CZ2017714A3 - Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, způsob jeho výroby a použití - Google Patents
Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, způsob jeho výroby a použití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2017714A3 CZ2017714A3 CZ2017-714A CZ2017714A CZ2017714A3 CZ 2017714 A3 CZ2017714 A3 CZ 2017714A3 CZ 2017714 A CZ2017714 A CZ 2017714A CZ 2017714 A3 CZ2017714 A3 CZ 2017714A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- iron
- manganese
- nanoadsorbent
- oxides
- arsenates
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 244
- DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K Arsenate3- Chemical class [O-][As]([O-])([O-])=O DJHGAFSJWGLOIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 title claims abstract description 81
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 72
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 60
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 55
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- GCPXMJHSNVMWNM-UHFFFAOYSA-N arsenous acid Chemical class O[As](O)O GCPXMJHSNVMWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 78
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 84
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims abstract description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 56
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 17
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 17
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims description 10
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 claims description 8
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 8
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011504 laterite Substances 0.000 claims description 8
- 229910001710 laterite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 8
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 5
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 5
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 4
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 claims description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 4
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000008262 pumice Substances 0.000 claims description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 4
- 229910002706 AlOOH Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003979 granulating agent Substances 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims description 2
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 3
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 abstract description 2
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 33
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 11
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 5
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 150000001495 arsenic compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 4
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 4
- 229940093920 gynecological arsenic compound Drugs 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 4
- -1 Al 2 (.8 () 4) 3 Chemical class 0.000 description 3
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 2
- 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 2
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N Manganese(2+) Chemical compound [Mn+2] WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N O.O.O.[Al] Chemical compound O.O.O.[Al] MXRIRQGCELJRSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- RDKOSLIVGROSNA-UHFFFAOYSA-N [Ti+4].[Fe+3] Chemical compound [Ti+4].[Fe+3] RDKOSLIVGROSNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- LULLIKNODDLMDQ-UHFFFAOYSA-N arsenic(3+) Chemical compound [As+3] LULLIKNODDLMDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N arsenic(5+) Chemical compound [As+5] HAYXDMNJJFVXCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 235000014413 iron hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- YTYFECZSUWDUKG-UHFFFAOYSA-N iron(3+) zirconium(4+) Chemical compound [Fe+3].[Zr+4] YTYFECZSUWDUKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011785 micronutrient Substances 0.000 description 1
- 235000013369 micronutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahuje amorfní ternární hydratované oxidy hliníku, želez manganu v molárním poměru 0,5:4,5:1,5 až 3:4,5:1,5. Koncentrace oxidů v nanoadsorbentu je až 60 % hmotn., velikost částic 10 až 100 nm, specifický povrch 50 až 100 m/g. Způsob výroby nanoadsorbentu spočívá v tom, že se roztoky solí hliníku, železa a manganu smísí v molárním poměru Al:Fe:Mn = 0,5:4,5:1,5 až 3:4,5:1,5, přídavkem NaOH se upraví pH na 9,5 až 10, směs se ponechá zrát po dobu 10 až 14 hodin, tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 200 až 250 °C po dobu 11 až 14 hodin. Nanoadsorbent lze smíchat s roztokem NaSiOo koncentraci 25 až 35 % hmotn. a granulovat.
Description
Oblast techniky
Vynález se týká nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod.
Dosavadní stav techniky
Sloučeniny arsenu ve formě As (III) a As (V), tedy arsenitany a arseničnany, mají např. oproti organickému znečištění vodních zdrojů významné negativní vlastnosti. Na rozdíl od organického znečištění se samovolně ani řízené nerozkládají, ale akumulují se v různých místech životního prostředí nebo v různých orgánech či tkáních lidí a živočichů.
Patent US 2006/091078 Al je zaměřen na odstraňování arsenu ve formě As (III) a As (V) z vod pomocí shluků či granulí, které jsou na povrchu aktivovány oxidem titaničitým s krystalickou strukturou o velikosti částic 1 až 30 nm. Nevýhodou je, že granulovaná forma oxidu titaničitého o obsahu 95 % hmotn. krystalického oxidu titaničitého je drahá.
Patent CZ 305923 je zaměřen na odstraňování arsenu ve formě As (III) a As (V) z vod nanoadsorbentem na bázi amorfních temámích hydratovaných oxidů hliníku, titanu a manganu. Nevýhodou je, že adsorpční materiály obsahující krystalický oxid titaničitý jsou relativně drahé ve srovnání s oxidy železa. Navíc z hlediska životního prostředí je železo přátelštější a je to také mikroživina pro lidské tělo.
Výzkumná studie (Gupta, K. & Ghosh, U. C. Arsenic removal using hydrous nanostructure iron(III)-titanium(IV) binary mixed oxide from aqueous solution. 2009. Journal of Hazardous Materials, 161, 884 až 892) je zaměřená na odstraňování arsenu pomocí binárních oxidů. Autoři uvádějí, že tyto materiály mají vysokou účinnost pro odstranění sloučenin arsenu As (III) a As (V). Rentgenová difrakční spektra uvedeného materiálu ukazují, že obsahuje magnetit (FcAU), modifikaci γ FeO(OH) a krystalickou formu TiO2. Velikost částic binárních směsných oxidů se pohybuje v rozmezí 6 až 8 nm. Velikost specifického povrchu autoři uvádějí 77,8 m2/g a adsorpční kapacitu vypočtenou z Langmuirova modelu 14,0 mg As(V)/g. Nevýhodou technologické aplikace je však obtížná separace sorbentu z vodné fáze, protože adsorbent má práškový charakter.
Výsledky získané u kompozitních sorbentů obsahujících dva nebo více oxidů kovů (Zhang a kol. 2009, Adsorption behavior and mechanism of arsenate at Fe-Μη binary oxide/water interface Journal of Hazardous Materials 168(2 až 3), 820 až 825, Gupta a kol 2009, Sorption Characteristics of Arsenic(V) for Removal from Water Using Agglomerated Nanostructure Iron(III) Zirconium(IV) Bimetal Mixed Oxide, Journal of Chemical & Engineering Data 54(8), 2222 až 2228 a Kulshreshtha a kol. 1996, Synergistic effects during CO oxidation over mixed oxides. Study of (Fe2O3+SnO2) and (Mn2O3+SnO2) systems, Catalysis Letters 37(3 až 4), 181 až 185) ukázaly, že směsné oxidy jsou aktivnější než jednotlivé oxidy díky synergickému efektu mezi kovy v heterogenních směsných oxidech.
Oxidy nebo hydroxidy hliníku, železa a manganu jsou také široce využívány jako důležité adsorbenty v inženýrských systémech pro čištění vod k odstraňování znečišťujících látek díky nízkým nákladům a šetrnosti k životnímu prostředí (Nishimura a Umetsu 2001, Oxidative precipitation of arsenic(III) with manganese(II) and iron(II) in dilute acidic solution by ozone Hydrometallurgy 62(2), 83 až 92; Lenoble a spol. 2004, As(V) retention and As(III) simultaneous oxidation and removal on a MnO2-loaded polystyrene resin, Science of The Total Environment
- 1 CZ 2017 - 714 A3
326(1 až 3), 197 až 207; Orolínová a Mockovciaková 2009, Structural study of bentonite/iron oxide composites, Materials Chemistry and Physics 114(2 až 3), 956 až 961). Nevýhodou je, že jednotlivé oxidy mají nízké adsorpční kapacity. Další nevýhodou je, že nosiče na bázi oxidů a hydroxidů hliníku sice adsorbují dobře As (III), ale mnohem hůře As (V). Navíc nemají schopnost oxidovat/redukovat As (III) <--> As (V).
V České republice se v technologickém uspořádání používá jediný průmyslově vyráběný dovážený sorbent GEH 102, což je granulovaný hydroxid železa, specificky vyvinutý pro selektivní adsorpci těžkých kovů, především arsenu z vod. Jeho specifický povrch je 220 m2/g. Nevýhodou tohoto sorbentu je, že jeho velikost částic je 0,3 až 2,0 mm.
Výše uvedené nevýhody alespoň z části odstraňuje nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, způsob jeho výroby a použití podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je charakterizován tím, že obsahuje amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru Al : Fe : Mn = 0,5 : 4,5 : 1,5 až 3 : 4,5 : 1,5.
Výhodný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je charakterizován tím, že amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu jsou sloučeninou alespoň jedné amorfní formy hydratovaného oxidu hlinitého vybrané ze skupiny zahrnující A1(OH)3 a A1OOH, alespoň jedné formy oxidu železitého vybrané ze skupiny zahrnující FC2O3, Fe(OH)3 a oxidu manganičitého.
Další výhodný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je charakterizován tím, že velikost částic amorfních temámích hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu je 10 až 100 nm a velikost specifického povrchu je 50 až 100 m2/g.
Další výhodný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je charakterizován tím, že amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu jsou na nosiči, přičemž jejich koncentrace v nanoadsorbentu je až 60 % hmotn.
Další výhodný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je charakterizován tím, že nosičem je alespoň jedna látka vybraná ze skupiny zahrnující práškové nosiče zahrnující montmorillonit, laterit, aktivní uhlí, zeolit, kaolín, kal z výroby hliníku a popílek a granulované nosiče zahrnující křemelinu, laterit, aktivní uhlí, porcelánová zrna, hrnčířskou hlínu, pemzu, vápenec, jíl, manganičitý písek, antracit, zeolit, kaolín a magnetit.
Další výhodný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je charakterizován tím, že je granulovaný.
Způsob výroby nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je charakterizován tím, že se roztok solí hliníku (Al3+) a manganu (Mn7+) smísí v molámím poměru Al : Mn = 0,5 : 1,5 až 4,5 : 1,5, pak se vzniklý meziprodukt alespoň smísí s roztokem soli železa (Fe2+) v molámím poměru Al : Fe : Mn = 0,5 : 4,5 : 1,5 až 3 : 4,5 : 1,5, pak se přídavkem NaOH upraví pH směsi na hodnotu 9,5 až 10, pak se směs ponechá zrát po dobu 10 až 14 hodin a pak se tuhá fáze oddělí a suší při teplotě 200
-2CZ 2017 - 714 A3 až 250 °C po dobu 10 až 14 hodin. Během syntézy se Fe2+ oxiduje na Fe3+ a Mn7+ se redukuje na Mn4+.
Další výhodný způsob výroby nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je charakterizován tím, že se meziprodukt smísí alespoň s jedním nosičem vybraným ze skupiny práškových nosičů zahrnující montmorillonit, laterit, aktivní uhlí, zeolit, kaolín, kal z výroby hliníku a popílek.
Další výhodný způsob výroby nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je charakterizován tím, že se alespoň jedna látka vybraná ze skupiny zahrnující meziprodukt a nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod smíchá s roztokem metakřemičitanu sodného o koncentraci 25 až 35 % hmotn. jako granulačním činidlem a pak se granuluje.
Použití nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod pro odstraňování arsenu ve formě As (III) a As (V) z vod.
Základními komponenty nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu jsou amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu.
Problém separace sorbentu je alespoň z části odstraněn nanesením vrstvy amorfních temámích hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu na nosič, kterým může být křemelina, montmorillonit, laterit, dále granulované nebo práškové aktivní uhlí, křemenný písek, porcelánová zrna, hrnčířská hlína, pemza, vápenec, granulovaný jíl, manganičitý písek, antracit, zeolit, kaolín, červené bahno (kal z výroby hliníku), popílek a magnetický Fe3O4 (magnetit), který může být využit i pro magnetickou separaci použitého nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu.
Adsorpční kapacita nosičů na bázi oxidů a hydroxidů hliníku v kombinaci s oxidem železitým se zvýší, avšak ani tak nedosahuje požadovaných hodnot. Dalšího zlepšení je dosaženo v kombinaci s třetím oxidem, MnO2, který plní funkci oxidantu a významně zvyšuje adsorpční kapacitu nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu.
Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu vykazuje vyšší adsorpční kapacitu způsobenou vyšší afinitou k arseničnanům a větším povrchem temámích hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu v porovnání s krystalickou formou jednotlivých komponent A1(OH)3, A1OOH, Fe2O3, Fe(OH)3, MnO2 a samotných binárních oxidů hliníku a manganu, železa a manganu a také hliníku a železa.
K přípravě roztoků solí se používají hlinité soli, např. Al2(.8()4)3, A1(NO3)3, A1C13, železité soli, např. FeSO4.7H2O, FeCl2, soli manganu, např. KM11O4 a NaMnCfi a roztok zásady, např. NaOH, NH4OH a KOH.
Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu má na povrchu tenkou, mechanicky pevnou vrstvu amorfních temámích hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu nanesenou na nosiči, např. křemelině, montmorillonitu či magnetitu Fe3O4.
-3 CZ 2017 - 714 A3
Velikost částic nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu odpovídá potřebám technologických aplikací při úpravě pitné vody.
V některých uskutečněních vykazuje nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu magnetické vlastnosti. Lze ho tedy použít v dosavadních zařízeních (filtrech) za účelem odstraňování sloučenin arsenu z vod. Vykazuje výborné adsorpční vlastnosti, jeho kapacita pro odstranění arsenitanů je 151,5 mg/g a arseničnanů 120,8 mg/g.
Způsob výroby nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu může být realizován v dosavadních chemických reaktorech či zařízeních.
Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu může být použit ve vodárenských, úpravárenských a čistírenských technologických zařízeních pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod. Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu může být použit pro odstraňování toxických sloučenin arsenu ve formě arsenitanů a arseničnanů, které se vyskytují v anaerobním a aerobním vodním prostředí.
Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu je finančně dostupný.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
a) Způsob výroby práškového nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahujícího amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI : Fe : Mn = 1,5 : 4,5 : 1,5:
V rotačním reaktoru se připraví 500 ml roztoku obsahujícího 0,015 mol A1(NO3)3 a 0,015 mol KMnCL. V počáteční fázi intenzivního míchání roztoku se rychle přidá 400ml roztok FeSO4.7H2O o koncentraci 0,0375 mo 1/1 a následně pak lOOml roztoku NaOH o koncentraci 3 mol/1, čímž se dosáhne pH v intervalu 9,5 až 10. Následně se směs míchá po dobu 30 minut a pak se nechá zrát po dobu 12 hodin při laboratorní teplotě. Nakonec se suspenze odvodní, zfiltruje a suší po dobu 12 hodin při teplotě 200 až 250 °C.
b) Způsob výroby granulovaného nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahujícího amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI : Fe : Mn = 1,5 : 4,5 : 1,5:
Granulovaný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod se vyrábí tak, že se nanoadsorbent získaný způsobem uvedeným v odstavci a) smíchá s roztokem metakřemičitanu sodného (Na2SiO3) o koncentraci 30 % hmotn. jako granulačním činidlem. Následně se vzniklá vlhká směs granuluje za kontroly průměrné velikosti částic. Granulovaný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod se pak suší po dobu 12 hodin při teplotě 100 °C.
-4CZ 2017 - 714 A3
c) Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahující amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI : Fe : Mn = 1,5 : 4,5 : 1,5:
Charakteristika nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod a jeho vlastnosti jsou uvedeny v tabulkách 1 a 2. Tabulka 1 uvádí základní fýzikálně-chemické vlastnosti nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod a v tabulce 2 je uvedena jeho adsorpční kapacita. Jak je z tabulky 2 zřejmé, nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod má vyšší adsorpční kapacitu pro arsenitany - As (111) než pro arseničnany - As (V).
Tab. 1. Fýzikálně-chemické vlastnosti nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod
| Ukazatel | Hodnota |
| Specifický povrch (m2/g) | 71,31 |
| Velikost částic (nm) | 10 až 100 |
Tab. 2. Adsorpční kapacita nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod
| Forma arsenu | Adsorpční kapacita (mg/g) |
| As(III) | 151,5 |
| As(V) | 120,8 |
d) Použití nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahujícího amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI : Fe : Mn = 1,5 : 4,5 : 1,5 v míchaném reaktoru s usazovací nádrží:
Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod může být použit při čištění či úpravě vod kontaminovaných arsenem ve formě As (III) a As (V) v míchaném reaktoru, kam se za stálého míchání přivádí voda kontaminovaná arsenem ve formě As (III) a As (V) i nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod. Homogenizovaná směs přepadá z reaktoru do usazovací nádrže, kde dochází k sedimentaci použitého nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod. Upravená voda zbavená arsenu ve formě As (III) a As (V) se odvádí z hladiny usazovací nádrže. Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod lze použít opakovaně.
e) Použití granulovaného nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahujícího amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI : Fe : Mn = 1,5 : 4,5 : 1,5 v adsorpční filtrační koloně:
Granulovaný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod může být použit při čištění či úpravě vod
-5 CZ 2017 - 714 A3 kontaminovaných arsenem ve formě As (III) a As (V) v adsorpční filtrační koloně naplněné granulovaným nanoadsorbentem na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod. Použití nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je vhodné jak pro úpravu pitné vody, tak pro čištění odpadních vod.
Příklad 2
a) Způsob výroby práškového nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahujícího amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru Al : Fe : Mn = 2 : 4,5 : 1,5 na nosiči zeolitu:
V rotačním reaktoru se připraví 2000 ml roztoku obsahujícího 0,04 mol A1(NO3)3 a 0,03 mol/1 KMnCfi. Následně se přidá 500 g zeolitu o velikosti částic 25 až 50 pm. Pak se směs míchá po dobu 5 minut. Poté se po dobu 6 hodin výsledná směs ponechá v klidu, aby částice Al3+ a Mn7+ pronikly do pórů zeolitu. Pak se směs rychle, intenzivně míchá, přičemž ihned na počátku intenzivního míchání se rychle ke směsi přidá 800 ml roztoku FeSO4.7H2O o koncentraci 0,0375 mol/1 a následně 300 ml roztoku KOH o koncentraci 2,5 mokl, čímž se dosáhne pH v intervalu 9,5 až 10. Následně se směs míchá po dobu 30 minut a pak se nechá zrát po dobu 12 hodin při laboratorní teplotě. Nakonec se suspenze odvodní, zfiltruje a suší po dobu 12 hodin při teplotě 200 až 250 °C.
b) Práškový nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahující amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru Al : Fe : Mn = 2 : 4,5 : 1,5 na nosiči zeolitu:
Práškový nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči zeolittu obsahuje amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu (aktivní složky o koncentraci maximálně 25 % hmotn.) Obsah vlhkosti v práškovém nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči zeolitu je menší než 10 % hmotn.
Tab. 3. Specifický povrch a adsorpční kapacita práškového nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod nosiči na zeolitu obsahujícího 3 % hmotn. aktivních složek
| Ukazatel | Hodnota |
| Velikost částic (pm) | 25 až 50 |
| Specifický povrch (m2/g) | 53,1 |
| Adsorpční kapacita (mg As(III)/g) | 9,8 |
| Adsorpční kapacita (mg As(V)/g) | 7,3 |
c) Použití nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahujícího amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru Al : Fe : Mn = 2 : 4,5 : 1,5 na nosiči zeolitu:
Použití nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči zeolitu je shodné s použitím nanoadsorbentu na bázi
-6CZ 2017 - 714 A3 hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod uvedeným v příkladu 1, odstavcích d) a e).
Příklad 3
a) Způsob výroby práškového nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahujícího amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI : Fe : Mn = 1,5 : 4,5 : 1,5 na nosiči magnetitu:
V rotačním reaktora se připraví 2000 ml roztoku obsahujícího 0,03 mol AlCh, a 0,03 mol NaMnCU Následně se přidá 200 g magnetitu o velikosti částic 10 až 50 nm a pak se směs míchá po dobu 35 minut, aby se magnetitový prášek a částice Al3+ a Mn7+ dostaly do těsného kontaktu. Pak se směs ještě jednou rychle, intenzivně zamíchá, přičemž ihned na počátku intenzivního míchání se rychle ke směsi přidá 800 ml roztoku I cCF o koncentraci 0,0375 mol/1 a následně pak 300 ml roztoku NH4OH o koncentraci 3 mol/1, čímž se dosáhne pH v intervalu 9,5 až 10. Pak se směs míchá po dobu 30 minut a pak se nechá zrát po dobu 12 hodin při laboratorní teplotě. Nakonec se suspenze odvodní, zfiltruje a suší po dobu 12 hodin při teplotě 80 °C.
b) Práškový nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahující amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI : Fe : Mn = 1,5 : 4,5 : 1,5 na nosiči magnetitu:
Práškový nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči magnetitu obsahuje amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu o koncentraci maximálně 50 % hmotn.
c) Použití práškového nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahujícího amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI : Fe : Mn = 1,5 : 4,5 : 1,5 na nosiči magnetitu
Práškový nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči magnetitu může být použit při čištění či úpravě vod v uspořádání, při němž se voda kontaminovaná arsenem ve formě As (III) a As (V) přivádí do reaktora, kam se za stálého míchání přivádí i práškový nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod. Homogenizovaná směs se odvádí do magnetického separátoru, kde dochází k magnetické separaci použitého práškového nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči magnetitu od vyčištěné vody. Práškový nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči magnetitu lze použít opakovaně. Upravená voda zbavená arsenu ve formě As (III) a As (V) se odvádí ze dna magnetického separátoru. Použití práškového nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči magnetitu pro odstraňování arsenu ve formě As (III) a As (V) z vod j e vhodné j ak pro úpravu pitné vody, tak pro čištění odpadních vod.
Příklad 4
a) Způsob výroby granulovaného nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahujícího amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI : Fe : Mn = 3 : 4,5 : 1,5
-7 CZ 2017 - 714 A3 na nosiči křemelině:
V rotačním reaktoru se připraví 2000 ml roztoku obsahujícího 0,03 mol A12(SO4)3 a 0,03 mol KMnO4. Následně se přidá 550 g granulované křemeliny (D) o velikosti částic 1 až 2 mm a směs se míchá po dobu 5 minut. Poté se výsledná směs ponechá v klidu po dobu 6 hodin, aby částice Al3+ a Mn7+ pronikly do pórů křemeliny. Pak se směs rychle, intenzivně míchá, přičemž ihned na počátku intenzivního míchání se rychle ke směsi přidá 800 ml roztoku FeSO4.7H2O o koncentraci 0,0375 mol/1 a následně pak 300 ml roztoku NaOH o koncentraci 3 mol/1, čímž se dosáhne pH v intervalu 9,5 až 10. Pak se směs míchá po dobu 30 minut a pak se nechá zrát po dobu 12 hodin při laboratorní teplotě. Nakonec se suspenze odvodní, zfiltruje a suší po dobu 12 hodin při teplotě až 250 °C.
b) Granulovaný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod obsahující amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru Al : Fe : Mn = 3 : 4,5 : 1,5 na nosiči křemelině:
Granulovaný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči křemelině obsahuje amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu o koncentraci maximálně 10 % hmotn. Obsah vlhkosti v granulovaném nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči křemelině je menší než 10 % hmotn.
Tab. 4. Specifický povrch a adsorpční kapacita granulovaného nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na nosiči křemelině obsahujícího 3 % hmotn. aktivních složek.
| Ukazatel | Hodnota |
| Velikost částic | 0,5 až 1,5 mm |
| Specifický povrch (m2/g) | 65,8 |
| Adsorpční kapacita (mg As(III)/g) | 8,6 |
| Adsorpční kapacita (mg As(V)/g) | 7,2 |
c) Způsob výroby granulovaného nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod na jiných nosičích:
Podobně jako v příkladu 2 se připraví i granulovaný nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, pouze s tím rozdílem, že nosičem je granulovaný laterit, granulové aktivní uhlí, křemičitý písek, porcelánová zrna, granulovaná hrnčířská hlína, pemza, vápenec, granulovaný jíl, zeolit, kaolín a manganičitý písek nebo antracit.
Průmyslová využitelnost
Způsob výroby nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod podle vynálezu je průmyslově využitelný při výrobě nanosorbentů. Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod je průmyslově využitelný k odstraňování arsenu ve formě As (III) a As (V) pro úpravu pitné vody a pro čištění odpadní a průmyslových vod.
Claims (9)
1. Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, vyznačující se tím, že obsahuje amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu v molámím poměru AI: Fe : Mn = 0,5 : 4,5 : 1,5 až 3 : 4,5 : 1,5.
2. Nanoadsorbent podle nároku 1, vyznačující se tím, že amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu jsou sloučeninou alespoň jedné amorfní formy hydratovaného oxidu hlinitého vybrané ze skupiny zahrnující A1(OH)3 a A1OOH, alespoň jedné formy oxidu železitého vybrané ze skupiny zahrnující Fe2O3, Fe(OH)3 a oxidu manganičitého.
3. Nanoadsorbent podle některého z nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že velikost částic amorfních temámích hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu je 10 až 100 nm a velikost specifického povrchu je 50 až 100 m2/g.
4. Nanoadsorbent podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že amorfní temámí hydratované oxidy hliníku, železa a manganu jsou na nosiči, přičemž jejich koncentrace v nanoadsorbentu je až 60 % hmotn.
5. Nanoadsorbent podle nároku 4, vyznačující se tím, že nosičem je alespoň jedna látka vybraná ze skupiny zahrnující práškové nosiče zahrnující montmorillonit, laterit, aktivní uhlí, zeolit, kaolín, kal z výroby hliníku a popílek a granulované nosiče zahrnující křemelinu, laterit, aktivní uhlí, porcelánová zrna, hrnčířskou hlínu, pemzu, vápenec, jíl, manganičitý písek, antracit, zeolit, kaolín a magnetit.
6. Nanoadsorbent podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že je granulovaný.
7. Způsob výroby nanoadsorbentu na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, vyznačující se tím, že se roztok solí hliníku (Al3+) a manganu (Mn7+) smísí v molámím poměru AI : Mn = 0,5 : 1,5 až 2 : 1,5, vzniklý meziprodukt se alespoň smísí s roztokem soli železa (Fe2+) v molámím poměru AI: Fe : Mn = 0,5 : 4,5 : 1,5 až 3 : 4,5 : 1,5, přídavkem NaOH se upraví pH směsi na hodnotu 9,5 až 10, směs se ponechá zrát po dobu 10 až 14 hodin, tuhá fáze se oddělí a suší při teplotě 200 až 250 °C po dobu 10 až 14 hodin.
8. Způsob výroby podle nároku 7, vyznačující se tím, že se meziprodukt smísí alespoň s jedním nosičem vybraným ze skupiny práškových nosičů zahrnující montmorillonit, laterit, aktivní uhlí, zeolit, kaolín, kal z výroby hliníku a popílek.
9. Způsob výroby podle některého z nároků 7 a 8, vyznačující se tím, že se alespoň jedna látka vybraná ze skupiny zahrnující meziprodukt a nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod smíchá s roztokem metakřemičitanu sodného o koncentraci 25 až 35 % hmotn. jako granulačním činidlem a pak se granuluje.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-714A CZ307602B6 (cs) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, způsob jeho výroby a použití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-714A CZ307602B6 (cs) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, způsob jeho výroby a použití |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2017714A3 true CZ2017714A3 (cs) | 2019-01-02 |
| CZ307602B6 CZ307602B6 (cs) | 2019-01-02 |
Family
ID=64755745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-714A CZ307602B6 (cs) | 2017-11-06 | 2017-11-06 | Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, způsob jeho výroby a použití |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307602B6 (cs) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005082524A1 (en) * | 2003-12-16 | 2005-09-09 | Calgon Carbon Corporation | Method for removing contaminants from fluid streams |
| US20090020477A1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-01-22 | Thermax Limited | Medium for removal of arsenic from water |
| CZ304650B6 (cs) * | 2011-08-16 | 2014-08-20 | Vysoká škola chemicko-technologická v Praze | Adsorbent pro odstraňování arzenu a selenu z vod |
| CN102698703B (zh) * | 2012-05-25 | 2014-06-04 | 重庆三峡学院 | 一种砷吸附剂的制备及处理废水的方法 |
| CZ305923B6 (cs) * | 2014-12-06 | 2016-05-04 | Unipetrol Výzkumně Vzdělávací Centrum, A. S. | Nanoadsorbent arzenu ve formě As (III) a As (V), způsob jeho výroby a použití |
-
2017
- 2017-11-06 CZ CZ2017-714A patent/CZ307602B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ307602B6 (cs) | 2019-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ibrahim et al. | Improvement of dyes removal from aqueous solution by Nanosized cobalt ferrite treated with humic acid during coprecipitation | |
| Habuda-Stanić et al. | Arsenic removal by nanoparticles: a review | |
| Prashantha Kumar et al. | Nanoscale materials as sorbents for nitrate and phosphate removal from water | |
| JP5482979B2 (ja) | 吸着剤 | |
| Sharma et al. | Nano‐adsorbents for the removal of metallic pollutants from water and wastewater | |
| CN1216807C (zh) | 接触剂与吸附剂颗粒 | |
| KR100951492B1 (ko) | 흡착재 혼합물 | |
| KR101354409B1 (ko) | 활성탄 나노기공 내부에 산화물을 함침시켜 유기-무기 복합 하이브리드 흡착제를 제조하는 방법과 이를 수처리에 이용하는 방법 | |
| Bhatia et al. | Application of nanoadsorbents for removal of lead from water | |
| Chen et al. | Application of metal oxide heterostructures in arsenic removal from contaminated water | |
| Hashemian | MnFe2O4/bentonite nano composite as a novel magnetic material for adsorption of acid red 138 | |
| Bhanvase et al. | Handbook of nanomaterials for wastewater treatment: fundamentals and scale up issues | |
| CZ304650B6 (cs) | Adsorbent pro odstraňování arzenu a selenu z vod | |
| Joshi et al. | Metal oxide nanocomposites for wastewater treatment | |
| Wahab et al. | A novel approach to remove ofloxacin antibiotic from industrial effluent using magnetic carbon nanocomposite prepared from sawdust of Dalbergia sissoo by batch and membrane hybrid technology | |
| Al-Kindi et al. | Tetracycline remove from synthetic wastewater by using several methods | |
| Malsawmdawngzela et al. | Facile synthesis and implications of novel hydrophobic materials: Newer insights of pharmaceuticals removal | |
| CZ2017714A3 (cs) | Nanoadsorbent na bázi hydratovaných oxidů hliníku, železa a manganu pro odstraňování arsenitanů a arseničnanů z vod, způsob jeho výroby a použití | |
| CZ305923B6 (cs) | Nanoadsorbent arzenu ve formě As (III) a As (V), způsob jeho výroby a použití | |
| Suhasini et al. | Magnetic nanomaterials for wastewater remediation | |
| Kaur et al. | Application of MOF s in the Removal of Pharmaceutical Waste from Aquatic Environments | |
| Abd-Elhamid et al. | Utilization of nanomaterials for remediation of pollutants | |
| Simonič | PHOSPHATE REMOVAL FROM REAL WASTEWATER USING MAGHEMITE BEADS | |
| Hinojosa-Reyes et al. | Nanomaterials for Arsenic Remediation with Boosted Adsorption and Photocatalytic Properties | |
| Zendehdel | Removal of Pollutants by Hydroxyapatite Composite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20231106 |