|
| |
|
|
Úprava vody s využitím kapacitní deionizační jednotky
Hucková, Katarína ; Mergl, Václav (oponent) ; Repková, Martina (vedoucí práce)
Vzhľadom na rastúci globálny deficit kvalitnej vody a súvisiace environmentálne výzvy, je kľúčové vyvíjať a optimalizovať udržateľné metódy úpravy vody. Táto práca sa zameriava na kapacitnú deionizáciu (CDI), pokročilú technológiu odstraňovania iónov z vody, ktorá využíva elektrické pole na adsorpciu a desorpciu iónov na elektródach. Experimentálna časť práce bola venovaná detailnému skúmaniu rôznych cyklov CDI s ohľadom na efektivitu odstránenia vybraných iónov a porovnaniu s legislatívnymi normami pre pitnú vodu. Výsledky naznačujú, že CDI predstavuje efektívnu metódu na znižovanie koncentrácií iónov ako sú chloridy, amónne ióny, vápenaté a horečnaté ióny. Práca taktiež poukazuje na dôležitosť pravidelných preplachov a regenerácie elektród, aby sa udržala ich účinnosť a dlhodobá stabilita systému. Výsledky potvrdzujú funkčnosť technológie kapacitnej deionizácie a jej aplikáciu v rôznych priemyselných a environmentálnych kontextoch, čo je v súlade s celosvetovými výskumami v tejto rýchlo sa rozvíjajúcej oblasti.
|
|
|
Optimization of Parameters Used in the Application of Elimination Voltammetry with Linear Scan
Navrátil, Tomáš ; Trnková, L. ; Hrdlička, Vojtěch ; Li, X.
Elimination Voltammetry with Linear Scan (EVLS) is a well-established mathematical method that aids in understanding an analyzed electrochemical system. In almost 30 years since its derivation, it has become a “black-box” technique that is applied automatically (in most cases due to its incorporation into a voltammetric software) without thinking about its fundamentals. However, the choice of optimum parameters under which DC voltammetric data (from which elimination curves are calculated) is crucial. This contribution deals with revealing the optimum ratio of applied scan rates and their absolute values (i.e., times of recording) in dependence on the character of the investigated system (diffusion-controlled process, adsorption-controlled process, etc.).
|
|
|
Studium adsorpce organických polutantů na biouhlu z pšeničných otrub
Hanák, Jan ; Pořízka, Jaromír (oponent) ; Diviš, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá aplikací metody DGT (Diffusive Gradients in Thin Films) pro stanovení a monitorování koncentrací rozpuštěných farmaceutik a organických barviv ve vodách a potravinách. V teoretické části je představena problematika výskytu těchto organických látek ve vodách a potravinách, princip metody DGT, charakteristika adsorpce a adsorpčních izoterem a představení biouhlu jako adsorbentu. Experimentální část se primárně soustředí na optimalizaci a validaci adsorpčních gelů s obsahem komerčního biouhlu a nemodifikovaného biouhlu z pšeničných otrub pro využití k adsorpci specifických látek v metodě DGT. Z antibiotik byl primárně testován oxytetracyklin a z organických barviv malachitová zeleň, která se hojně využívá v akvaristice. Výsledky demonstrují srovnání efektivity adsorpce za použití těchto dvou druhů adsorbentů a jejich charakteristiky, jako analýza infračervenou spektrometrií nebo snímky z rastrovacího elektronového mikroskopu. Z Langmuirovy izotermy byla zjištěna maximální adsorpční kapacita pro oxytetracyklin na komerční biouhel 314,065 mgg-1 a maximální adsorpční kapacita 89,720 mgg-1 pro biouhel z otrub. Maximální adsorpční kapacita komerčního biouhlu pro malachitovou zeleň byla 439,406 mgg-1. Práce dále zdůrazňuje potenciál metody DGT jako nástroje pro analýzu potravin a zkoumání kontaminantů ve vodních systémech, které dále putují do potravinového řetězce.
|
|
|
Study of the interaction of hazardous metal – microplastic
Sinčáková, Lenka ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Doležalová Weissmannová, Helena (vedoucí práce)
Microplastics are ubiqitous in the aquatic environmet and serve as a vector of wide range of contaminants, including heavy metals. This thesis aimed to examine the adsorption processes of five heavy metals (Pb, Hg, Zn, Cu and Cd) onto polyethylene terephtalate (PET), common river and sea pollutant. There has not been found a clear trend with regard to the influence of the size of the microplastics on the adsorption process. The salinity of the environment, on the other hand, has been found to have a profound impact on the adsorption process, with the observable decline of the adsorbed amounts in the environment with high ionic strength. The analysed heavy metals have been sorted in ascending order by its adsorption on PET as follows: Hg
|
|
|
Sorpční schopnosti huminových kyselin
Pokorná, Markéta ; Havelcová, Martina (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá huminovými kyselinami a jejich schopnostmi adsorbovat na svém povrchu kovové ionty. Huminové kyseliny jsou aromatické polycyklické sloučeniny s postranními řetězci, na kterých jsou především karboxylové a fenolové funkční skupiny. Díky těmto skupinám mohou huminové kyseliny tvořit různě stabilní komplexy s kovovými ionty a pomáhat tak k částečné imobilizaci polutantů v přírodě. V této práci byla studována sorpce Pb2+ a Zn2+ iontů na huminových kyselinách pomocí relativně nové elektroanalytické metody zvané galvanostatická rozpouštěcí chronopotenciometrie. K popisu experimentálních dat byla použita Freundlichova a Langmuirova izoterma. Z výsledků vyplývá, že adsorbované množství zkoumaných kovových iontů roste s jejich zvyšující se koncentrací. Dále bylo zjištěno, že olovo se sorbuje na huminových kyselinách mnohem lépe než zinek. Oba kovy se sorbují lépe z roztoku obsahujícího pouze jeden iont kovu než v přítomnosti čtyř kovů současně (Cd, Cu, Zn a Pb), kde není sorpce těchto kovů ovlivňována přítomností dalších kovů.
|
|
|
Využití aktivního uhlí v procesu čištění spalin
Navrátil, Petr ; Niesner, Jakub (oponent) ; Jedlička, Filip (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je seznámit čtenáře s problematikou čištění spalin od polutantů a to hlavně pomocí metod využívajících adsorbci na aktivní uhlí. Je zde zpracován úvod do problematiky zahrnující ochranu životního prostředí, seznámení s vybranými chemickými látkami, aktivním uhlím a popis zařízení k odstraňování polutantů ve spalovnách komunálního odpadu a konečně zmíníme i možnosti likvidace či využití nasyceného aktivního uhlí. Poté následuje výběr vhodné metody a návrh zařízení pro konkrétní aplikaci.
|
|
|
Detection of biochemical substance using graphene sensor
Supalová, Linda ; Šimšíková, Michaela (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
This bachelor's thesis studies the interaction of biochemical substances with graphene by utilizing sensors with a field-effect transistor arrangement. Adsorbed atoms or molecules can induce doping of the graphene sheet, which can be experimentally determined by observing the shift in the position of Dirac point. Dependence of the Dirac point location on the added substance is studied, as well as time response to the addition of the liquid sample. Sensitivity to different molecules is observed and the implication of the results for the adsorption of various molecules are discussed.
|
|
|
Zušlechťování bioplynu metodou PSA
Krhut, Štěpán ; Havlásek, Martin (oponent) ; Zejda, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato práce řeší zušlechťování bioplynu metodou PSA a zmodernizování laboratorní jednotky. Surový bioplyn obsahuje mnoho nežádoucích složek, které snižují jeho energetický potenciál, a to v nejvyšší míře oxid uhličitý. Pro rozšíření možností využití bioplynu je třeba tuto složku odstranit. Jednou z rozšířených metod pro odstranění CO2 z bioplynu je metoda Pressure Swing Adsorption (PSA – česky adsorpce za měnícího se tlaku). Tato práce popisuje tuto metodu a porovnává ji s jinými metodami čištění bioplynu. V další části práce je představena původní laboratorní jednotka PSA, která je v laboratoři Ústavu procesního inženýrství pro výzkumné aktivity. Byla provedena její modernizace nahrazením ručních ventilů elektromagnetickými a byl vytvořen nový systém ovládání celé jednotky. Ten je koncipován jako dvou-režimový – manuální a automatický. Podstata spočívá ve vzdáleném ovládání ventilů pomocí přepínačů nebo programu. Pro obě tyto varianty byl navržen elektrický ovládací panel. Řízení automatizace procesu obstarávala programovací platforma Arduino integrovaná do panelu. Pro případ dalšího měření byl vypracován podrobný popis obsluhy ovládacího panelu a komentář programu automatizace.
|
|
|
Effect of sub-micrometer structural features on rheology of polymer nanocomposites
Lepcio, Petr ; Chodák,, Ivan (oponent) ; doc.Ing.Marián Lehocký, Ph.D. (oponent) ; Jančář, Josef (vedoucí práce)
Polymer nanocomposites (PNCs) hold a great promise as future lightweight functional materials processable by additive manufacturing technologies. However, their rapid deployment is hindered by their performance depending strongly on the nanoparticle (NP) spatial organization. Therefore, the ability to control the nanoparticle dispersion in the process of PNCs preparation is a crucial prerequisite for utilizing their potential in functional composites. This work investigates solution blending of PNCs in a model glass forming polymer matrix, a bulk processing technique of a tailored NP spatial organization controlled by structural and kinetic variables of the preparation protocol. The presented results describe the differences between nanoparticle induced changes on the rheological behavior of a polystyrene solution under large amplitude oscillation shear (LAOS). High-affinity OP-POSS NPs seem to interact with the PS at low filler loadings and form stiffened aggregates, whereas low-affinity OM-POSS NPs remained rather uninvolved in the polymer deformation at these conditions. Furthermore, an interest was focused on the impact of the blending solvent on the NP spatial arrangement in silica/PMMA and silica/PS nanocomposites, which has already been suggested as the controlling parameter of the solid-state structure. An emphasis was put on the qualitative differences between “poorly dispersed” NP arrays which, by combination of rheological assessment and structural analysis (TEM, USAXS), were identified as chain bound clusters and two types of aggregates, one of thermodynamic and the other of a kinetic origin, which are characterized by substantially distinct formation kinetics and mismatched properties compared to individually dispersed NPs and each other. The currently observed types of NP dispersion were quantitatively linked with their rheological properties during the solution blending step and the amount of polymer adsorption and depletion attraction. The results were compared to the PRISM theory. Finally, the importance of NP spatial organization was demonstrated on the comparison of glass transition temperatures of various structures at constant chemical composition.
|
host ::
RSS.