Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english


Evaluarea influenței chimiei suprafeței adsorbanților carbonici în procesul de adsorbție a poluanților


Autor: Gînsari Irina
Gradul:doctor în chimie
Specialitatea: 02.00.04 - Chimie fizică
Anul:2021
Conducător ştiinţific: Raisa Nastas
doctor, conferenţiar cercetător, Institutul de Chimie
Instituţia: Institutul de Chimie

Statut

Teza a fost susţinută pe 17 septembrie 2021 în CSS şi se află în examinare la CNAA

Autoreferat

Adobe PDF document1.75 Mb / în română
Adobe PDF document1.74 Mb / în engleză

Teza

CZU 543.54:[544.723:546.26](043.1)

Adobe PDF document 7.46 Mb / în română
214 pagini


Cuvinte Cheie

cărbuni activi, modificare, chimia suprafeței, adsorbție, ioni de nitrit , ioni de cobalt, ioni de stronțiu, cinetică, izoterme

Adnotare

Structura tezei. Teza include introducere, patru capitole, concluzii generale și recomandări, bibliografia din 334 surse, volumul total de pagini 214, 45 tabele, 82 figuri și 9 anexe. Rezultatele obținute sunt publicate în 24 de lucrări științifice.

Domeniul de studiu: 144.01 – chimie fizică Scopul tezei: constă în modificarea suprafeței și corelarea chimiei suprafeței adsorbanților carbonici cu proprietățile lor sorbtive și/sau catalitice.

Obiectivele de cercetare: ●modificarea chimiei suprafeței cărbunilor activi;●evaluarea caracteristicilor fizico-chimice (izoterme de sorbție-desorbție a azotului; analiza termică; difracție cu raze X (XRD); studiul cu microscopia electronic de baleiaj cuplat cu un analizator de elemente (SEMEDX));●evaluarea chimiei suprafeței (titrări electrometrice, pHpzs, spectroscopia FTIR);●evaluarea proprietăților redox (metoda chemiluminiscenței, metoda cation-radical ABTS);●elucidarea particularităților de interacțiune și/sau sorbției specifice, efectului structurii poroase și a chimiei suprafeței, în vederea corelării proprietăților de suprafață ale adsorbanților carbonici cu proprietățile lor sorbtive și/sau catalitice pentru eficientizarea procesului de adsorbție a poluanților.

Noutatea și originalitatea științifică rezidă în elucidarea particularităților de interacțiune și/sau sorbției specifice în funcție de pH și chimia suprafeței adsorbanților carbonici. Pentru prima dată au fost propuse mecanisme de adsorbție a ionilor pe un interval larg de pH luând în considerare pH-ul mediului, gradul de ionizare al grupelor funcționale (pHpzs) și forma ionilor în soluție. Pentru prima dată a fost adaptată și propusă metoda cation-radical ABTS pentru evaluarea proprietăților redox a adsorbanților carbonici (sisteme eterogene). A fost propusă o metodă nouă, mai economă, de oxidare a cărbunilor activi cu amestec de acid azotic/uree.

Problema științifică soluționată constă în identificarea mecanismelor de adsorbție a ionilor de nitrit și metale bivalente pe adsorbanți carbonici modificați în funcție de chimia suprafeței și pH. Semnificația teoretică. Rezultatele cercetării contribuie la lărgirea informației științifice privind metodele de evaluare a chimiei suprafeței adsorbanților carbonici. De asemenea, acest studiu corelează proprietățile de suprafață ale adsorbanților carbonici cu proprietățile lor sorbtive și/sau catalitice în scopul eficientizării procesului de adsorbție a poluanților.

Valoarea aplicativă. Cercetările aplicative derulate în cadrul acestei teze oferă posibilitatea evaluării proprietăților redox a adsorbanților carbonici prin metoda cation-radical ABTS, dar și optimizarea metodelor cunoscute de modificare a cărbunilor activi, care contribuie la micșorarea prețului de cost al acestora.

Implementarea rezultatelor științifice. Adsorbanții carbonici modificați (oxidați cu acid azotic și amestec de acid azotic/uree) au fost testați pentru eliminarea ionilor de nitrit din apă naturală. Metoda cation-radical ABTS, adaptată pentru evaluarea proprietăților redox în sisteme eterogene a fost utilizată în cercetare.

Posibilități de aplicare în practică: (i) a metodei de oxidare a cărbunilor activi cu amestec de acid azotic/uree, ce permite obținerea sortimentelor de cărbuni cu un preț de cost mic; (ii) a adsorbanților carbonici modificați cu ioni de clor în calitate de enterosorbanți pentru adsorbția/eliminarea ionilor de nitrit din sistemul digestiv.

Cuprins


1. MOTIVAREA ȘI OBIECTIVELE TEMEI DE CERCETARE
  • 1.1. Structura materialelor carbonice și aplicarea acestora
  • 1.2. Caracteristicile fizico-chimice ale cărbunilor activi
  • 1.3. Metode de modificare a suprafeței cărbunelui activ
  • 1.4. Rolul chimiei suprafeței cărbunelui activ în procesul de adsorbție/cataliză
  • 1.5. Concluzii la capitolul 1

2. METODOLOGIA CERCETĂRII
  • 2.1. Generalități
  • 2.2. Modificarea adsorbanților carbonici
  • 2.3. Metode de determinare a proprietăților fizico-chimice ale cărbunilor activi
  • 2.4. Metode de caracterizare a chimiei suprafeței adsorbanților carbonici
  • 2.5. Metode de evaluare a proprietăților redox ale cărbunilor activi
  • 2.6. Procese de adsorbție a poluanților pe adsorbanți carbonici
  • 2.7. Metode matematice pentru prelucrarea datelor experimentale. Cinetica procesului de adsorbție
  • 2.8. Modele teoretice pentru descrierea izotermelor de adsorbție
  • 2.9. Determinarea constantelor termodinamice
  • 2.10. Concluzii la capitolul 2

3. CARACTERIZAREA ADSORBANȚILOR CARBONICI UTILIZAȚI ÎN CERCETARE
  • 3.1. Proprietățile fizico-chimice ale adsorbanților carbonici
  • 3.2. Caracteristicile structurii poroase ale adsorbanților carbonici
  • 3.3. Caracterizarea chimiei suprafeței cărbunilor activi
  • 3.4. Evaluarea proprietăților redox ale cărbunilor activi
  • 3.5. Concluzii la capitolul 3

4. PROCESUL DE ADSORBȚIE A POLUANȚILOR DIN APĂ
  • 4.1. Evaluarea procesului de adsorbție a ionilor de nitrit pe cărbuni activi
  • 4.2. Evaluarea procesului de adsorbție a ionilor de metale pe cărbunii activi
  • 4.3. Calculul prețului de cost a cărbunilor activi
  • 4.4. Concluzii la capitolul 4

147 CONCLUZII GENERALE ȘI RECOMANDĂRI
BIBLIOGRAFIE
ANEXE
DECLARAȚIA PRIVIND ASUMAREA RĂSPUNDERII
CV-ul AUTORULU