Využití nově syntetizovaného amocharu ke stabilizaci a sorpci kovů a metaloidů.

0465940 - ÚCHP 2017 RIV CZ cze C - Konferenční příspěvek (zahraniční konf.)
Ouředníček, P. - Trakal, L. - Komárek, M. - Pohořelý, Michael
Využití nově syntetizovaného amocharu ke stabilizaci a sorpci kovů a metaloidů.
[Sorption and Stabilization of Metals/Mettalloids by Innovative Synthesized Sorbent Amochar.]
Sborník Inovativní sanační technnologie ve výzkumu a praxi IX. Praha: Vodní zdroje Ekomonitor, 2016 - (Halousková, O.), s. 65-71. ISBN 978-80-86832-94-4.
[Inovativní sanační technnologie ve výzkumu a praxi IX. Třebíč (CZ), 12.10.2016-13.10.2016]
Institucionální podpora: RVO:67985858
Klíčová slova: remediation of the soils * stabilization * metalls
Kód oboru RIV: CI - Průmyslová chemie a chemické inženýrství

Možnost sanace půd, která je většinou založena na principu stabilizace a imobilizace potenciálně rizikových látek, je v posledních letech intenzivně studovanou a zkoumanou problematikou. Jedním z takovýchto stabilizačních činidel je i biochar, tedy forma aktivního uhlí, která má schopnost poutat na svůj povrch celou řadu kontaminantů včetně právě kovů a metaloidů. Biochary mají obecně vysoce aktivní povrch a přítomnost různých funkčních skupin (např. COO–) zodpovědných za tvorbu chelátů a alkalických prvků (Ca2+, K+, Na+ a Mg2+) reprezentující kationtovou výměnu; v kombinaci s vysokými hodnotami pH (7,00 až 10,0) poukazují na jejich efektivní sorpční kapacitu vázat na svůj povrch kovy a metaloidy z roztoku (z půdní vody), zejména pak v kyselých půdách (tedy v oblastech postižených intenzivní důlní činností). Dále lze sorpční účinnost biocharů ještě zvýšit/vylepšit (zejména pak v případech odstraňování As (V) nebo Cr (VI)) a to pomocí různých modifikací. A právě modifikací biocharu pomocí amorfního oxidu manganu (AMO), byl vytvořen nový sorbent AMOchar. Produkt byl připraven přidáváním biocharu přímo do roztoku reaktantů při syntéze AMO. Samotný AMOchar je tak tvořen především Mn-oxaláty, které jsou přítomny ve formě povlaků na povrchu částic biocharu. Sorpční účinnost tohoto sorbentu pak byla i přes poměrně zásadité pH AMOcharu vysoká pro všechny testované rizikové prvky. Konkrétně byla sledována vysoká sorpce nejen pro Pb (téměř 99 %) a Cd (51,2 %) ale i pro As (91,4 %). Modifikace biocharu pomocí AMO též signifikantně snížila extrakci Mn, díky čemuž by nemělo, v případě reálného používání tohoto sorbentu pro sanaci půd, docházet k post-kontaminaci půdy právě manganem, který se uvolňuje z Mnoxalátů při rozpouštění jinak vysoce účinného sorbentu AMO.

Remediation of contaminated soil which is based on stabilization and immobilization of potential
hazardous substance by sorption materials has been studied intensively nowadays. Biochar – activated organic carbon belongs to this group of stabilizing agents which can adsorb wide range of contaminants, including metals/metalloids. Surface area of the biochars is quite large in general and functional groups (e.g. COO–) can form chelates or alkaline elements on the surface, which is represented by cation exchange capacity. Altogether with the high pH values (7.00 – 10.00), biochars are quite effective sorbents and can adsorb metals/metalloids from the solution (ground water), especially in acidic soils (in the environments affected by intensive mining activities). Sorption
effectiveness can be increased (especially for As (V) or Cr (VI) sorption) by modification of biochar by various types of secondary oxides. Innovative sorbent AMOchar (AMO + biochar) has been synthesized currently. The product was prepared by adding of biochar to the reaction solution during amorphous manganese oxide (AMO) synthesis. The AMOchar was formed mainly by Mn-oxalates which had coated surface of the pristine biochar. AMOchar composite was able to remove significantly higher amounts of various metal(loid)s from the solution despite the rather high pH of the material. Sorption effectiveness was high not only in case of Pb (II) sorption (almost 99%), and Cd(II) (51.2%), but also a very high amount of As(V), 91.4%. Additionally, both AMOchar composite was able to reduce Mn leaching. This can avoid potential post-contamination caused by the dissolution of less stable Mn-oxalates as observed in the pure AMO.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0264403