρισμού πόσιμου νερού από υδράργυρο. Επιπλέον, δεν υπάρχουν στοιχεία για την ενδεχόμενη απόδοση των ανόργανων προσροφητικών που έχουν αναπτυχθεί για απομάκρυνση υδραργύρου από θερμά αέρια ρεύματα.
• Ως επί το πλείστον, οι διαδικασίες σύνθεσής τους είναι υψηλού κόστους καθώς γίνονται σε ασυνεχή λειτουργία σε μεγάλους χρόνους και συχνά υπό παρατεταμένη θέρμανση. Επιπλέον, ορισμένα από τα συστατικά που χρησιμοποιούνται έχουν υψηλή τιμή.
• Παρά τα υψηλά ποσοστά κατακράτησης υδραργύρου που αναφέρονται, οι αποδόσεις αυτές δεν είναι σε θέση να ικανοποιήσουν του περιορισμούς της νομοθεσίας για καθαρισμό πόσιμου νερού και αερίων ρευμάτων.
• Για τη χαμηλή απόδοση ευθύνεται το γεγονός ότι η σύνθεση δεν γίνεται με τρόπο ώστε η επιφάνεια του υλικού να παρουσιάζει αυξημένη συγκέντρωση αρνητικού επιφανειακού φορτίου που είναι απαραίτητο για τη μη αντιστρεπτή προσρόφηση των θετικά φορτισμένων ιόντων Hg<2+>που συναντιόνται στο νερό.
· Ομοίως, δεν γίνεται βελτιστοποίηση της οξειδωτικής ικανότητας με αποτέλεσμα εν μέρει η προσρόφηση του υδραργύρου να γίνεται με ασθενή φυσιορόφηση ως Hg° γεγονός που μειώνει την απόδοση και επιτρέπει μετέπειτα έκπλυση του υδραργύρου.
• Τα στοιχεία που δίδονται δείχνουν ότι μετά τη χρήση των υλικών αυτών είναι δυνατή η βαθμιαία έκπλυση υδραργύρου προς το περιβάλλον, ενώ δεν αναφέρονται οι αντίστοιχες δοκιμές εκπλυσιμότητας συνήθως.
Επομένως, η ανάπτυξη ενός προσροφητικού υδραργύρου με χαμηλό κόστος παραγωγής, υψηλή δυνατότητα οξείδωσης του στοιχειακού υδραργύρου και κυρίως υψηλό αρνητικό επιφανειακό φορτίο θα αποτελούσε την ιδανική λύση για απομάκρυνση υδραργύρου με χρήση κλίνης προσρόφησης τόσο από το πόσιμο νερό, όσο και από αέρια ρεύματα, σε συγκεντρώσεις κάτω από το όριο ποσιμότητας (1 μg/L), καθώς επίσης και από το όριο αερίων εκπομπών (50 μg/m<3>), αντίστοιχα.
Αρκετά από αυτά τα χαρακτηριστικά συγκεντρώνονται στο φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου που περιγράφεται στο δίπλωμα WO/20 12/042282 και στο έγγραφο S. Tresintsi et at.. Environmental Science and Technology 47 (2013) 9699 για την απομάκρυνση αρσενικού και άλλων βαρέων μετάλλων καθώς και υδραργύρου από το πόσιμο νερό. Το υλικό αυτό αποτελείται από υδροξυ-οξείδιο σιδήρου με τετρασθενές μαγγάνιο γεγονός που του δίδει υψηλή οξειδωτική ικανότητα, ενώ παρασκευάζεται σε διάταξη συνεχούς λειτουργίας και θερμοκρασία περιβάλλοντος από χαμηλού κόστους πρώτες ύλες όπως FeSO4και ΚΜnΟ4. Ωστόσο, η σύνθεσή του σε υδατικό διάλυμα πραγματοποιείται υπό όξινες συνθήκες (pH 4-7) με αποτέλεσμα την εμφάνιση υψηλού θετικού επιφανειακού φορτίου όπως διαπιστώνεται από την τιμή του ισοηλεκτρικού σημείου που ξεπερνάει την τιμή 7. Η συνθήκη αυτή αν και μεγιστοποιεί την απόδοση απομάκρυνσης των αρνητικά φορτισμένων οξυ-ανιόντων αρσενικού περιορίζει την προσέγγιση και δέσμευση των θετικά φορτισμένων κατιόντων υδραργύρου λόγω ηλεκτροστατικής άπωσης.
Η παρούσα εφεύρεση βασίζεται σε μια νέα προσέγγιση της διαδικασίας σύνθεσης ενός προσροφητικού υλικού φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου (Fe1-xMnxOOH, όπου 0,05<χ<0,25) που διαθέτει ως κύριο χαρακτηριστικό την αρνητικά φορτισμένη επιφάνεια (ισοηλεκτρικό σημείο με τιμή χαμηλότερη από 5,5) και την υψηλή απόδοση απομάκρυνσης υδραργύρου από το νερό με παράλληλη διατήρηση της οξειδωτικής ικανότητας και του χαμηλού κόστους παραγωγής. Για το σκοπό αυτό η παραγωγή λαμβάνει χώρα σε αντιδραστήρα συνεχούς ροής δύο σταδίων υπό αλκαλικές συνθήκες (pH 7-12) και έντονες οξειδωτικές συνθήκες.
Η παρούσα εφεύρεση επιλύει τα παραπάνω προβλήματα ως ακολούθως:
• Το υλικό διαθέτει πολύ υψηλή ικανότητα συγκράτησης υδραργύρου από νερό ενώ ταυτόχρονα είναι σε θέση να μειώσει την συγκέντρωση κάτω από το όριο του 1 μg/L μετά την επεξεργασία.
· Η σύνθεσή του γίνεται σε μια διάταξη αντιδραστήρων συνεχούς λειτουργίας και μεγάλης δυναμικότητας παραγωγής από πρώτες ύλες χαμηλού κόστους σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Η σύνθεση υπό αλκαλικές συνθήκες επιβαρύνει μηδαμινά το κόστος, λόγω της αύξησης της ποσότητας διαλύματος βάσης που προστίθεται, σε σύγκριση με το αντίστοιχο υλικό του διπλώματος WO/201 2/042282.
• Η παραγωγή του σε αλκαλικό περιβάλλον (αυξημένη συγκέντρωση ΟΗ ) εξασφαλίζει την ύπαρξη υψηλής συγκέντρωσης αρνητικών φορτίων στην επιφάνειά του, γεγονός που οδηγεί σε υψηλές τιμές προσροφητικής ικανότητας των θετικά φορτισμένων μορφών υδραργύρου που κυριαρχούν στο νερό.
• Η οξειδωτική ικανότητα λόγω της παρουσίας του τετρασθενούς μαγγανίου ευνοεί την πλήρη οξείδωση του στοιχειακού υδραργύρου που επικρατεί στα απαέρια καύση, καθώς επίσης και στο φυσικό αέριο στο σημείο εξόρυξης, και τη συγκράτηση του ως Hg<2+>. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται η μέγιστη απόδοση απομάκρυνσης ανά μονάδα βάρους προσροφητικού, ενώ το φαινόμενο είναι μη αντιστρεπτό και η έκπλυση υδραργύρου προς το περιβάλλον αδύνατη.
Η παρούσα εφεύρεση μπορεί να κατανοηθεί πλήρως από την αναλυτική περιγραφή της μεθόδου σύνθεσης, των σχημάτων και των παραδειγμάτων εφαρμογής της μεθόδου σύνθεσης του προσροφητικού υλικού που ακολουθούν.
Στα συνημμένα σχήματα περιγράφονται:
• Το διάγραμμα ροής της διαδικασίας σύνθεσης του προσροφητικού υλικού σύμφωνα με την περιγραφόμενη μέθοδο (Σχήμα 1).
• Η σχηματική αναπαράσταση του μηχανισμού ανάπτυξης κόκκων του υλικού κατά τα δύο στάδια αντίδρασης (Σχήμα 2).
• Το διάγραμμα συσχέτισης της προσροφητικής ικανότητας, όταν επιτυγχάνεται μείωση της υπολειμματικής συγκέντρωσης στο όριο του 1 μg/L, του αρνητικά φορτισμένου δ-Fe0.75Mn0.25ΟΟH (σύνθεση σε τελικό pH 9) για υδράργυρο σε νερό με διάφορες τιμές pH (5-9) σε σύγκριση με αντίστοιχο υλικό που παρασκευάστηκε εξ ολοκλήρου σε όξινο περιβάλλον (pH 4) (Σχήμα 3).
• Το διάγραμμα συσχέτισης της προσροφητικής ικανότητας σε Hg° του αρνητικά φορτισμένου δ-Fe0.75Mn0.25ΟΟH (τελικό pH σύνθεσης 9) για υπολειμματική συγκέντρωση ίση με το όριο των 50 μg/m<3>, ως συνάρτηση της θερμοκρασίας αερίου ρεύματος σε σύγκριση με αντίστοιχο υλικό που παρασκευάστηκε εξ ολοκλήρου σε όξινο περιβάλλον (pH 4) (Σχήμα 4).
Σκοπός της παρούσας εφεύρεσης είναι η παραγωγή ενός προσροφητικού υλικού από φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου [Fe(1-X)MnxOOH, όπου 0,05<χ<0,25] με ισοηλεκτρικό σημείο μικρότερο από 5,5 και υψηλό αρνητικό επιφανειακό φορτίο (≥ 1,5 mmol H<+>/g], γεγονός που του προσδίδει μεγάλη ικανότητα προσρόφησης υδραργύρου από το νερό, καθώς επίσης και άλλων βαρέων μετάλλων με σθένος ≥+2. Ο σκοπός αυτός επιτεύχθηκε με μια μέθοδο αντίδρασης αλάτων Fe(ll) και Mn(VII) σε δύο αντιδραστήρες εν σειρά στους οποίους πραγματοποιούνται οι εξής αντιδράσεις:
• Στον πρώτο αντιδραστήρα, γίνεται συγκαταβύθιση των αλάτων Fe(ll) με ΚΜnΟ4σε ασθενώς όξινο έως ουδέτερο περιβάλλον για την παραγωγή του φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου. To pH ρυθμίζεται σε σταθερή τιμή 5-6, με την προσθήκη διαλύματος ενός εκ των αντιδραστηρίων NaOH, NaHCO3, Na2CO3, KOH, KHCO3, K2CO3, ενώ το υψηλό δυναμικό οξειδοαναγωγής ρυθμίζεται σε σταθερή τιμή στα 500±50 mV, με την προσθήκη διαλύματος KMnO4. Ο χρόνος αντίδρασης στον πρώτο αντιδραστήρα δεν υπερβαίνει τα 20min, γεγονός που επιτρέπει τη δημιουργία πυρήνων φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου (πυρηνο-γέννηση), αλλά όχι την πλήρη ανάπτυξη της δομής με θετικό επιφανειακό φορτίο.
• Στο δεύτερο αντιδραστήρα, η τιμή pH αυξάνεται με την προσθήκη είτε NaOH είτα ΚΟΗ στην περιοχή 9 έως 10, ενώ το δυναμικό οξειδοαναγωγής διατηρείται στην περιοχή 650±50 mV με προσθήκη ΚΜnO4, ώστε το αύξηση των κρυσταλλιτών φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου σε περιβάλλον υψηλού pH και δυναμικού οξειδοαναγωγής να οδηγήσει στην αύξηση του αρνητικού επιφανειακού φορτίου, το οποίο είναι απαραίτητο για τη συγκράτηση θετικά φορτισμένων ιόντων, όπως είναι ο υδράργυρος και άλλα βαρέα μέταλλα.
• Ακολουθεί η εφαρμογή διαδικασίας γήρανσης σε δοχείο ανάμιξης.
Πιο αναλυτικά, η μέθοδος σύνθεσης προσροφητικού υλικού από φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου με υψηλό αρνητικό φορτίο στην περιοχή pH των φυσικών νερών που αντιστοιχεί σε ισοηλεκτρικό σημείο χαμηλότερο από 5,5 εκτελείται ως ακολούθως:
Χρησιμοποιούνται δύο αντιδραστήρες εν σειρά συνεχούς ροής και πλήρους ανάμιξης. Ο χρόνος παραμονής στον πρώτο αντιδραστήρα δεν υπερβαίνει τα 20 min (Σχήμα 1), ενώ στο δεύτερο αντιδραστήρα είναι τουλάχιστον 2 ώρες. Η ποσότητα παραγόμενου προϊόντος είναι συνάρτηση της παροχής των αντιδραστηρίων σιδήρου και μαγγανίου Qi, Q2 στον πρώτο αντιδραστήρα και Q3, Q4 στο δεύτερο αντιδραστήρα, αντίστοιχα. Οι παροχές Q3και Q4μπορούν να είναι από 0 έως 5 φορές μεγαλύτερες σε σχέση με την Q1και την Q2, αντίστοιχα.
Στον αντιδραστήρα (1) εισάγονται με συνεχή ροή ταυτόχρονα υδατικό διάλυμα FeSO4ή FeCl2συγκέντρωσης 1-50 g/L και υδατικό διάλυμα ΚΜη04συγκέντρωσης 1-20 g/L. Η ρύθμιση της αναλογίας των παροχών των διαλυμάτων Fe(ll) και ΚΜnO4ελέγχεται από την επίτευξη του επιθυμητού δυναμικού οξειδοαναγωγής 500±50 mV, το οποίο είναι απαραίτητο για τη δημιουργία πυρήνων με δομή του τύπου Fe(1-X)MnxOOH με την εκατοστιαία περιεκτικότητα σε Mn(IV) να κυμαίνεται στο 12±1 % κ.β. Το προϊόν της αντίδρασης εισέρχεται στον αντιδραστήρα (2), όπου προστίθεται νέα παροχή διαλύματος FeSO4ή FeCl2συγκέντρωσης 1-50 g/L και ΚΜnO4συγκέντρωσης 1- 20 g/L. Η ρύθμιση της αναλογίας των παροχών των διαλυμάτων Fe(ll) και ΚΜnO4ελέγχεται από τη διατήρηση στον αντιδραστήρα (2) του επιθυμητού δυναμικού οξειδοαναγωγής 650±50 mV. Τόσο στον αντιδραστήρα (1), όσο και στον αντιδραστήρα (2) η τιμή του pH ρυθμίζεται καθ’ όλη τη διάρκεια της αντίδρασης σε μια σταθερή τιμή στην περιοχή 5-6 για τον πρώτο και 9-10 για το δεύτερο, με προσθήκη διαλύματος ενός ή συνδυασμού περισσοτέρων του ενός εκ των αλκαλικών αντιδραστηρίων NaOH, Na2CO3, KOH, K2CO3.
To εξερχόμενο μίγμα από την έξοδο του αντιδραστήρα (2) διατηρείται σε δοχείο πάχυνσης (3) με ήπια ανάδευση για διάστημα 6-36 ώρες όπου επιτυγχάνεται μεγιστοποίηση και εξισορρόπηση του αρνητικού επιφανειακού φορτίου. Υπό αυτές τις συνθήκες η γήρανση των κόκκων οδηγεί στο σχηματισμό αμόρφων νανοκρυστάλλων χωρίς να ευνοείται η συσσωμάτωση τους σε δευτεροταγείς μορφολογίες όπως παρατηρείται υπό όξινες συνθήκες γήρανσης.
Το ίζημα μετά την πάχυνση αφυδατώνεται με φυγοκέντρηση (4) και είτε μορφοποιείται σε μέγεθος 250-2500 μm και ξηραίνεται είτε πρώτα ξηραίνεται και στη συνέχεια αλέθεται σε μέγεθος κόκκου μικρότερο από 50 pm (5).
Το προσροφητικό υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συγκράτηση υδραργύρου από το νερό, καθώς επίσης και άλλων βαρέων μετάλλων, όπως κάδμιο, μόλυβδο, νικέλιο, κοβάλτιο, βανάδιο, χαλκός, μαγγάνιο και σίδηρο κατά προτίμηση σε κλίνη προσρόφησης. Η χρήση του προορίζεται για μονάδες επεξεργασίας πόσιμου νερού για οικιακή, βιομηχανική και αστική χρήση, για την επεξεργασία βιομηχανικών και αστικών αποβλήτων, καθώς επίσης και για την επεξεργασία καυσαερίων και φυσικού αερίου.
Με τη διαδικασία που περιγράφεται παραπάνω ο φεροξίτης τετρασθενούς μαγγανίου είναι δυνατό να σχηματιστεί στην περιοχή pH από 3-12. Ωστόσο, σε pH μικρότερο από 8 μειώνεται δραστικά η προσροφητική του ικανότητα σε υδράργυρο και άλλα βαρέα μέταλλα, καθώς σταδιακά επικρατεί θετικό επιφανειακό φορτίο που απωθεί τα ομώνυμα θετικά φορτισμένα ιόντα των μετάλλων.
Ειδικότερα, το αρνητικά φορτισμένο στερεό φεροξίτης τετρασθενούς μαγγανίου έχει ειδική επιφάνεια 200-300 m<2>/g και μέγεθος κόκκου 250-2500 μm. Η μέγιστη προσροφητική του ικανότητα (qmax), για νερό με pH 7-8 υπερβαίνει τα 80 μg Hg/mg στη θερμοκρασία των 20 °C. Επιπλέον, η ικανότητα απομάκρυνσης στοιχειακού υδραργύρου μέχρι πλήρους κορεσμού από αέριο ρεύμα υπερβαίνει τα 50 μg Hg/mg.
Η ικανότητα του υλικού να συγκρατεί υδράργυρο από φυσικά νερά με pH στην περιοχή 6-8 και ταυτόχρονα να επιτυγχάνει μείωση της υπολειμματικής συγκέντρωσης στο όριο του 1 μg/L (παράμετρος q1) προκύπτει από το διάγραμμα του Σχήματος 3. Οι μετρήσεις αναφέρονται σε προσροφητικό υλικό φεροξίτη μαγγανίου με ποσοστό υποκατάστασης 25 %. Στα πειράματα αυτά χρησιμοποιήθηκε νερό κατά το πρότυπο NSF, του οποίου η σύσταση προσομοιάζει σε μεγάλο βαθμό αυτή των περισσοτέρων φυσικών νερών, καθώς εμπεριέχει όλες τις παραμέτρους που παρεμποδίζουν στην προσρόφηση του υδραργύρου. Συγκεκριμένα, περιέχει 88,8 mg/L Na<+>, 40 mg/L Ca<2+>, 12.7 mg/L Mg<2+>, 183 mg/L HCO3-, 50 mg/L SO4<2>-, 71 mg/L Cl-, 2 mg/L Ν-ΝO3-, 1 mg/L P, 0,04 mg/L Ρ-ΡO4<3->και 20 mg/L SiO2. Η τιμή της παραμέτρου q1για απομάκρυνση υδραργύρου από νερό NSF, σε pH 7, στους 20 °C βρέθηκε 2,8 μg/mg. Αντίστοιχα, η ειδική προσροφητική ικανότητα (q50) στοιχειακού υδραργύρου από αέριο ρεύμα στους 120 °C και σε συγκέντρωση ισορροπίας 50 μg/m<3>που είναι το όριο εκπομπής, βρέθηκε 13,3 μg/mg για χρόνο επαφής 0,1 s.
Παράδειγμα εφαρμογής μεθόδου 1
Διάλυμα 45 g/L FeSΟ4Η2Ο τροφοδοτείται με παροχή Q1=2 m<3>/h και αναμιγνύεται με διάλυμα 15 g/L ΚΜnO4παροχής περίπου Q2=2 m<3>/h στον αντιδραστήρα (1) πλήρους ανάμιξης όγκου 1 m<3>. Η παροχή του ΚΜnO4αυξομειώνεται, ώστε το δυναμικό οξειδοαναγωγής στον αντιδραστήρα (1) να διατηρείται στην περιοχή 500±50 mV. To pH της αντίδρασης ρυθμίζεται στο 5,5±0,1 με προσθήκη διαλύματος NaOH συγκέντρωσης 30 % κ.β.
Το προϊόν της αντίδρασης που εξέρχεται από τον αντιδραστήρα (1) εισέρχεται στον αντιδραστήρα (2) όγκου 16 m<3>, όπου προστίθεται διάλυμα 45 g/L FeSO4Η2O με παροχή Q3=2 m<3>/h και διάλυμα 15 g/L KMnO4παροχής περίπου Q4= 2 m<3>/h. Το δυναμικό οξειδοαναγωγής στον αντιδραστήρα (2) ρυθμίζεται στην περιοχή 650±50 mV με προσθήκη ΚΜnO4και του pH στο 9±0,1 με προσθήκη διαλύματος NaOH συγκέντρωσης 30 % κ.β. Το προϊόν από την έξοδο του αντιδραστήρα (2) οδηγείται στο δοχείο πάχυνσης όπου διατηρείται υπό ασθενή ανάδευση για 24 h, αφυδατώνεται μηχανικά με φυγόκεντρο ή φιλτρόπρεσσα, μορφοποιείται σε μέγεθος 250- 2500 μm και ξηραίνεται στους 110 °C. Το υλικό που προκύπτει έχει δομή του τύπου Fe0.75Mn0.25OOH και το σθένος του μαγγανίου είναι 4. Η εφαρμογή του σε στήλη προσρόφησης με χρόνο επαφής 3 min δίνει προσροφητική ικανότητα Hg<2+>2,8 μg/mg σε πρότυπο νερό NSF, pH 7, για συγκέντρωση ισορροπίας 1 μg/L.
Παράδειγμα εφαρμογής μεθόδου 2
Διάλυμα 15 g/L FeSΟ4Η2Ο τροφοδοτείται με παροχή Q1=3 m<3>/h και αναμιγνύεται με διάλυμα 15 g/L KΜnΟ4παροχής περίπου Q2= 1 m<3>/h στον αντιδραστήρα (1) πλήρους ανάμιξης όγκου 1 m<3>. Η παροχή του ΚΜnO4αυξομειώνεται, ώστε το δυναμικό οξειδοαναγωγής στον αντιδραστήρα (1) να διατηρείται στην περιοχή 500±50 mV. To pH της αντίδρασης ρυθμίζεται στο 5,5±0,1 με προσθήκη διαλύματος K2CO3συγκέντρωσης 5 % κ.β.
Το προϊόν της αντίδρασης που εξέρχεται από τον αντιδραστήρα (1) εισέρχεται στον αντιδραστήρα (2) όγκου 32 πι<3>, όπου προστίθεται διάλυμα 15 g/L FeSO4Η2O με παροχή Q3=9 m<3>/h και διάλυμα 15 g/L KMnO4παροχής περίπου Q4=3 m<3>/h. Το δυναμικό οξειδοαναγωγής στον αντιδραστήρα (2) ρυθμίζεται στην περιοχή 650±50 mV με προσθήκη ΚΜnO4και του pH στο 9±0,1 με προσθήκη διαλύματος ΚΟΗ συγκέντρωσης 10 % κ.β. Το προϊόν από την έξοδο του αντιδραστήρα (2) οδηγείται στο δοχείο πάχυνσης όπου διατηρείται υπό ασθενή ανάδευση για 24 h, αφυδατώνεται μηχανικά με φυγόκεντρο ή φιλτρόπρεσσα, μορφοποιείται σε μέγεθος 250-2500 pm και ξηραίνεται στους 110 °C. Το υλικό που προκύπτει έχει δομή του τύπου Fe0.75Mn0.25OOH και το σθένος του μαγγανίου είναι 4. Η εφαρμογή του σε στήλη προσρόφησης με χρόνο επαφής 3 min δίνει προσροφητική ικανότητα Hg<2+>2,8 pg/mg σε πρότυπο νερό NSF, pH 7, για συγκέντρωση ισορροπίας 1 μg/L.
Παράδειγμα εφαρμογής μεθόδου 3
Διάλυμα 30 g/L FeSO4Η2O τροφοδοτείται με παροχή Q1=4 m<3>/h και αναμιγνύεται με διάλυμα 20 g/L KMnO4παροχής Q2=2 m<3>/h στον αντιδραστήρα (1) πλήρους ανάμιξης όγκου 2 m<3>. Η παροχή του ΚΜΠ04αυξομειώνεται, ώστε το δυναμικό οξειδοαναγωγής στον αντιδραστήρα (1) να διατηρείται στην περιοχή 500±50 mV. To pH της αντίδρασης ρυθμίζεται στο 5,5±0,1 με προσθήκη διαλύματος NaOH συγκέντρωσης 30 % κ.β.
Το προϊόν της αντίδρασης που εξέρχεται από τον αντιδραστήρα (1) εισέρχεται στον αντιδραστήρα (2) όγκου 24 m<3>, όπου προστίθεται διάλυμα 30 g/L FeSO4Η2O με παροχή Q3=4 m<3>/h και διάλυμα 20 g/L KMnO4παροχής περίπου Q4=2 m<3>/h. To δυναμικό οξειδοαναγωγής στον αντιδραστήρα (2) ρυθμίζεται στην περιοχή 650±50 mV με τη ρύθμιση της παροχής του διαλύματος ΚΜnO4και του pH στο 9±0,1 με προσθήκη διαλύματος NaOH συγκέντρωσης 30 % κ.β. Το προϊόν από την έξοδο του αντιδραστήρα (2) οδηγείται στο δοχείο πάχυνσης όπου διατηρείται υπό ασθενή ανάδευση για 24 h, αφυδατώνεται μηχανικά με φυγόκεντρο ή φιλτρόπρεσσα, ξηραίνεται στους 110 °C και μορφοποιείται σε μέγεθος μικρότερο από 50 pm. Το υλικό που προκύπτει έχει δομή του τύπου Fe0.75Mn0.25OOH και το σθένος του μαγγανίου είναι 4. Η εφαρμογή του σε στήλη προσρόφησης με χρόνο επαφής 0,01 δευτερόλεπτα δίνει προσροφητική ικανότητα 13,3 μg/mg για συγκέντρωση ισορροπίας 50 μg/m<3>κατά την προσρόφηση στοιχειακού (Hg°) από αέριο ρεύμα αζώτου σε θερμοκρασία 120 °C.
Παράδειγμα εφαρμογής μεθόδου 4
Διάλυμα 36 g/L FeCl2τροφοδοτείται με παροχή Q1=12 m<3>/h και αναμιγνύεται με διάλυμα 15 g/L KMnO4παροχής Q2=4 m<3>/h στον αντιδραστήρα (1) πλήρους ανάμιξης όγκου 5 m<3>. Η παροχή του ΚΜnO4αυξομειώνεται, ώστε το δυναμικό οξειδοαναγωγής στον αντιδραστήρα (1) να διατηρείται στην περιοχή 500±50 mV.
Το προϊόν της αντίδρασης που εξέρχεται από τον αντιδραστήρα (1) εισέρχεται στον αντιδραστήρα (2) όγκου 16 m<3>, όπου προστίθεται διάλυμα 45 g/L FeSO4Η2O με παροχή Q3=6 m<3>/h και διάλυμα 15 g/L KMnO4παροχής περίπου Q4=2 m<3>/h. Το δυναμικό οξειδοαναγωγής στον αντιδραστήρα (2) ρυθμίζεται στην περιοχή 650±50 mV με τη ρύθμιση της παροχής του διαλύματος ΚΜnO4και του pH στο 9±0,1 με προσθήκη διαλύματος NaOH συγκέντρωσης 30 % κ.β. Το προϊόν από την έξοδο του αντιδραστήρα (2) οδηγείται στο δοχείο πάχυνσης όπου διατηρείται υπό ασθενή ανάδευση για 24 h, αφυδατώνεται μηχανικά με φυγόκεντρο ή φιλτρόπρεσσα, ξηραίνεται στους 110 °C και μορφοποιείται σε μέγεθος μικρότερο από 50 pm. Το υλικό που προκύπτει έχει δομή του τύπου Fe0.75Mn0.25OOH και το σθένος του μαγγανίου είναι 4. Η εφαρμογή με διασκορπισμό του σε αέριο ρεύμα αζώτου που περιέχει Hg° έως και 400 μg/m<3>είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση της συγκέντρωσής του κάτω από το μέγιστο επιτρεπτό όριο διάθεσης στο περιβάλλον των 50 μg/m<3>.
Παράδειγμα εφαρμογής μεθόδου 5
Ακολουθείται η διαδικασία του παραδείγματος 3 με τη διαφορά ότι στον αντιδραστήρα (2) δεν υπάρχει περαιτέρω προσθήκη αντιδρώντων. Το υλικό που προκύπτει έχει δομή του τύπου Fe0.75Mn0.25OOH και το σθένος του μαγγανίου είναι 4. Η εφαρμογή του σε στήλη προσρόφησης με χρόνο επαφής 0,01 δευτερόλεπτα δίνει προσροφητική ικανότητα 10,6 μg/mg για συγκέντρωση ισορροπίας 50 μg/m<3>κατά την προσρόφηση στοιχειακού (Hg°) από αέριο ρεύμα αζώτου σε θερμοκρασία 120 °C.
Η μέθοδος που περιγράφεται σε αυτή την εφεύρεση εκτελείται είτε σε εργαστηριακή είτε σε βιομηχανική κλίμακα ανάλογα με τη δυναμικότητα παραγωγής του αντιδραστήρα συνεχούς ροής.
Το προϊόν που παράγεται σύμφωνα με τη μέθοδο σύνθεσης της εφεύρεσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συγκράτηση υδραργύρου και άλλων βαρέων μετάλλων, όπως κάδμιο, μόλυβδο, νικέλιο, κοβάλτιο, βανάδιο, χαλκός, μαγγάνιο και σίδηρο από υδατικό διάλυμα είτε στοιχειακό υδράργυρο από αέριο ρεύμα κατά προτίμηση σε κλίνη προσρόφησης ή σε διασπορά υπό μορφή σκόνης.
Claims (7)
1. Μέθοδος σύνθεσης φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου (δ-Fe(1-X)MnxOOH, χ=0,05-0,25), η οποία χαρακτηρίζεται από το ότι εκτελείται σε δύο εν σειρά αντιδραστήρες συνεχούς ροής, όπου στον πρώτο αντιδραστήρα επικρατούν ασθενώς όξινες συνθήκες και στο δεύτερο αντιδραστήρα ήπια αλκαλικές συνθήκες και υψηλό δυναμικό οξειδοαναγωγής για την παραγωγή υλικού με υψηλή πυκνότητα αρνητικού επιφανειακού φορτίου, η οποία εφαρμόζεται με τα ακόλουθα βήματα:
ϊ) Στον αντιδραστήρα (1) προστίθεται FeSΟ4ή FeCl2, ως πηγή σιδήρου σε συγκέντρωση 1-50 g/L και ΚΜnO4ως πηγή μαγγανίου σε συγκέντρωση 1-20 g/L για την εκτέλεση της αντίδρασης παραγωγής πυρήνων δ-Fe(1-X)MnxOOH, με την τιμή του pH να ρυθμίζεται στην ασθενώς όξινη περιοχή 5-6 με προσθήκη ενός ή συνδυασμού περισσοτέρων του ενός εκ των αντιδραστηρίων NaOH, NaHCΟ3, Na2CΟ3, KOH, KHCΟ3, K2CΟ3, ενώ ταυτόχρονα, η τιμή του δυναμικού οξειδοαναγωγής ρυθμίζεται στην περιοχή 450-550 mV με κατάλληλη ρύθμιση των παροχών FeSΟ4ή FeCl2και ΚΜnO4, στη συνέχεια
ii) η αντίδραση ανάπτυξης των νανοκρυστάλλων με αρνητικά φορτισμένη επιφάνεια προχωράει στον αντιδραστήρα (2) με περαιτέρω προσθήκη αντιδραστηρίων FeSO4ή FeCl2, και ΚΜnO4, σε τιμή pH στον αντιδραστήρα (2) που ρυθμίζεται στην αλκαλική περιοχή 9-10 με προσθήκη ενός ή συνδυασμού περισσοτέρων του ενός εκ των αντιδραστηρίων NaOH, ΚΟΗ και ταυτόχρονα η τιμή του δυναμικού οξειδοαναγωγής στην περιοχή 600-700 mV, με κατάλληλη ρύθμιση των παροχών FeSO4ή FeCl2και ΚMnO4, με
iii) χρόνο παραμονής-αντίδρασης κατά μέγιστο 20 min στον αντιδραστήρα (1) και τουλάχιστον 2 ώρες στον αντιδραστήρα (2) και
ίν) το προϊόν εξερχόμενο από τον αντιδραστήρα (2) εισέρχεται στη δεξαμενή πάχυνσης (3), όπου, με ήπια ανάδευση για διάστημα 6-36 h, επιτυγχάνεται ο σχηματισμός κόκκων με ακανόνιστη μορφή, ειδικής επιφάνειας από 100 m<2>/g έως 300 m<2>/g, υψηλού αρνητικού επιφανειακού φορτίου (>1,5 mmol H<+>/g) και ισοηλεκτρικού σημείου μικρότερου από 5,5.
2. Μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 1, η οποία χαρακτηρίζεται από το ότι η βέλτιστη εφαρμογή της επιτυγχάνεται όταν η τιμή του pH της αντίδρασης είναι 9 και η τιμή του δυναμικού οξειδοαναγωγής είναι 650 mV.
3. Μέθοδος σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2, η οποία χαρακτηρίζεται από το ότι το παραγόμενο υλικό υφίσταται μηχανική αφυδάτωση (4), μορφοποίηση σε κόκκους μεγέθους κατά προτίμηση 250-2500 μm και ξήρανση στους 100-150 °C (5).
4. Μέθοδος σύμφωνα με τις αξιώσεις 1 και 2, η οποία χαρακτηρίζεται από το ότι το παραγόμενο υλικό μετά την εφαρμογή της μεθόδου υφίσταται μηχανική αφυδάτωση (4), ξήρανση στους 100-150 °C και μορφοποίηση σε κόκκους μεγέθους κατά προτίμηση μικρότερους από 50 pm (5).
5. Προσροφητικό υλικό μιας φάσης αρνητικά φορτισμένου φεροξίτη τετρασθενούς μαγγανίου (δ-Fe(1-X)MnxOOH) παραγόμενο σύμφωνα με τη μέθοδο των αξιώσεων 1 έως 4, που χαρακτηρίζεται από το ότι ένα ποσοστό 0,05-25 % του σιδήρου έχει ισόμορφα υποκατασταθεί από άτομα μαγγανίου, με ειδική επιφάνεια από 100-300 m<2>/g, αρνητικό επιφανειακό φορτίο μεγαλύτερο από 1,5 mmol H<+>/g και ισοηλεκτρικό σημείο μικρότερο από 5,5.
6. Χρήση του προσροφητικού υλικού της αξίωσης 5 για τη συγκράτηση σε κλίνη προσρόφησης υδραργύρου από το νερό και άλλων βαρέων μετάλλων, όπως είναι το κάδμιο, ο μόλυβδος, το νικέλιο, το κοβάλτιο, το βανάδιο, ο χαλκός και το μαγγάνιο.
7. Χρήση του προσροφητικού υλικού της αξίωσης 5 για τη συγκράτηση υδραργύρου και άλλων βαρέων μετάλλων, όπως είναι το κάδμιο, ο μόλυβδο, το νικέλιο, το κοβάλτιο, το βανάδιο, χαλκός και το μαγγάνιο από ρεύματα καυσαερίων και φυσικού αερίου σε κλίνη προσρόφησης ή σε διασπορά υπό μορφή σκόνης.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20160100378A GR1009164B (el) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | Μεθοδος συνθεσης αρνητικα φορτισμενου φεροξιτη μαγγανιου για εκλεκτικη απομακρυνση υδραργυρου απο το νερο |
| ES17798308T ES2841335T3 (es) | 2016-07-13 | 2017-07-12 | Un método para la síntesis de feroxihita de manganeso con carga negativa para la eliminación selectiva de mercurio del agua |
| RU2019103062A RU2744898C2 (ru) | 2016-07-13 | 2017-07-12 | Способ синтеза отрицательно заряженного фероксигита марганца для селективного удаления ртути из воды |
| US16/316,550 US11427481B2 (en) | 2016-07-13 | 2017-07-12 | Method for the synthesis of negatively charged manganese feroxyhyte for the selective removal of mercury from water |
| PCT/GR2017/000041 WO2018011609A2 (en) | 2016-07-13 | 2017-07-12 | A method for the synthesis of negatively charged manganese feroxyhyte for the selective removal of mercury from water. |
| EP17798308.7A EP3484820B1 (en) | 2016-07-13 | 2017-07-12 | A method for the synthesis of negatively charged manganese feroxyhyte for the selective removal of mercury from water. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GR20160100378A GR1009164B (el) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | Μεθοδος συνθεσης αρνητικα φορτισμενου φεροξιτη μαγγανιου για εκλεκτικη απομακρυνση υδραργυρου απο το νερο |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| GR1009164B true GR1009164B (el) | 2017-11-20 |
Family
ID=57995237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| GR20160100378A GR1009164B (el) | 2016-07-13 | 2016-07-13 | Μεθοδος συνθεσης αρνητικα φορτισμενου φεροξιτη μαγγανιου για εκλεκτικη απομακρυνση υδραργυρου απο το νερο |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11427481B2 (el) |
| EP (1) | EP3484820B1 (el) |
| ES (1) | ES2841335T3 (el) |
| GR (1) | GR1009164B (el) |
| RU (1) | RU2744898C2 (el) |
| WO (1) | WO2018011609A2 (el) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012042282A1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | Loufakis Chemicals S.A. | A method for the synthesis of tetravalent manganese feroxyhite for arsenic removal from water |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1747129A1 (ru) * | 1990-05-30 | 1992-07-15 | Институт минералогии, геохимии и кристаллохимии редких элементов | Способ очистки газов от ртути |
| BRPI0807190A2 (pt) * | 2007-01-29 | 2014-05-27 | Univ Nottingham | Composição sorvente |
| WO2009009942A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-22 | Research Center For Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy Of Sciences | Ferrimanganic composite oxide absorbent, method for preparing the same, and method for utilizing the same |
| US8263525B1 (en) | 2009-05-27 | 2012-09-11 | Nei Corporation | Nanoparticle sorbent for efficient mercury remediation from contaminated water |
| US8609046B2 (en) | 2011-10-07 | 2013-12-17 | Nalco Company | Gas stream treatment process |
| US8876958B2 (en) | 2011-12-15 | 2014-11-04 | Clariant Corporation | Composition and process for mercury removal |
| CN102432085B (zh) | 2011-12-20 | 2013-05-29 | 华北电力大学（保定） | 一种去除水中汞离子的方法及其吸附剂的再生方法 |
| CN102872913B (zh) | 2012-09-17 | 2014-09-10 | 辽宁大学 | 一种具有催化性能的磺酸型聚苯乙烯微球的制备方法 |
| CN102908992B (zh) | 2012-10-18 | 2014-07-02 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 用于检测和吸附汞离子的双功能材料及其合成方法和应用 |
-
2016
- 2016-07-13 GR GR20160100378A patent/GR1009164B/el unknown
-
2017
- 2017-07-12 EP EP17798308.7A patent/EP3484820B1/en active Active
- 2017-07-12 ES ES17798308T patent/ES2841335T3/es active Active
- 2017-07-12 WO PCT/GR2017/000041 patent/WO2018011609A2/en not_active Ceased
- 2017-07-12 RU RU2019103062A patent/RU2744898C2/ru active
- 2017-07-12 US US16/316,550 patent/US11427481B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012042282A1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | Loufakis Chemicals S.A. | A method for the synthesis of tetravalent manganese feroxyhite for arsenic removal from water |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018011609A2 (en) | 2018-01-18 |
| US11427481B2 (en) | 2022-08-30 |
| EP3484820A2 (en) | 2019-05-22 |
| US20210188658A1 (en) | 2021-06-24 |
| RU2744898C2 (ru) | 2021-03-16 |
| EP3484820B1 (en) | 2020-10-14 |
| RU2019103062A (ru) | 2020-08-13 |
| ES2841335T3 (es) | 2021-07-08 |
| RU2019103062A3 (el) | 2020-09-17 |
| WO2018011609A4 (en) | 2018-03-15 |
| WO2018011609A3 (en) | 2018-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Luo et al. | Antimony removal from aqueous solution using novel α-MnO2 nanofibers: equilibrium, kinetic, and density functional theory studies | |
| Yang et al. | Magnetic rattle-type Fe3O4@ CuS nanoparticles as recyclable sorbents for mercury capture from coal combustion flue gas | |
| Zito et al. | Inorganic nano-adsorbents for the removal of heavy metals and arsenic: a review | |
| CN1729146B (zh) | 表面活性氧化钛产品的制备方法和该产品在水处理技术中的用途 | |
| Singh et al. | A process for the selective removal of arsenic from contaminated water using acetate functionalized zinc oxide nanomaterials | |
| Golkhah et al. | Removal of Pb (II) and Cu (II) ions from aqueous solutions by cadmium sulfide nanoparticles | |
| US20100059447A1 (en) | Products and Methods for Removing Substances from Aqueous Solution | |
| Verma et al. | Arsenic removal from water through adsorption-A Review | |
| CN107429315A (zh) | 水溶液中的钌吸附剂及水溶液中的钌的吸附处理方法 | |
| RS53583B1 (sr) | Postupak sinteze tetravalentog mangan feroksihita za uklanjanje arsena iz vode | |
| Yuan et al. | Microscopic investigation into remediation of cadmium and arsenite Co-contamination in aqueous solution by Fe-Mn-incorporated titanosilicate | |
| Xiao et al. | The co-adsorption of Cu 2+ and Zn 2+ with adsorption sites surface-lattice reforming on calcined layered double hydroxides | |
| Parveen et al. | Advanced nanostructured oxide materials and composites for efficient heavy metal removal from water | |
| WO2017109521A1 (en) | A method for the synthesis of a bivalent tin oxy-hydroxide adsorbent for the removal of hexavalent chromium from water, particularly drinking water, the adsorbent and its use | |
| Gan et al. | Enhanced treatment of antimony mine wastewater by sulfidated micro zerovalent iron (S-mZVI) | |
| Pirilä | Adsorption and photocatalysis in water treatment: active, abundant and inexpensive materials and methods | |
| EP3484820B1 (en) | A method for the synthesis of negatively charged manganese feroxyhyte for the selective removal of mercury from water. | |
| Ghosh et al. | Arsenic removal using nanotechnology | |
| Quiroga et al. | Study of the effect of the LDH cations precursors in the removal of arsenic in aqueous solution | |
| Aderibigbe | Synthesis and application of some Ag+-selective ligands and iron oxide/Ag+-selective composite nanoparticles | |
| Khan et al. | Scaled-up development of recyclable Pd@ ZnO/CuO nanostructure for efficient removal of arsenic from wastewater | |
| Tanko et al. | Production of NiO/CuO Nanocomposite for the Removal of Cr6+, Fe3+, and Pb2+ from Pharmaceutical Wastewater | |
| Qu et al. | Lihong Chen, Haomiao Xu, Jiangkun Xie, Xiaoshuang Liu, Yong Yuan, Ping Liu | |
| Zheng et al. | Arsenic in the environment source, characteristics, and technologies for pollution elimination | |
| El-Feky et al. | Highly enhanced adsorption for the removal of Hg (II) from aqueous solution by Co-Polymerized Al2O3 nanocomposites fabricated by improved Sol-Gel combustion route: Synthesis, Adsorption Kinetics & Isotherm Modelling |