Katalitička oksidacija fenola uz zeolitni katalizator Cu/Y-5. 2. dio: Utjecaj postsintetske termičke i kemijske obrade
Croatian

Karolina Maduna Valkaj
2015 Kemija u Industriji  
a Zavod za reakcijsko inženjerstvo i katalizu Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu Marulićev trg 19, 10 000 Zagreb b Zavod za anorgansku kemijsku tehnologiju i nemetale Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu, Marulićev trg 19, 10 000 Zagreb Sažetak Katalitička oksidacija zagađivala organskog podrijetla vodikovim peroksidom u vodenom mediju, poznata kao metoda CWPO (eng. Catalytic Wet Peroxide Oxidation), jedan je od postupaka kojim je
more » ... postupaka kojim je moguće postići smanjenje organskog opterećenja otpadnih voda u praksi. U ovom radu zeolit Y-5 izabran je za nosač u koji je kao katalitički aktivna tvar ugrađen bakar. U radu je istražen utjecaj reakcijskih parametara te postsintetske kemijske i termičke obrade katalizatora na njegove katalitičke značajke: aktivnost i stabilnost. Katalizator Cu/Y-5 pripravljen je ionskom izmjenom protoniranog oblika komercijalnog zeolita Y-5. Radi poboljšanja njegovih katalitičkih značajki provođena je postsintetska kemijska (ispiranje sa H 2 SO 4 ) i termička obrada (kalciniranje). Karakterizacija katalizatora Cu/Y-5 obuhvaćala je rengdensku difrakcijsku analizu na praškastom uzorku (PXRD) i elementnu analizu na atomskom apsorpcijskom spektrometru (AAS) te određivanje specifične površine, obujma pora i raspodjele obujma pora (standardna metoda BET). Aktivnost i stabilnost pripravljenih katalizatora ispitana je u reakciji oksidacije fenola vodikovim peroksidom u vodenoj otopini. Maseni udjel bakra na zeolitu bio je 3,46 % prije postsintetske obrade, odnosno 3,97 % nakon postsintetske termičke obrade te 0,94 % nakon postsintetske kemijske obrade. Eksperimentalni podatci dobiveni provođenjem katalitičkih testova testirani su sljedećim kinetičkim modelima za oksidaciju fenola r Ph = k 1 c Ph c HP i raspad vodikova peroksida r HP = k 2 c HP . Za procjenu kinetičkih parametara primijenjena je Nelder-Meadova metoda nelinearnog optimiranja. Oba postupka postsintetske obrade značajno su poboljšala stabilnost pripravljenog Cu/Y-5 katalizatora, dok je istodobno njegova aktivnost ostala nepromijenjena ili je poboljšana. Ključne riječi Katalitičko pročišćavanje otpadnih voda, oksidacija fenola, vodikov peroksid, bakar, zeoliti, postsintetska obrada, aktivnost i stabilnost katalizatora
doi:10.15255/kui.2013.033 fatcat:bgnhge3mvjd2tibjybgftafkmm