Kombinovaný filtr obsahující nanostrukturovaný materiál a FeO(OH) pro eliminaci arsenu z vod

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28610%2F19%3A63523256" target="_blank" >RIV/70883521:28610/19:63523256 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/00216305:26610/19:PR32707

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Kombinovaný filtr obsahující nanostrukturovaný materiál a FeO(OH) pro eliminaci arsenu z vod

Popis výsledku v původním jazyce

Funkční vzorek představuje kombinovaný filtr, jehož součástí je několik vrstev nanostrukturovaného materiálu na bázi polyuretanu (PU) a sorpční materiál, jímž je oxid-hydroxid železa (FeO(OH)). Nanostrukturovaný materiál samotný také vykazuje částečnou schopnost adsorpce arsenu z kontaminovaných vod, a to díly vysokému podílu minimálně stericky stíněných atomů dusíku v polyuretanu, z kterého je připraven. Mimo to splňuje i další velmi důležité požadavky: jde o strukturu s velkým specifickým povrchem, kterou lze s vysokou účinností vytvořit pomocí elektrospinningu; připravený mikrofiltrační plošný útvar se střední velikostí pórů 300 – 400 nm je vytvořen z nanovláken se stejným průměrem vláken (cca 150 nm) a bez kapkovitých defektů; membrána je dostatečně elastická, aby ji bylo možno použít pro mikrofiltrace kapalin. Oxid-hydroxid železa je známým adsorbentem pro eliminaci arsenu z vod. Aplikován je v granulární formě na povrch vícevrstvé nanostrukturované membrány nebo mezi nanovláknité vrstvy. Díky kombinaci s mikrofiltrační PU nanovláknitou membránou je možno snížit množství použitého železitého sorbentu ve srovnání s klasickými aplikačními metodami.

Název v anglickém jazyce

Combined filter containing nanostructured material and FeO(OH) to eliminate arsenic from water

Popis výsledku anglicky

The functional sample is a combined filter comprising several layers of nanostructured polyurethane material (PU) and a sorption material, which is iron oxide-hydroxide (FeO(OH)). The nanostructured material itself also exhibits a partial ability of adsorption of arsenic from contaminated waters, because of a high proportion of minimally sterically hindered nitrogen atoms in the polyurethane chain. In addition, it also meets other very important requirements: it is a structure with a large specific surface area, which can be prepared very effectively by electrospinning; the prepared microfiltration flat structure with average pore size of 300–400 nm is made of nanofibres with approximately the same fibre diameter (about 150 nm) and without any beads defects; the membrane is elastic sufficiently to be used for microfiltration of liquids. Iron oxide hydroxide is known as effective adsorbent for the elimination of arsenic from water. It is applied in granular form on the surface of a multilayer nanostructured membrane or between nanofibrous layers. Thanks to the combination with microfiltration nanofibrous membrane it is possible to reduce the amount of ferric sorbent used in comparison with conventional application methods.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20501 - Materials engineering

Projekt

<a href="/cs/project/TJ02000269" target="_blank" >TJ02000269: Nanostrukturované filtrační materiály pro eliminaci arsenu z vod</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

70883521

Číselná identifikace

27/2019

Technické parametry

Nanovlákna byla připravena vláknotvorným procesem v elektrostatickém poli s využitím tryskových elektrod při napětí 66 kV, vzdálenosti mezi sběrnou a vláknotvornou elektrodou 19 cm, rychlosti dávkování vláknotvorného roztoku 6 rpm, rychlosti posunu sběrného PP substrátu 0,16 m.min-1, při teplotě 24 °C a relativní vlhkosti 30 %. Nanostruktura byla připravena nánosem nanovláken ve dvou vrstvách a měla celkovou plošnou hmotnost kolem 1,5 g.m-2 a pórovitost 0,43 µm. Zvlákňovaný polyurethanový (PU) roztok byl syntetizován v dimethylformamidu per partes polyadicí z 4,4’ methylen-bis(fenylizokyanátu), poly(3 methyl-1,5-pentandiol)-alt-(adipová, izoftalová kyselina) a 1,4 butandiolu v molárním poměru 9:1:8 (PU 918) při 90 °C po dobu 5 h. PU roztok upravený pro elektrospiningový proces měl koncentraci 18 hm. %, viskozitu 1,55 Pa.s a elektrickou vodivost 170 µS.cm-1.

Ekonomické parametry

Polyurethanové nanostruktury i oxid-hydroxid železa vykazují významnou sorpční schopnost pro arsen přítomný ve vodě. S výhodou lze tedy tyto materiály aplikovat při sorpčních postupech spojených s mikrofiltrací. Oba separační postupy, tedy sorpce i filtrace, probíhají paralelně, což může představovat určitou unikátnost a originalitu řešení v konkrétních aplikacích. Ekonomické výhody a/nebo nedostatky vyplývající z kombinace sorpčních a mikrofiltračních schopností filtru budou stanoveny až po aplikaci vyvinutého filtru v konkrétních filtračních zařízeních, čímž bude umožněno porovnání se současnými technologiemi.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

70883521

Název vlastníka

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

N - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—