CZ20219A3 - Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin a kompozitní adsorpční/filtrační nanomateriál - Google Patents
Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin a kompozitní adsorpční/filtrační nanomateriál Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20219A3 CZ20219A3 CZ20219A CZ20219A CZ20219A3 CZ 20219 A3 CZ20219 A3 CZ 20219A3 CZ 20219 A CZ20219 A CZ 20219A CZ 20219 A CZ20219 A CZ 20219A CZ 20219 A3 CZ20219 A3 CZ 20219A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- adsorption
- filtration
- nanomaterial
- carbon nanotubes
- cnts
- Prior art date
Links
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims abstract description 98
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 159
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 130
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 129
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 39
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 25
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 11
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 claims description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 7
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 7
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 claims description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- -1 synthetic staples Substances 0.000 claims description 6
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 claims description 2
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 claims description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002969 artificial stone Substances 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 22
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 18
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 16
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 14
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 14
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000003570 air Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 8
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 8
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 8
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 6
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 5
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 4
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 4
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 4
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 4
- 238000012543 microbiological analysis Methods 0.000 description 4
- 238000007431 microscopic evaluation Methods 0.000 description 4
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001137860 Rotavirus A Species 0.000 description 3
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000004320 controlled atmosphere Methods 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 3
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 3
- WVQBLGZPHOPPFO-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-N-(2-ethyl-6-methylphenyl)-N-(1-methoxypropan-2-yl)acetamide Chemical compound CCC1=CC=CC(C)=C1N(C(C)COC)C(=O)CCl WVQBLGZPHOPPFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005493 Chloridazon (aka pyrazone) Substances 0.000 description 2
- 241000193468 Clostridium perfringens Species 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 239000005580 Metazachlor Substances 0.000 description 2
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 2
- XCSGPAVHZFQHGE-UHFFFAOYSA-N alachlor Chemical compound CCC1=CC=CC(CC)=C1N(COC)C(=O)CCl XCSGPAVHZFQHGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- WYKYKTKDBLFHCY-UHFFFAOYSA-N chloridazon Chemical compound O=C1C(Cl)=C(N)C=NN1C1=CC=CC=C1 WYKYKTKDBLFHCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000008280 chlorinated hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 231100000433 cytotoxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000001472 cytotoxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 2
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 2
- 238000009396 hybridization Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- STEPQTYSZVCJPV-UHFFFAOYSA-N metazachlor Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1N(C(=O)CCl)CN1N=CC=C1 STEPQTYSZVCJPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000758993 Equisetidae Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000007764 Legionnaires' Disease Diseases 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 241000384008 Sisis Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002717 carbon nanostructure Substances 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000001085 cytostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 150000001455 metallic ions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 230000036967 uncompetitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
- B01D39/1615—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of natural origin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
- B01D39/1623—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous of synthetic origin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2055—Carbonaceous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2055—Carbonaceous material
- B01D39/2065—Carbonaceous material the material being fibrous
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
-
- 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
-
- 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
- B01J20/0203—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of metals not provided for in B01J20/04
- B01J20/0225—Compounds of Fe, Ru, Os, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt
- B01J20/0229—Compounds of Fe
-
- 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
- B01J20/04—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising compounds of alkali metals, alkaline earth metals or magnesium
- B01J20/043—Carbonates or bicarbonates, e.g. limestone, dolomite, aragonite
-
- 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
- B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
-
- 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
- B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
- B01J20/205—Carbon nanostructures, e.g. nanotubes, nanohorns, nanocones, nanoballs
-
- 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
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
-
- 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
- B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
- B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
- B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
-
- 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
- B01J20/28014—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 form
- B01J20/28028—Particles immobilised within fibres or filaments
-
- 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
- B01J20/28014—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 form
- B01J20/28042—Shaped bodies; Monolithic structures
-
- 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
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
-
- 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
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
- B01J20/3204—Inorganic carriers, supports or substrates
-
- 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
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
- B01J20/3206—Organic carriers, supports or substrates
- B01J20/3208—Polymeric carriers, supports or substrates
-
- 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
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3202—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the carrier, support or substrate used for impregnation or coating
- B01J20/3206—Organic carriers, supports or substrates
- B01J20/3208—Polymeric carriers, supports or substrates
- B01J20/321—Polymeric carriers, supports or substrates consisting of a polymer obtained by reactions involving only carbon to carbon unsaturated bonds
-
- 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
- B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
- B01J20/32—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating
- B01J20/3231—Impregnating or coating ; Solid sorbent compositions obtained from processes involving impregnating or coating characterised by the coating or impregnating layer
- B01J20/3234—Inorganic material layers
- B01J20/324—Inorganic material layers containing free carbon, e.g. activated carbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/158—Carbon nanotubes
- C01B32/168—After-treatment
-
- 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
- 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
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- 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
- C02F1/288—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using composite sorbents, e.g. coated, impregnated, multi-layered
-
- 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
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/306—Pesticides
-
- 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
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
-
- 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
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- 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
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/40—Organic compounds containing sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/08—Nanoparticles or nanotubes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/842—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure for carbon nanotubes or fullerenes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/902—Specified use of nanostructure
- Y10S977/903—Specified use of nanostructure for conversion, containment, or destruction of hazardous material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin na bázi uhlíkových nanotrubiček spočívá v tom, že uhlíkové nanotrubičky se žíhají bez přístupu okolního vzduchu při teplotě 300 až 1150 °C po dobu 0,1 až 12 hod., a následně se imobilizují na nosném substrátu na bázi rozvlákněného přírodního nebo syntetického materiálu. Výhodně se k imobilizovaným uhlíkovým trubičkám přimísí inertní hrubozrnný anorganický a/nebo organický materiál za vzniku kompozitního adsorpčního/filtračního nanomateriálu jako homogenní směsi.
Description
Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin a kompozitní adsorpční/filtrační nanomateriál
Oblast techniky
Předložený vynález se týká nanomateriálu pro masové čištění pitné, užitkové a odpadní vody, organických kapalin jako jsou biopaliva, ropné produkty, líh a destiláty a znečištěného vzduchu a dalších tekutin pomocí imobilizovaných uhlíkových nanotrubiček (CNT), které jsou charakteristické tím, že obsahují chemicky nemodifikovaný povrch, jejich mřížkové distorze jsou odstraněny, k imobilizaci není použito žádné pojivo nebo adhezivum a s výhodou obsahují též původní katalytickou částici na bázi železa nebo jiného kovu. Takový materiál není nutné formovat do podoby membrány, ale lze jej s velkou výhodou použít jako stacionární velkoobjemové adsorpční lože.
Dosavadní stav techniky
Existuje mnoho procesů a materiálů pro čištění kapalin a plynů, které byly již patentovány nebo popsány v odborné literatuře a které zahrnují použití CNT. Je to dáno tím, že nanočástice, mezi něž se CNT řadí, jsou díky svým unikátním vlastnostem velkým příslibem pro nalezení nových technologií a materiálů, které zlepší průmyslové procesy.
Přestože od objevu CNT uplynulo již více než 30 let, nedošlo stále k jejich masovému, průmyslovému použití v separačních technologiích, zejména při čištění vody, organických kapalin a plynů včetně vzduchu. To je způsobeno tím, že se jen obtížně CNT imobilizují tak, aby nekontaminovaly čištěnou tekutinu (kapalinu nebo plyn). Tento nedostatek CNT se snažilo adresovat mnoho vynálezců.
V patentové přihlášce US 20150114819 AI, je problém úniku CNT do prostředí řešen tak, že kontaminovaná kapalina je uváděna do tlakového reaktoru a při vysokých teplotách a tlacích jsou CNT oxidovány na oxid uhličitý. Nevýhodou tohoto řešení jsou velké dodatečné investiční výdaje na odstranění CNT kontaminace a velká spotřeba energie, což činí tuto aplikaci nekonkurenceschopnou z hlediska masového nasazení, např. pro čištění pitné nebo odpadní vody, kde jsou zpracovávány stovky metrů krychlových vody za hodinu.
Řešení v patentové přihlášce US 20150041394 AI využívá směs CNT se syntetickými jíly, které jsou známy svými adsorpčními vlastnostmi. Přídavek CNT pouze zlepšuje adsorpční aktivitu jílů, ale jíly nezajišťují imobilizaci CNT. Navíc jíly jsou známy svou pomalou adsorpční rychlostí jsou li použity jako stacionární adsorpční lože, a proto se k adsorpci využívají ve vznosu s čištěnou kapalinou s následnou separací sedimentací, kde není zaručeno oddělení cytotoxických CNT z vyčeřené kapaliny. Toto řešení tak sice zlepšuje adsorpční vlastnosti syntetického jílu, ale neřeší riziko kontaminace vyčištěné kapaliny cytotoxickými CNT: původní kontaminanty proces odstraní, ale do vyčištěné kapaliny uvede jiné.
Jiný dokument US 20150122735 AI, fixuje CNT na membránu z esterů celulózy tak, aby byly CNT optimálně kolmo k povrchu membrány a souběžně jedna vedle druhé. Tento proces výroby membrány nebyl dosud průmyslově zvládnut, a i sami autoři uvádějí, že jejich vynález je aplikovatelný pouze na čištění malých zdrojů vody, jako je např. voda z kohoutku. Nevýhodou tohoto vynálezu je tak nemožnost masového nasazení.
Dokument US 20160251244 AI popisuje použití CNT ve formě membrány, kde CNT jsou dopovány s výhodou katalytickými kovy jako je platina pro zajištění chemické nebo elektrochemické oxidace (ozon, O3) mikropolutantů v pitné vodě. Byť se tento vynález vymezuje jako inovační oproti stávajícím oxidačním technologiím používaným při úpravě vody, jeho použití
-1 CZ 2021 - 9 A3 je charakteristické vysokými výrobními náklady a vysokými nároky na kvalifikaci obslužného personálu. Navíc neřeší adsorpci oxidačních produktů (polární organické látky jako jsou aldehydy, ketony, karboxylové kyseliny, které následně podporují obnovu mikrobiálního růstu v distribuční síti pitné vody, které jsou také potenciálním zdravotním rizikem.
Patent US7211320B1, nárokuje kompozitní materiál, kde jsou CNT imobilizovány na organickém nebo keramickém substrátu ve formě membrány a zároveň jsou použity CNT modifikované impregnací, funkcionalizací, dopováním, nabíjením, povrchovým krytím nebo iradiací. Takovýto proces představuje vysoké náklady na výrobu membrány, a navíc forma membrány limituje množství použitých CNT v dané aplikaci, atak pro velkoobjemové aplikace čištění kapalin je nutné použít velké množství drahých membrán, což si vynucuje použití zařízení velkého rozsahu a indukuje tak vysoké investiční náklady. Adsorpční kapacita těchto membrán je navíc limitována logicky nízkým obsahem CNT.
Například článek Lalia, B. S., Ahmed, F. E., Shah, T., Hilal, N., & Hashaikeh, R. (2015). Electrically conductive membranes based on carbon nanostructures for self-cleaning of biofouling. Desalination, 360, 8-12, popisuje přípravu membrány na bázi CNT, kdy CNT jsou deponovány na PVDF membráně, která je pak natavenatak, aby CNT byly do jejího povrchu fixovány a následně je takováto kompozitní membrána podrobena periodické elektrolýze za účelem zvýšení propustnosti membrány. Každý, kdo je znalý v dané technice pochopí, že se jedná o složitý a drahý proces produkující membránu s malým množstvím CNT, a tudíž nízkou adsorpční kapacitou.
Jiným příkladem je patent KR 101490362 Bl, kde CNT jsou společně s koagulantem nastřikovány do proudu čištěné vody s následným oddělením CNT na odstředivce. Tento proces zavádí do zpracovávané vody další chemikálie, je nákladný na přesnost řízení a vyžaduje investičně nákladné stroje (odstředivku). Navíc je též energeticky náročný.
Ruský patent RU 2159743 Cl využívá k fixaci CNT pěnu z nedefinovaného polymemího materiálu. Ne všechny polymemí materiály lze použít k úpravě, např. pitné vody, a navíc jsou potenciální ekologickou zátěží při likvidaci filtru. Materiál podle tohoto vynálezu je naopak založen na zcela recyklovatelných materiálech.
Dokument US 2015166365 AI indikuje výhodnost CNT impregnovaných Fe nanočásticemi pro odstraňování benzenu z vody. Materiál podle tohoto vynálezu využívá s výhodou původní katalytické částice železa pro dosažení zvýšené adsorpční schopnosti pro odstraňování organických nepolárních kontaminací z vody a tím vylučuje jakoukoliv předúpravu CNT před dalším použitím.
Další dokument US 2015321168 AI popisuje imobilizaci CNT pomocí koprecipitace kovových prášků ve vodné suspenzi CNT, kde CNT jsou ve svém výsledku navázány na precipitované kovové částice ve formě koňských ocasů čímž vznikne kompozitní materiál, který lze z kapalin odstraňovat, např. magnetickou separací. Dobře si lze představit nákladnost tohoto procesu a také toxikologická rizika plynoucí z kontaktu čištěné vody s práškovými kovy. Navíc je část CNT vázána do precipitovaných částic, a tak ne zcela přístupná pro adsorpci polutantů.
Japonská přihláška vynálezu evidovaná u EPO jako EP 2949624 AI popisuje výrobu disperze CNT s celulózovými nanovlákny do průměru 1000 nm a spojených latexovým disperzantem s obsahem aldehydických a karboxylových skupin. Takovouto disperzi nelze použít při filtraci vody ani jiných kapalin a plynů.
Jiný dokument WO 2010126686 A2 se zabývá výrobou SWCNT na MWCNT substrátu a deklaruje vhodnost takového materiálu k filtraci vody. Je zjevné, že takovýto materiál bude extrémně drahý a bez dispergace na vhodný nosný materiál nepoužitelný.
Nevýhodou všech výše zmíněných patentových dokumentů je buď nutnost modifikovat různými způsoby použité CNT nebo nutnost je imobilizovat ve formě membrány (patentů popisujících
-2 CZ 2021 - 9 A3 membrány s obsahem CNT jsou stovky a není možné je zde všechny citovat), či je použít ve vznosu, kde není zajištěno odstranění cytostaticky problematických CNT z produkované tekutiny. Většina citovaných patentů nebo článků je prakticky nepoužitelných, a to vzhledem ke svým velkým výrobním nákladům daného materiálu, značným požadavkům na dodatečné investice a nutnost kvalifikované obsluhy.
Popsaná řešení, využívající CNT v membránách, mají nevýhodu v tom, že použité množství CNT v daném materiálu je velmi malé, a tudíž výše popsané membránové materiály nejsou schopny zpracovávat velká množství tekutin díky nízké adsorpční kapacitě. To je také důvod, proč žádné z výše popsaných řešení doposud nenašlo prostor k masovému komerčnímu využití. Tuto skutečnost dobře dokumentuje dokument US 2005263456 AI společnosti Seldon Technologies, který popisuje instalaci CNT membrány či síta z patentu US 7211320 Bl a demonstruje tak nemožnost masového nasazení uvedeného řešení. Výrobu membrány pak společnost Seldon popisuje v dokumentu US 2017252704 AI.
Podstata vynálezu
Dosavadní stav techniky neumožňuje použít CNT pro masové čištění odpadních a pitných vod, kapalin a plynů včetně vzduchu. Předložený vynález se zabývá imobilizací nemodifikovaných CNT ve velkoobjemovém kompozitním materiálu, který lze použít na stávajících adsorpčních zařízeních, např. tlakové pískové filtry, a který je cenově srovnatelný se stávajícími adsorpčními médii, např. aktivní uhlí, a přitom netrpí zarůstáním mikroorganizmy (jako aktivní uhlí), odstraňuje širokospektrálně mikropolutanty jako jsou herbicidy a další agrochemikálie, léčiva, vedlejší produkty chlorace pitné vody a zároveň zajišťuje mikrobiální a virotickou nezávadnost vyprodukované tekutiny (vody, organické kapaliny, plynu, vzduchu). Vzhledem k malým nákladům na výrobu a schopnosti materiálu být nasazen na stávajících, již instalovaných, adsorpčních technologiích, má předložený adsorpční/filtrační nanomateriál velký potenciál pro masové použití při výrobě zdravotně nezávadné vody, při sterilizaci vzduchu ve vzduchotechnických rozvodech (např. problém legionelly-Uegionella pneumophila - v nemocničních rozvodech vzduchu). Protože se globálně zvyšuje nedostatek kvalitní pitné vody, má materiál velký komerční potenciál v oblasti hospodaření s vodou ve srovnání s membránovými procesy.
Adsorpční kinetika materiálu podle tohoto vynálezu je vzhledem k organickým látkám znečisťujících vodu minimálně 10-krát rychlejší, než například u granulovaného aktivního uhlí (GAU). Například úpravna pitné vody pro středně velké město zpracovává 1 až 3 m3 vody za sekundu při lineárním toku 7 m/h, což reprezentuje množství adsorpčního materiálu o objemu 1000 až 3000 m3 adsorpčního materiálu na jednu instalaci. Díky vyšší adsorpční kinetice nanomateriálu podle tohoto vynálezu se nutné množství adsorpčního/filtračního materiálu v takové úpravně vody sníží na 20 až 60 m3 což významně zredukuje investiční a provozní náklady na výrobu kvalitní pitné vody.
Tento vynález řeší výše zmíněné problémy, které mají vztah k čištění kapalin a plynů na základě imobilizace uhlíkových nanotrubiček ve velkoobjemovém loži. Jeden z aspektů tohoto vynálezu se vztahuje k metodě čištění tekutin pomocí průchodu znečištěné tekutiny skrz lože předloženého nanomateriálu, kde tento nanomateriál je reprezentován CNT bez mřížkových distorzí ošetřených vysokoteplotním žíháním CNT bez přítomnosti vzduchu a kde CNT jsou mobilizovány na přírodních nebo syntetických vláknech do formy velkoobjemového materiálu a kdy dojde k separaci, rozložení nebo destrukci alespoň jednoho polutantu obsaženého v tekutině. Termín “Nanomateriál” se vztahuje ke struktuře, jejíž alespoň jeden rozměr má velikost v řádech jedné miliardtiny metru.
Uhlíkové nanotrubičky bez mřížkové distorze jsou takové, které neobsahují krystalickou poruchu nebo chemickou interakci, která by se projevila ve změně hybridizace sp2 mezi jednotlivými
-3 CZ 2021 - 9 A3 uhlíkovými vazbami.
Další aspekt vynálezu se vztahuje k uhlíkovým nanotrubičkám, jejichž povrch je prostý amorfního uhlíku, grafenu, fulerenu a jejich rozkladných produktů, které jsou vedlejšími produkty krystalizace uhlíku při průmyslové výrobě CNT. V tomto vynálezu, kde jsou CNT zbaveny těchto povrchových nečistot, mají CNT signifikantně vyšší adsorpční kapacitu než CNT obsahující tyto rozkladné produkty nebo CNT, které jsou povrchově modifikovány v literatuře popsanými chemickými procesy, které umožňují nanotrubičkám reagovat s jinými chemickými činidly, a tak snižovat jejich adsorpční kapacitu.
Jiný aspekt vynálezu se vztahuje k imobilizaci teplotně upravených CNT bez mřížkových distorzí a chemické modifikace s neporušenou sp2 hybridizací na nosném substrátu, s výhodou na přírodních nebo syntetických vláknech, s výhodou celulózových vláknech, netvořících membránovou strukturu, které lze vrstvit do libovolně silných vrstev od 0,1 mm až do vrstev dosahujících několik metrů. Vlákna mohou být vlákna celulózy, syntetické střiže, skleněné střiže, vlněné střiže nebo bavlněné střiže, přičemž průměr vláken je od 0,1 do 500 pm, s výhodou od 1 pm do 50 pm, a jejich délka je 0,1 mm až 1000 mm, s výhodou od 3 mm až 10 mm.
Výhodně má adsorpční/filtrační nanomateriál formu stacionárního velkoobjemového trojrozměrného adsorpčního lože o průměru 0,03 až 10 m a výšce náplně 0,03 až 5 m. Například předmětný materiál je naplněn do standardní tlakové adsorpční nádoby o objemu 1 m3, kde průměr nádoby činí 2 m a výška vrstvy materiálu činí 0,8 m, čili nejedná se o membránu.
Další aspekt tohoto vynálezu se vztahuje ke skutečnosti, že CNT obsahují původní katalytickou částici kovu, která sloužila ke krystalizaci CNT při jejich výrobě. CNT se vyrábějí metodou CVD (chemical vapour depozition), kde metan nebo jiný organický plyn je katalyticky rozkládán při vysokých teplotách a bez přístupu vzduchu a uvolněný uhlík krystalizuje na zárodečných částicích katalytického kovu do formy nanotrubiček. Katalytickou částicí je typicky železo, Fe, nebo jiný přechodný kov. Přítomnost kovové částice způsobuje podél CNT indukční tah a polarizuje tak jednotlivé konce nanotrubičky, což je výhodné pro adsorpční záchyt polárních organických kontaminantů, jako např. trihalogenmethanů (THM), které jsou sekundárními produkty dezinfekce pitné vody chlorací a u nichž byla prokázána karcinogenita.
Fyzický stav CNT popsaných v tomto vynálezu je příčinou širokospektrální adsorpční schopnosti výsledného materiálu, to znamená, že výsledný materiál je schopen odstraňovat z tekutin široké spektrum různých kontaminantů jako jsou pesticidy, herbicidy, fungicidy, aktivní lékové ingredience, chlorované uhlovodíky, ale také bakterie a viry, aniž by se musel modifikovat nebo dopovat různými chemickými látkami či nekovovými ionty vázanými na povrch CNT jak je uvedeno v patentu US 7211320 Bl.
Jiným aspektem tohoto vynálezu je kompozice imobilizovaných CNT na přírodních nebo syntetických vláknech s hrubozmným inertním anorganickým a/nebo organickým materiálem jako jsou sklo, křemičitý písek, alumina, granulované aktivní uhlí, drcené kokosové skořápky, syntetický kámen, přičemž zrnitost je v rozmezí od 0,01 do 5 mm, výhodně od 0,1 do 1,6 mm, kde tento hrubozmný inertní anorganický a/nebo organický materiál dále rozvolňuje imobilizované CNT na nosném substrátu a snižuje tak tlakovou ztrátu materiálu při průchodu tekutin. Hmotnostní poměr mezi mobilizovanými uhlíkovými nanotrubičkami na substrátu k inertnímu hrubozmnému anorganickému a/nebo organickému materiálu je v rozmezí 1:15 až 1:0,001, výhodně 1:5 až 1:1. To je důležité pro použití materiálu při masovém čištění tekutin, kde jsou zpracovávány objemy v řádech stovek krychlových metrů za hodinu.
Popsaným způsobem přípravy tak vzniká kompozitní materiál složený z CNT bez mřížkové distorze a chemické modifikace jejich povrchu, přírodních nebo syntetických vláken a keramického inertního anorganického a/nebo organickému materiálu zmíněného výše, který umožňuje využít CNT pro odstraňování širokého spektra kontaminantů v kontaktní vrstvě mocné
-4 CZ 2021 - 9 A3 několik metrů, aniž by byl znemožněn průtok tekutiny.
Vzhledem k cytostatickým vlastnostem CNT nedochází pak v dané velkoobjemové vrstvě k tzv. „biofoulingu” tj. tvorbě a rozmnožování různých mikroorganismů, které nakonec kontaminují čištěnou tekutinu svými metabolity a blokují účinnost jiných adsorpčních médií, jako např. u aktivního uhlí tím, že blokují jejich aktivní povrch.
Uhlíkové nanotrubičky pocházející z průmyslové výroby jsou pokryty amorfním uhlíkem, grafenem, fulereny a dalšími vedlejšími produkty krystalizace uhlíku. Tyto vedlejší produkty jsou odstraněny žíháním CNT v kontrolované atmosféře při teplotách 300 až 1150 °C po zvolený čas 0,1 až 12 hod. Výsledné CNT tak mají povrch prostý těchto nečistot, který je tvořen pouze krystalickými uhlíkovými šestiúhelníky, které jsou součástí základní krystalové mřížky CNT.
Během žíhání v kontrolované atmosféře vznikají parciálně oxidované uhlíkové kontaminanty, které se z povrchu CNT odpařují a vytvářejí vhodnou atmosféru pro zacelení mřížkových distorzí základní krystalické mřížky CNT.
Takto upravené CNT, bez mřížkové distorze a chemicky modifikovaného povrchu, mají signifikantně vyšší adsorpční kapacitu, něž CNT neupravené nebo chemicky modifikované. I když lze z neupravených CNT připravit také velkoobjemový adsorpční/filtrační materiál, vykazuje takový materiál nižší adsorpční kapacitu, což demonstrujeme v příkladu 2 níže. V průběhu chemické modifikace CNT popsané v různých patentech citovaných v sekci „Dosavadní stav techniky” jsou CNT zbaveny částice původního katalytického kovu. Takové CNT nejsou polarizovány a jsou málo účinné pro záchyt polárních organických látek. Během žíhání CNT v kontrolované atmosféře zůstávají tyto katalytické částice integrální součástí CNT a zlepšují tak adsorpční aktivitu CNT a jejich širokospektrální účinek.
Uhlíkové nanotrubičky jsou díky svým malým rozměrům schopné pronikat různými filtračními materiály, a proto je nutné je fixovat na nosný substrát. Doposud známé metody imobilizace CNT spočívají ve fixaci CNT do těla nebo povrchu membrány, což určuje výsledný tvar materiálu a limituje způsob implementace. Uhlíkové nanotrubičky upravené žíháním a popsané v tomto vynálezu jsou mobilizovány na rozvlákněných přírodních nebo syntetických vláknech, s výhodou na celulózových vláknech. Tento způsob imobilizace nevyžaduje následnou výrobu membrány, ale umožňuje použít předmětný materiál jako velkoobjemové adsorpční médium.
Výhodným postupem při mobilizaci je rozvláknění přírodního nebo syntetického materiálu, např. ve vodě nebo organickém rozpouštědle, kde vzniká suspenze přírodních nebo syntetických vláken. K této suspenzi j sou pak přimíchány vyžíhané CNT, které pevně přimykaj í k povrchu vláken, které je tak imobilizují. Jakmile se suspenze přestane míchat, nad suspenzí se okamžitě začne oddělovat vrstva čiré kapaliny prostá CNT.
Směs CNT a přírodní ch/syntetických vláken je však charakteristická sníženou průlinčitostí (vyšším odporem k průtoku tekutiny) ve velkých vrstvách. Tento nedostatek je odstraněn tím, že se k suspenzi CNT a přírodních nebo syntetických vláken, která je zbavena nadbytečné kapaliny, přimíchá zvolené množství inertního hrubozmného anorganického a/nebo organického materiálu, který strukturu materiálu rozvolní a zvýší její průlinčitost. Takto vznikne kompozitní adsorpční/filtrační nanomateriál s mobilizovanými CNT ve formě homogenní směsi, který lze použít jako velkoobjemové adsorpční nebo filtrační médium. Hmotnostní poměr mezi mobilizovanými uhlíkovými nanotrubičkami na substrátu k inertnímu hrubozmnému anorganickému a/nebo organickému materiálu je v rozmezí 1:15 až 1:0,001, výhodně 1:5 až 1:1.
Objasnění výkresů
Obr. 1 zobrazuje optický snímek adsorpčního/filtračního nanomateriálu podle tohoto vynálezu;
-5 CZ 2021 - 9 A3 obr. 2A zobrazuje graf porovnání adsorpčních izoterm neupravených CNT (bare) a žíhaných CNT (pur); a obr. 2B zobrazuje graf linearizované formy adsorpčních izoterm neupravených CNT (bare) a žíhaných CNT (pur).
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
a) Adsorpční/filtrační nanomateriál podle tohoto vynálezu byl připraven z komerčně dostupných uhlíkových nanotrubic (CNT). Množství 16 g CNT bylo naváženo do skleněné nádoby a naředěno na objem 2 1 vodou a rozdispergováno ultrazvukem. V dalším kroku byly CNT odděleny z vodné suspenze vakuovou filtrací, rozprostřeny na skleněný tác a usušeny při teplotě 50 °C. Po vysušení byly CNT rozetřeny nájemný prášek, který byl rozvrstven do tenké vrstvy na skleněný tác a CNT byly takto žíhány v uzavřené peci bez přístupu čerstvého vzduchu při teplotě 630 °C po dobu 2 h, přičemž hmotnostní poměr kyslíku ve vzduchu k hmotnosti zpracovávaného CNT byl 1:16. Za těchto podmínek dochází v komoře pece ke spotřebování přítomného kyslíku, který po reakci s amorfním uhlíkem, grafenem, fulereny a dalšími vedlejšími produkty krystalizace uhlíku vytváří neoxidující atmosféru bránicí hoření dalšího uhlíku.
V jiném provedení tohoto příkladu bylo žíhání provedeno při teplotě 320 °C po dobu 5 h v peci bez přístupu čerstvého vzduchu, tak jak je popsáno v odstavci výše. Dále pak také například při teplotě 1050 °C po dobu 1 h. Ve všech uvedených příkladech se podařilo připravit purifikované CNT prosté amorfního uhlíku, grafenu, fulerenů a dalších vedlejších produktů krystalizace uhlíku. Vyžíhané CNT byly odváženy do skleněné nádoby a zamíchány společně s 2 1 vody. CNT byly následně rozvolněny/rozdispergovány za použití ultrazvukového homogenizátoru Fisherband 11201a po dobu 15 min (20 až 80 kHz, 20 až 100% A).
Bylo odváženo 16 g buničiny do skleněné nádoby a zalito 5 1 vody. Za použití běžných dostupných mixérů byla buničina rozvlákněna po dobu 1 minuty za vzniku suspenze celu lóžových vláken ve vodě.
Výše popsaná suspenze rozvolněných/rozdispergovaných CNT ve vodě byla přidána k suspenzi celulózových vláken. Tato směs byla následně homogenizována s použitím mixéru po dobu 2 min.
Během tohoto kroku dojde k fixaci CNT na povrchu celulózových vláken. Vodná suspenze CNTcelulóza je následně zbavena nadbytečného množství vody. Na nerezové síto vystlané netkanou filtrační textilií je nalita suspenze CNT-celulóza a ponechána zde dokud ze směsi odtéká přebytečná voda. Mokrá CNT-celulóza směs byla převedena do nerezového mixéru pro další zpracování.
Do nerezového mixéru s CNT-celulóza směsí bylo přidáno 438 g inertního hrubozmného anorganického a/nebo organického materiálu, konkrétně křemičitého písku o zrnitosti 0,1 až 0,5 mm. Pomocí mixéru byla směs homogenizována po dobu 5 min. Smísením s inertním hrubozmným anorganickým a/nebo organickým materiálem vzniká velkoobjemový adsorpční/filtrační kompozitní nanomateriál ve formě homogenní směsi. Hmotnostní poměr mobilizované nanotrubičky na nosném substrátu ku inertnímu anorganickému a/nebo organickému materiálu je v tomto případě 1:13,6.
Výše popsaným postupem připravený adsorpční/filtrační materiál bylo možné poté plnit do adsorpčních nádob různých typů a konstrukcí tak, že vznikl velkoobjemový adsorpční aparát s výškou vrstvy 30 cm a průměrem 5 cm. Umístění adsorpční náplně v adsorpční patroně a proudění vody skrze patronu je uspořádáno tak, že čištěná voda protéká skrz celou výšku adsorpčního/filtrační nanomateriálu. Jedná se tedy o velkoobjemové adsorpční zařízení nevyužívající membrány a obsahující jako aktivní materiál CNT.
-6 CZ 2021 - 9 A3
b) V jiném provedení tohoto příkladu byly CNT, vyžíhané podle popisu v druhém odstavci tohoto příkladu, rozvolněny/rozdispergovány za použití ultrazvukového homogenizátoru Fisherband 11201 a po dobu 15 min (20 až 80 kHz, 20 až 100 % A).
Následně bylo odváženo 16 g polypropylenové střiže do skleněné nádoby a zalito 5 1 vody. Za použití běžných dostupných mixérů byla buničina rozvlákněna po dobu 1 minuty za vzniku suspenze vláken polypropylenové střiže ve vodě. Vlákna polypropylenové střiže mají průměr 30 mikronů a délku 25 mm.
Výše popsaná suspenze rozvolněných/rozdispergovaných CNT ve vodě byla přidána k suspenzi polypropylenové střiže. Tato směs byla následně homogenizována za použití mixéru po dobu 2 min. Během tohoto kroku dojde k fixaci CNT na povrchu vláken polypropylenové střiže. Vodná suspenze CNT-střiž je následně zbavena nadbytečného množství vody. Na nerezové síto vystlané netkanou filtrační textilií je nalita suspenze CNT-střiž a ponechána zde dokud ze směsi odtéká přebytečná voda. Mokrá CNT-střiž směs byla převedena do nerezového mixéru pro další zpracování.
Do nerezového mixéru s CNT-celulóza směsí bylo přidáno 438 g inertního hrubozmného anorganického a/nebo organického materiálu, v tomto provedení příkladu 1 konkrétně drceného vápence o zrnitosti 1 až 3 mm. Pomocí mixéru byla směs homogenizována po dobu 5 min. Smísením s drceným vápencem vzniká velkoobjemový adsorpční/filtrační nanomateriál.
c) V dalším provedení tohoto příkladu bylo 16 g rozvolněných/rozdispergováných CNT smí seno s 16 g rozvlákněné celulózy, přičemž byly provedeny testy propustnosti materiály ve srovnání s materiálem dle odstavce b). Výsledky ukázaly, že propustnost takového materiálu byla v průměru o 23 % nižší než u kompozitního materiálu obsahující inertní hrubozmný anorganický a/nebo organický materiál.
Příklad 2
Adsorpční/filtrační nanomateriál připravený podle příkladu 1 s tím, že k fixaci CNT bylo použito syntetické střiže a použité CNT nebyly upraveny žíháním. Adsorpční kapacita nanomateriálu s nevyžíhanými CNT byla o 25 % nižší, měřeno na standardu methylenové modři, jak je dokumentuje obr. 2.
Příklad 3
Rychlost adsorpce (adsorpční kinetika) jev případě nanomateriálu připraveného podle příkladu 1 přibližně 10-krát vyšší, než je u GAU. Tato skutečnost je popsána v tomto příkladě.
Jedna skleněná kolona s jalovým dnem o průměru 3,5 cm byla naplněna adsorbentem podle tohoto vynálezu a druhá GAU. Výška adsorbentu v obou kolonách byla 8 cm. Roztok třtinové melasy o koncentraci 1 hmota. % (odpovídá hodnotě BRIX 1°) byl použit jako modelová voda znečištěná organickými látkami. Roztok melasy gravitačně protekl skrz vrstvu obou adsorbentu, přičemž lineární rychlost proudění roztoku melasy byla v obou případech podobná. Z toho vyplývající doby kontaktu roztoku melasy s adsorbentem (doba zdržení) byly 10 s pro adsorpční materiál podle tohoto vynálezu a 12 s pro GAU.
I přes srovnatelnou dobu kontaktu roztoku melasy s adsorbentem došlo za použití adsorbentu podle tohoto vynálezu k úplnému odstranění melasy z roztoku (BRIX 0°), zatímco v případě adsorbentu GAU byl pokles koncentrace melasy v roztoku minimální (BRIX 0,98°). Tento příklad tedy jasně demonstruje fakt, že pro odstranění určitých organických látek z vody pomocí adsorbentu podle tohoto vynálezu postačí podstatně kratší doba zdržení (v případě melasy jako polutantu je to 10 s), než je tomu u GAU, které v praxi běžně vyžaduje dobu zdržení 10 minut i více.
-7 CZ 2021 - 9 A3
Příklad 4
Tento příklad popisuje použití adsorpčního/filtrační nanomateriálu připraveného podle příkladu 1 5 pro odstraňování zbytků léčivých látek a antibiotik z již vyčištěné odpadní vody na výstupu z ústřední čistírny odpadních vod (UCOV).
Odebraná odpadní voda (již přečištěná technologií používanou v čistírnách odpadních vod, zde ozlnačená jako V_COV) byla podrobena analýze, při které se sledoval obsah 50-ti různých léčiv io a antibiotik. Analýza odhalila přítomnost 37 z 50 sledovaných látek. Koncentrace těchto látek je shrnuta v tabulce 1.
Tabulka 1 - Souhrn obsahu léčivých látek a antibiotik v odpadní vodě a po adsorpci na materiál podle tohoto vynálezu.
-8 CZ 2021 - 9 A3
Gísyfe-A: $ ? íj | β | ||
g | β | ||
$ A? | í....................g | ||
. . .... | |||
A | υ | ||
$ | t? | !.ϊ | |
V | |||
Meggsííigg | g i β | ||
ígasfgsgs | ťAAvÍj | 0 | s |
0 | 0 | ||
g | ti | š | |
'A ........................................ | a m | β : Š | |
ví | 0 | β | $ : |
Ó. gg? | g | ti | |
β | & | ||
ííAhAAS/ttíítt | SAŠ | 0 i i* | |
ÍU® | β | ...................$................... | |
'·.> >ass | g | ||
řřjííšý | ' i i | g | |
\ s ' > | š | & | g |
í: | g | ||
'' | g | ||
i | A | g | |
\ * | AŠA | g | g |
í.KAýA? | s | y | |
í | g | č | š |
'ft«:ísw;ss< | n | 'i' | g |
1 l ' ...................................... | S,A | g | |
;· | ýj | ||
í? | g· |
Adsorpční/filtrační nanomateriál byl naplněn do laboratorní adsorpční patrony. Adsorpční patrona byla ve spodní části opatřena jalovým dnem, na které se následně navrstvila adsorpční/filtrační náplň o výšce 30 mm. Patrona byla napojena ve spodní části na vakuovou vývěvu, která představovala hnací sílu filtrace.
Adsorpční pátranou připravenou výše popsaným způsobem byla filtrována odpadní voda V COV. Pro analýzu obsahu léčivých látek a antibiotik byl odebrán vzorek přefiltrované vody po 10. a 20. litru přefiltrované odpadní vody. Tyto vzorky byly označeny jako T COV10 a T COV 20. Po filtraci odpadní vody skrze adsorpční/filtrační nanomateriál byly nalezeny jen 3 z původně 37 přítomných látek. U těchto třech látek, které nebyly při filtraci plné zachyceny došlo k poklesu koncentrace. Adsorpční/filtrační nanomateriál se v reálné odpadní vodě choval širokospektrálně, tzn. zachytával široké spektrum různých látek a byl uspořádám do podoby velkoobjemového lože, jehož výška byla 4krát větší než jeho šířka.
Příklad 5
Tento přiklad popisuje schopnost adsorpčního/filtračního nanomateriálu, připraveného podle příkladu 1, odstraňovat z modelové vody čtyři vybrané pesticidy (nejrozšířenější v podzemních a povrchových vodách v České republice).
Modelový roztok byl připravený z následujících pesticidů analytické čistoty: chloridazon, alachlor, metazachlor, metolachlor. Koncentrace jednotlivých pesticidů v modelovém roztoku byla 150mg/l, což odpovídá celkové koncentraci 600 mg/1. Takto vysoké koncentrace se v reálných vodách samozřejmě vyskytovat nebudou a byly tak zvoleny jen pro účel stanovení adsorpční kapacity adsorpční náplně. Adsorpční náplň byla uspořádána stejně jako v příkladě 3. Modelový roztok obsahoval současně čtyři pesticidy, a to z důvodu přiblížení se reálným podmínkám. V reálných vodách bude vždy docházet současně k adsorpci několika různých látek.
CZ 2021 - 9 A3
Na modelovém roztoku byly naměřeny orientační adsorpční izotermy pro jednotlivé pesticidy přítomné v roztoku. Z nich byl vypočítán procentuální pokles koncentrace jednotlivých pesticidů, jak je zobrazeno v tabulce 2. Z naměřených dat je patrné, že i při takto vysokých koncentracích pesticidů v modelových vodách, adsorpční/filtrační nanomateriál dokáže odstranit 35 až 70 % přítomných mikropolutantů.
V reálných vodách, kde je souhrnná koncentrace mikropolutantů výrazně nižší (jednotky až nízké desítky pg/l), bude procentuální záchyt významně větší, podobně jako tomu je u záchytu léčiv popsaném v příkladu 3.
Tabulka 2 - Procentuální pokles koncentrace pesticidů v modelovém roztoku po adsorpci na materiál podle tohoto vynálezu. Tučně je zobrazen průměrný pokles na základě čtyřech experimentů provedených při různé koncentraci pesticidů.
Ί ........ (.............OAS'% Γ............%......
710 O ( 0,0 W í Mši o ’ ? o M o
......MB'S.................j.................B'B'B.................Γ'.............
: -í <S . S.S Λ j 'ΐί.Λ« V<S > 7:*
ΛΜ Mil N MM'·.
Příklad 6
Tento příklad popisuje schopnost adsorpčního/filtračního nanomateriálu, připraveného podle příkladu 1, odstraňovat z modelové vody čtyři vybrané pesticidy, stejné jako v příkladě 5, s tím rozdílem, že jejich počáteční koncentrace jsou na hladině, kterou lze očekávat v reálných vodách (řádově jednotky až nízké desítky pg/l).
Modelový roztok byl připraven z následujících pesticidů analytické čistoty: chloridazon, alachlor, metazachlor, metolachlor. Koncentrace jednotlivých pesticidů v modelovém roztoku byly 1,7 až 20,6 pg/l, což odpovídalo celkové koncentraci všech pesticidů 8,24 pg/l. Tyto relativně nízké koncentrace lze očekávat v reálných vodách a tento příklad použití je tedy doplňující k příkladu 5. Adsorpční náplň byla v tomto případě uspořádána do nerezového tlakové filtru o průměru 22,5 cm, kde výška adsorpční náplně podle tohoto vynálezu byla 26 cm, 15 cm, 10 cm a 5 cm. Od výšky adsorpčního lože se odvíjela také doba zdržení, která byla 313 s, 147 s, 78 s a 25 s. Koncentrace jednotlivých pesticidních látek ve vodě vstupující do filtru i ve vodách, které prošly nerezovým filtrem naplněným různou výškou adsorbentu jsou zobrazeny v tabulce 3. Z výsledků v této tabulce je patrné, že koncentrace pesticidních látek po průchodu adsorbentem poklesla o více jak 99 % jen s výjimkou jednoho pesticidu při tloušťce adsorpční vrstvy 5 cm. Tento příklad nadále ilustruje rychlou kinetiku adsorpce polutantů.
Tabulka 3 - Koncentrace čtyř zvolených pesticidních látek ve vodě vstupující do filtru a vodách po průchodu filtrem naplněným různou výškou adsorbentu podle tohoto vynálezu.
: (Ml______________:
i Í/Μ 1,0/ 07 i ΜΑ
O , , 1' Cfh ý 0,0
Usem aM rM M šM wo
UsW ; Wíj O,sJ Bj!
Usem aM od____Mi o,os j
ATM OOý 0,0 wý M M (sem___________( M ( ο,ιιΐ; aoid |%·; 0,01 SMí 00As
- 10CZ 2021 - 9 A3
Příklad 7
Tento příklad popisuje schopnost adsorpčního/filtrační nanomateriálu, připraveného podle příkladu 1, dezinfikovat odpadní vodu na výtoku z čistírny odpadních (VCOV) vod a podpovrchové vody z polabské oblasti, Kersko (VKER) uspořádaného do podoby velkoobjemového adsorpčního lože.
Nejprve byly vstupní vzorky vod (V_COV a V_KER) podrobeny mikrobiologickému rozboru kultivací mikroorganismů se specifikací růstu při 22 °C a 36 °C (dle ČSN EN ISO 6222), stanovení intestinálních enterokoků (ČSN EN ISO 7899-2), stanovení koliformních bakterií v nedesinfikovaných vodách (ČSN 75 7837), stanovení termotolerantních koliformních bakterií a E. coli (ČSN 75 7835), stanovení Clostridiumperfringens (příloha č. 6 Vyhlášky č. 252/2004 Sb.). Dále byl také proveden mikroskopický rozbor s cílem zjistit přítomnost biosestonu (živých organismů) a abiosestonu (neživých částic) podle ČSN 75 7712 a ČSN 75 7713.
Pro účely tohoto experimentu byla naplněna laboratorní adsorpční patrona stejně jako je uvedeno v příkladu 2. Skrze tuto kolonu byly poté filtrovány oba vzorky vod a byly odebrány vzorky na výše popsané rozbory po 10. a 20. přefiltrovaném litru. Výsledky mikrobiologického, resp. mikroskopického rozboru dezinfikované vody jsou uvedeny v tabulce 4, resp. tabulce 5.
Mikrobiologický rozbor ukazuje účinnost filtru při nechemické mikrobiální dekontaminaci vody. CNT mají prokazatelný účinek při rozrušování buněčné stěny (National Research Council (US) Safe Drinking Water Committee. Drinking Water and Health: Volume 2. Washington (DC): National Academies Press (US); 1980. IV, An Evaluation of Activated Carbon for Drinking Water Treatment. Available from: https7/wvm^cbi.jdntniligov/books/NBK2 345 93/). I přesto, že se z velmi znečištěné a mikrobiálně velmi aktivní vody filtrací nepřipravila voda pitná, tak významný pokles obsahu mikroorganismů napovídá, že by k dodatečné mikrobiální dekontaminaci mohlo být použito významně nižší množství chlóru, jehož použití je samo o sobě taky problémové (zbytkový chlór ve vodě a vznik chlorovaných uhlovodíků). (Kožíšek F.: Proč voda s chlorem, proč voda bez chloru? Sborník konference Pitná voda 2010, s. 35-40. W&ET Team, Č. Budějovice 2010. ISBN 978-80-254-6854-8).
Mikroskopický rozbor ukazuje účinnost adsorpčního/filtrační nanomateriálu eliminovat rostlinné a živočišné masy z filtrované vody. Jelikož bioseston a abioseston jsou reprezentovány relativně velkými částicemi, je jejich kompletní záchyt očekáváteIný.
Počet kultivovaných bakterií (KOLI, ECOLI, ENTERO, CLO; vysvětlivky viz tabulka 4) jsou shrnuty v tabulce 4.
Tabulka 4 - Shrnutí výsledků mikrobiologického rozboru vzorků odpadní vody (V COV), podpovrchové vody (V KER) a odpovídajících vzorků přefiltrovaných vod (T COV10, TCOV20 a TKER).
V f3 $ V | |||||
MM Μ-C | |||||
KOM | ;> ,l /V | ||||
---------S l l j ! | ž· · í SíV | •y | U |
- 11 CZ 2021 - 9 A3
....... | ||||
íFOTko í .....ML..................................... | 44 | í í 0 | $ | $ |
CLO i š SíO «ňj ϊ............................. | $ | & |
Vysvětlivky:
KUMI22 °C ... kultivovatelné mikroorganismy se specifikací růstu při 22 °C
KUMI36 °C ... kultivovatelné mikroorganismy se specifikací růstu při 36 °C KOLI... koliformní bakterie
ECOLI ... Escherichia coli
ENTERO ... intestinální enterokoky
CLO ... Clostridiumperfringens
KTJ ... kolonie tvořící jednotky
Tabulka 5 - Shrnutí výsledků mikroskopického rozboru vzorků odpadní vody (VCOV), podpovrchové vody (V KER) a odpovídajících vzorků přefiltrovaných vod (TCOV10, TCQV20 a T KER).
r.řWJň
.........................4............;OMMM
Sisis® ; 6í
LLvL'...........Γ...........W ].
ísWskOlsí i Š2š
......................... ----.-.ý
FáÓvsFÍ ϊ
Msmhií [ í «8
SJnk :>sí:
M,.« ĚV|S jíS i
Příklad 8
Poslední příklad ukazuje schopnost adsorpčního/filtrační nanomateriálu, připraveného podle příkladu 1, zbavovat vodu virové zátěže, konkrétně odstraňování rotavirů A.
Nejprve byla pro účely tohoto experimentu odebrána odpadní voda z čistírny odpadních vod, tentokrát ale ihned za česly, tj. voda, která ještě neprošla procesem čištění biologickým kalem. V nefiltrované odpadní vodě bylo nalezeno 8,8 miliónů virových částic rotavirů A. Ve vodě, která prošla filtrací skrze adsorpční/filtrační nanomateriál, nebyla nalezena žádná částice rotavirů A. Se současnými znalostmi lze předpokládat, že záchyt virů je způsoben zachycením částic virů ve struktuře adsorpčního/filtrační nanomateriálu. Měření byla provedena duplikovaně pro ověření správnosti měření a jeho shrnutí je v tabulce 6.
- 12CZ 2021 - 9 A3
Tabulka 6 - Shrnutí počtu virových částic naměřených v odpadní vodě (odebrána hned za česly) a v této vodě po adsorpci na materiál podle tohoto vynálezu.
i w® | ýp MM M ®® v MB UWMB | ΪΧ | ||
»»»''»»>'********· *'SS''X | ||||
M.M : Ol Pf | ||||
Λ ý. (pš Sswtí | : íWšPOBopli· | |||
·.> \ .·..· v.· íý. ·:..·:·< · | ||||
; Op | Ό « ' U' | X : Ov j''' % í< <' |
Claims (10)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin na bázi uhlíkových nanotrubiček, vyznačující se tím, že uhlíkové nanotrubičky se žíhají bez přístupu okolního vzduchu při teplotě 300 až 1150 °C po dobu 0,1 až 12 hod., pro odstranění amorfního uhlíku, grafenu, fůlerenů a dalších vedlejších produktů krystalizace uhlíku, za vzniku uhlíkových nanotrubiček bez mřížkové distorze a chemicky modifikovaného povrchu, přičemž uvedené uhlíkové nanotrubičky se následně imobilizují na nosném substrátu na bázi rozvlákněného přírodního nebo syntetického materiálu.
- 2. Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin na bázi uhlíkových nanotrubiček podle nároku 1, vyznačující se tím, že rozvláknění přírodního nebo syntetického materiálu probíhá ve vodě nebo organickém rozpouštědle, za vzniku suspenze přírodních nebo syntetických vláken.
- 3. Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin na bázi uhlíkových nanotrubiček podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se k mobilizovaným uhlíkovým nanotrubičkám přimísí inertní hrubozmný anorganický a/nebo organický materiál v hmotnostním poměru imobilizované uhlíkové nanotrubičky na substrátu k inertnímu hrubozmnému anorganickému a/nebo organickému materiálu 1:15 až 1:0,001, výhodně 1:5 až 1:1, za vzniku kompozitní homogenní směsi.
- 4. Adsorpční/filtrační nanomateriál, pro velkoobjemové čištění tekutin, vyrobený způsobem podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje imobilizované uhlíkové nanotrubičky na nosném substrátu na bázi rozvlákněného přírodního nebo syntetického materiálu, s výhodou na rozvlákněných přírodních nebo syntetických vláknech.
- 5. Adsorpční/filtrační nanomateriál podle nároku 4, vyznačující setím, že má formu stacionárního velkoobjemového trojrozměrného adsorpčního lože o průměru 0,03 až 10 m a výšce náplně 0,03 až 5 m.
- 6. Adsorpční/filtrační nanomateriál ve formě homogenní směsi, pro velkoobjemové čištění tekutin, vyrobený způsobem podle nároku 3, vyznačující se tím, že obsahuje imobilizované uhlíkové nanotrubičky na nosném substrátu na bázi rozvlákněného přírodního nebo syntetického materiálu, a dále obsahuje inertní anorganický a/nebo organický hrubozmný materiál v objemovém hmotnostním poměru imobilizované uhlíkové nanotrubičky na substrátu k inertnímu hrubozmnému anorganickému a/nebo organickému materiálu 1:15 až 1:0,001, výhodně 1:5 až 1:1.
- 7. Adsorpční/filtrační nanomateriál, podle kteréhokoliv nároku 4 až 6, vyznačující se tím, že imobilizované uhlíkové nanotmbičky obsahují zárodečnou částici katalytického kovu z krystalizace.
- 8. Adsorpční/filtrační nanomateriál podle nároku 7, vyznačující se tím, že katalytickou částicí je železo nebo jiný přechodný kov periodické tabulky prvků.
- 9. Adsorpční/filtrační nanomateriál podle kteréhokoliv z nároků 4 až 8, vyznačující se tím, že vlákny jsou vlákna celulózy, syntetické střiže, skleněné střiže, vlněné střiže nebo bavlněné střiže, přičemž průměr vláken je od 0,1 do 500 mm, s výhodou od 1 mm do 50 mm, a jejich délka je 0,1 mm až 1000 mm, s výhodou od 3 mm až 10 mm.
- 10. Adsorpční/filtrační nanomateriál podle kteréhokoliv z nároků 6 až 9, vyznačující se tím, že inertním hrubozmným materiálem je sklo, křemičitý písek, alumina, granulované aktivní uhlí, drcené kokosové skořápky, a syntetický kámen, přičemž má zrnitost v rozmezí od 0,01 do 5 mm, výhodně od 0,1 do 1,6 mm.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20219A CZ20219A3 (cs) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin a kompozitní adsorpční/filtrační nanomateriál |
EP22703880.9A EP4277741A1 (en) | 2021-01-12 | 2022-01-11 | Method of production of adsorption/filtration nanomaterial for high-volume cleaning of liquids and composite adsorption/filtration nanomaterial |
US18/260,422 US20240050923A1 (en) | 2021-01-12 | 2022-01-11 | Method of production of adsorption/filtration nanomaterial for high-volume cleaning of liquids and composite adsorption/filtration nanomaterial |
PCT/CZ2022/000001 WO2022152338A1 (en) | 2021-01-12 | 2022-01-11 | Method of production of adsorption/filtration nanomaterial for high-volume cleaning of liquids and composite adsorption/filtration nanomaterial |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20219A CZ20219A3 (cs) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin a kompozitní adsorpční/filtrační nanomateriál |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ309291B6 CZ309291B6 (cs) | 2022-07-27 |
CZ20219A3 true CZ20219A3 (cs) | 2022-07-27 |
Family
ID=80623785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20219A CZ20219A3 (cs) | 2021-01-12 | 2021-01-12 | Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin a kompozitní adsorpční/filtrační nanomateriál |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240050923A1 (cs) |
EP (1) | EP4277741A1 (cs) |
CZ (1) | CZ20219A3 (cs) |
WO (1) | WO2022152338A1 (cs) |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2159743C1 (ru) | 1999-11-01 | 2000-11-27 | Уфимский государственный нефтяной технический университет | Способ очистки сильнозагрязненной воды |
US7419601B2 (en) | 2003-03-07 | 2008-09-02 | Seldon Technologies, Llc | Nanomesh article and method of using the same for purifying fluids |
DE602004007898T2 (de) | 2003-03-07 | 2008-04-17 | SeldonTechnologies, LLC, Windsor | Reinigung von fluiden medien mit nanomaterialien |
US20100098877A1 (en) | 2003-03-07 | 2010-04-22 | Cooper Christopher H | Large scale manufacturing of nanostructured material |
KR100754984B1 (ko) * | 2005-11-16 | 2007-09-04 | 한국과학기술원 | 탄소나노튜브 분산액을 이용한 고순도 탄소나노튜브 필름의 제조방법 |
JP5660595B2 (ja) * | 2008-02-11 | 2015-01-28 | 国立大学法人 東京大学 | 導電紙とその製造方法、導電性セルロース組成物とその製造方法、物品、電子デバイス |
US9126128B2 (en) * | 2008-11-11 | 2015-09-08 | Seldon Technologies, Inc. | Device including carbon nanotube material for separating a liquid emulsion of an organic liquid and water |
WO2010126686A2 (en) | 2009-04-07 | 2010-11-04 | Yale University | Carbon nanotube filters |
KR101490362B1 (ko) | 2012-01-16 | 2015-02-11 | 지에스건설 주식회사 | 응집제 및 탄소나노튜브를 이용한 정수처리용 자연유기물질 제거장치 |
FR2987357B1 (fr) | 2012-02-29 | 2014-11-28 | Univ Compiegne Tech | Utilisation de nanotubes de carbone et d'argile minerale synthetique pour la purification d'eaux contaminees |
TWI570072B (zh) | 2012-04-18 | 2017-02-11 | 艾克頌美孚上游研究公司 | 移除水流中奈米碳管之方法和系統 |
SG11201407680XA (en) | 2012-05-18 | 2014-12-30 | Univ Singapore Technology & Design | Membrane for filtrating water |
JPWO2014115560A1 (ja) | 2013-01-24 | 2017-01-26 | 日本ゼオン株式会社 | カーボンナノチューブ分散液及びその製造方法、並びにカーボンナノチューブ組成物及びその製造方法 |
US20160075567A1 (en) * | 2013-05-02 | 2016-03-17 | William Marsh Rice University | Manufacture of oxidatively modified carbon (omc) and its use for capture of radionuclides and metals from water |
US9296625B2 (en) * | 2013-12-12 | 2016-03-29 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Benzene removal using carbon nanotubes impregnated with iron |
US20150321168A1 (en) | 2014-05-09 | 2015-11-12 | University Of Notre Dame Du Lac | Carbon nanotube ponytails |
US10807890B2 (en) * | 2015-02-27 | 2020-10-20 | University Of Iowa Research Foundation | Water treatment systems and methods |
-
2021
- 2021-01-12 CZ CZ20219A patent/CZ20219A3/cs unknown
-
2022
- 2022-01-11 US US18/260,422 patent/US20240050923A1/en active Pending
- 2022-01-11 EP EP22703880.9A patent/EP4277741A1/en active Pending
- 2022-01-11 WO PCT/CZ2022/000001 patent/WO2022152338A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ309291B6 (cs) | 2022-07-27 |
WO2022152338A1 (en) | 2022-07-21 |
EP4277741A1 (en) | 2023-11-22 |
US20240050923A1 (en) | 2024-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Upadhyayula et al. | Application of carbon nanotube technology for removal of contaminants in drinking water: a review | |
US7419601B2 (en) | Nanomesh article and method of using the same for purifying fluids | |
EP1603662B1 (en) | Purification of fluids with nanomaterials | |
Manimegalai et al. | Carbon-based nanomaterial intervention and efficient removal of various contaminants from effluents–a review | |
US20170252704A1 (en) | Large scale manufacturing of nanostructured material | |
EP1929087B1 (en) | Large scale manufacturing of nanostructured material | |
EP1401571B1 (en) | Sub-micron filter | |
EP1885647A1 (en) | Article comprising carbon nanotubes and method of using the same for purifying fluids | |
WO2009058681A1 (en) | Apparatus and process for treating an aqueous solution containing biological contaminants | |
Chithra et al. | A review on removal strategies of microorganisms from water environment using nanomaterials and their behavioural characteristics | |
CZ20219A3 (cs) | Způsob výroby adsorpčního/filtračního nanomateriálu pro velkoobjemové čištění tekutin a kompozitní adsorpční/filtrační nanomateriál | |
EP1852176B1 (en) | Purification of fluids with nanomaterials | |
McGahey et al. | Mechanisms of viral capture by microfiltration | |
Nagarajan et al. | Design and application of nano silver based POU appliances for disinfection of drinking water | |
Saleh | Reactors and procedures used for environmental remediation | |
Valliammai et al. | Continuous Fixed-Bed Column Studies of Textile Effluent Treatment using Multi-Walled Carbon Nanotubes Originated from Rosmarinus officinalis Oil | |
CN117430282A (zh) | 一种小分子水制备工艺 | |
Reale | Functionalized carbon nanotubes as adsorbents for wastewater remediation | |
Sharma et al. | A Case Study on Efficient Filter Media Adding Rice Husk | |
Domagała | Carbon-and Copper-Based Composites for Virus Removal from Water | |
Nguyen | Incorporation of Carbon-based Nanoparticles in Ultrafiltration Membranes to Remove Steroid Hormone Micropollutants | |
Karthikeyan et al. | Removal of textile dye using carbon nanotubes as an adsorbent in fixed bed column | |
Undabeytia López et al. | Removal of waterborne microorganisms by filtration using clay-polymer complexes | |
Nhlabatsi | Synthesis and Characterization of Copper-Containing Carbon Nanotubes (CNTs) and Their Use in the Removal of Pollutants in Water | |
Khoshmardan et al. | A review of the application of carbon nanotube-based membranes in water treatment and desalination |