Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας της κας Χριστίνας Δεληγιάννη

με θέμα: «Προσρόφηση χαλκού σε ενεργό βιοεξανθράκωμα μετά από πυρόλυση ελαιοπυρήνα»

Παρασκευή 24 Ιουλίου 2020, Ώρα: 11:00 Αίθουσα: us04web.zoom.us/j/9700075683

 

Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας της κας  Χριστίνας Δεληγιάννη

με θέμα:  «Προσρόφηση χαλκού σε ενεργό βιοεξανθράκωμα μετά από πυρόλυση ελαιοπυρήνα»

Παρασκευή 24 Ιουλίου 2020, Ώρα: 11:00 Αίθουσα: https://us04web.zoom.us/j/9700075683?pwd=dzZXM240eTIreXovaXRhcWE0eUhBQT09

Εξεταστική Επιτροπή

  • Επίκουρος Καθηγητής  Απόστολος Γιαννής (επιβλέπων)
  • Επίκουρος Καθηγητής  Νικόλαος Ξεκουκουλωτάκης
  • Επίκουρη Καθηγήτρια   Παρασκευή Παναγιωτοπούλου

Περίληψη:

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η προσρόφηση χαλκού Cu (II) από υδατικό διάλυμα σε βιοεξανθράκωμα (biochar) ελαιοπυρήνα.  Πραγματοποιήθηκαν πειράματα με χρήση ολόκληρου του ελαιοπυρήνα, αλλά και ξεχωριστά μόνο με το κουκούτσι και την πούλπα, όλα εκ των οποίων πυρολύθηκαν στους 400 oC. Επίσης, μελετήθηκε η προσρόφηση χαλκού σε βιοεξανθρακώματα (ολόκληρο, κουκούτσι, πούλπα) μετά από επεξεργασία με υδροξείδιο του καλίου (KOH) και χλωριούχο ψευδάργυρο (ZnCl2) στους 800 oC.

Tο σύνολο των πυρολυμένων δειγμάτων χαρακτηρίστηκε ως προς το pH, την περιεχόμενη τέφρα, την στοιχειακή τους ανάλυση, τον προσδιορισμό μετάλλων, την ειδική επιφάνεια (ΒΕΤ) και τη φασματοσκοπία (FTIR). Τα ανεπεξέργαστα υλικά χαρακτηρίστηκαν επίσης και ως προς την υγρασία τους, τα πτητικά στερεά και τον μόνιμο άνθρακα. Στη συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν μια σειρά από πειράματα προσρόφησης, τα οποία έδειξαν ότι τα υλικά που υπέστησαν χημική επεξεργασία από KOH και ZnCl2 δεν ήταν αποτελεσματικά για την προσρόφηση Cu (II). Ακολούθως, εκτελέστηκαν πειράματα κινητικής προσρόφησης του χαλκού Cu (II) μόνο στα μη χημικά επεξεργασμένα βιοεξανθρακώματα. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως η πούλπα του ελαιοπυρήνα λειτουργεί εμφανώς καλύτερα για απομάκρυνση χαλκού και έτσι, ακολούθησαν τα πειράματα της ισορροπίας προσρόφησης του χαλκού Cu (II) μόνο για την πούλπα. Συνολικά, μελετήθηκε η επίδραση τεσσάρων παραγόντων και συγκεκριμένα του pH, του χρόνου επαφής, της θερμοκρασίας και της συγκέντρωσης Cu (II) στο διάλυμα.

Τα βιοεξανθρακώματα υλικά έδειξαν τόσο θετική όσο και αρνητική επιρροή σε όλους τους εξεταζόμενους παράγοντες, καθώς και ελαφρώς διαφορετική συμπεριφορά, λόγω της διαφορετικής τους σύστασης. Επίσης, εφαρμόστηκαν 6 μοντέλα για την επεξεργασία των αποτελεσμάτων των πειραμάτων της κινητικής και της ισορροπίας προσρόφησης. Πιο συγκεκριμένα, εφαρμόστηκαν τα μοντέλα ψευδο-πρώτης τάξης, ψευδο-δεύτερης τάξης και διασωματιδιακής διάχυσης για την κινητική και τα μοντέλα γραμμικής ισόθερμης, ισόθερμης Freundlich και ισόθερμης Langmuir για την ισορροπία προσρόφησης. Τα μοντέλα που περιγράφουν πιο ικανοποιητικά τα υπό μελέτη προσροφούμενα υλικά είναι το μοντέλο ψευδο-δεύτερης τάξης για την κινητική προσρόφησης και τα μοντέλα Ισόθερμης Freundlich και Langmuir συνδυαστικά για την ισορροπία προσρόφησης.

Συμπερασματικά, παρατηρείται ότι, το υλικό που παρουσίασε το καλύτερο αποτελέσματα ήταν η πούλπα πυρολυμένη στους 400 βαθμούς Κελσίου χωρίς περεταίρω χημική επεξεργασία, και συγκεκριμένα επεξεργασμένη με pH 6, με χρόνο επαφής 4 ώρες, θερμοκρασία 45 °C και για 10 mg/L χαλκού CU (ΙΙ) συγκέντρωση στο διάλυμα.