|
|
Photocatalytic Decomposition of Wastewater from the Production of Explosives
Brom, Petr ; Brožek, Vlastimil ; Březina, Václav ; Hlína, Michal ; Mastný, L. ; Novák, M.
Water stabilized plasma generator WSP® H-500, operating on the principle of Gerdien arc was used for the photocatalytic decomposition of furazan- and picraminate-based explosives. The generator emits intensive radiation in the range of 300-660 nm, which allows not only to activate photocatalysts based on TiO2, but also other semiconductor oxides with a narrower band gap, such as tungsten oxide. The photocatalytic decomposition of sewage and slurries containing the potassium salt of 4-hydroxy-4,6-dihydro-5,7- dinitrobenzofurazane-3-oxide (KDNBF) or sodium picraminate (NaC6H4N3O5) was performed using the anatase paste and newly developed photocatalyst produced by the company Precheza a.s. The photocatalytic reactor was built using a quartz tube coil with an internal volume of 650 ml, with a nominal size of the irradiated area of 7.5 dm2 (value reduced by the area of the gaps between coil turns) to enable the flow the processing solution or suspension of up to 10 l / min. The centre of the coil is exposed to the plasma jet with the intensity\nof 80 kW; of which 15 kW is transformed into the light radiation. 11% of the radiation output was used for the presented experiments. The time of exposition was 45 mins and 20 l of solution were treated. In the case of KDNBF, 90% of the compound was decomposed. Moreover, 100% of sodium picraminate were decomposed after 15 minutes into low-molecular inorganic compounds. Advantage of the assembly is the ability to treat highly dangerous chemical compounds in a closed cycle and test selective catalyst
|
|
|
Preparation of gold, silver and platinum colloid solutions by precursors decomposition in low temperature plasma
Brožek, Vlastimil ; Kutílek, Zdeněk ; Mastný, L. ; Sýkora, V. ; Benešová, L. ; Sofer, Z.
Liquid precursor decomposition in the low temperature plasma generated by WSP® was used for synthesis of precious metals nanoparticles. The gold in the form of H[AuCl4], silver in the form of AgNO3 and platinum in the form of H2[PtCl6] were used to generate colloid solutions with concentration of 5 mg.l-1 – 70 mg.l-1 and particle size of 20 nm – 120 nm. The solution contained elevated concentration of nitrite and nitrate ions due to the reaction of plasma with nitrogen form air. In order to reduce the concentration of nitrite and nitrate ions the plasma generated nanoparticles was projected by plasma torch to the ammonium chloride solution. Other way used for reduction of NO3- and NO2- concentration was optimization of geometry of plasma system. The other way was also by application of shrouding effect by nitrogen and ammonia gas. The size of nanoparticles and their concentration can be influenced by geometry of plasma torch, composition of carrier gas and by geometry of
|
|
|
Fotoaktivita vodných suspenzí oxidů titanu a wolframu
Mastný, L. ; Šaněk, F. ; Brožek, Vlastimil
Generátor vodou stabilizovaného plazmatu WSP® může být využíván k termické likvidaci organických látek, pro které je prodleva max. 5 ms v plazmatu o teplotě až 30000 K dostačující k jejich destrukci. Vedle vysoké teploty generuje toto zařízení také intenzivní záření především v UV oblasti a dále záření s vlnovými délkami kolem 660 nm (Hα) a 490 nm (Hβ). Záření této spektrální oblasti umožňuje aktivovat kromě fotokatalyzátorů na bázi TiO2 i další polovodičové oxidy s užším zakázaným pásem, například oxidy wolframu. Jejich fotoaktivita byla sledována na modelovém rozkladu organických látek ve vodných suspenzích a byly zahájeny experimenty s likvidací průmyslových odpadních zbytků toxických a explozivních sloučenin, např. pikraminanu sodného.
|
|
|
Interakce záření vodou stabilizovaného plazmatu se suspenzemi fotokatalyzátorů
Mastný, L. ; Šaněk, F. ; Brožek, Vlastimil
Konstrukce generátoru WSP® a parametry v něm generovaného plazmatu umožňují kombinaci tří energetických výstupů, vhodných k efektivnímu rozkladu a likvidaci organických látek. Sektor A představuje soustavu tvořenou zásobníkem plazmotvorné látky s rozpuštěnými organickými polutanty. V sektoru A dochází k rozkladu látek v katodovém prostoru generátoru bezprostředně u počátku elektrického výboje. Sektor B je částí spalovací pece, v níž je vysoká teplota udržována proudem plazmatu z generátoru WSP®. U ústí výstupní trysky dosahuje teplota plazmatu až 30 000 K. Sektor C je tvořen křemennou průtočnou spirálou, uloženou v ochranném válci s reflexní vrstvou hliníku k nasměrování prošlého UV záření zpět ke spirále. Konstrukce průtočné spirály z křemenného skla umožňuje využít až 18 % celkového příkonu generátoru k fotochemickým a fotokatalyzovaným reakcím, aniž by byl ovlivněn chod generátoru, případně organickými sloučeninami ohrožovány konstrukční části zařízení.
|
|
|
Degradace ve vodě rozpustných organických látek
Domlátil, J. ; Brožek, Vlastimil ; Huber, Š. ; Hlína, Michal ; Hrabovský, Milan
Vedle degradace nebezpečných látek termickým rozkladem umožňuje plazmový generátor WSP využití záření emitovaného plazmatem k přímé degradaci látek rozpuštěných v chladicím médiu generátoru nebo exponovaných společně s fotoaktivním katalyzátorem. Z porovnání těchto alternativ, kdy byla použita modelová organická látka oranž II, plyne, že degradace organické látky přímým ozářením je bez přídavku fotokatalyticky aktivního materiálu pomalá, kdežto degradace látky aplikované do chladicího média je vysoce účinná. V tomto případě dochází k rozkladu kontaminující látky nejspíše přímým působením plazmatu, nikoli vznikajícím peroxidem vodíku, který byl detekován v emisních spektrech plazmatu.
|
host ::
RSS.