ZESPÓŁ AUTORSKI

Uniwersytet Jana Kochanowskiego w Kielcach

Dr hab. prof. UJK Piotr M. Słomkiewicz (kierownik zespołu)
Dr Beata Szczepanik
Mgr Paweł Rogala

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

2,6-dichloro-4-nitroanilina znana również, jako dichloran, jest powszechnie stosowanym środkiem grzybobójczym w rolnictwie. Wykazuje znaczną zdolność do akumulacji w środowisku i odznacza się wysoką toksycznością dla człowieka i organizmów zwierzęcych. Długotrwałe narażenie organizmu człowieka na kontakt z dichloranem może powodować zmiany mutagenne. Między innymi z tego powodu należy dążyć do opracowania metod usuwania dichloranu ze środowiska. Jedną z metod, która w sposób istotny przyczynia się do usuwania dichloranu ze środowiska jest fotodegradacja z zastosowaniem, jako fotokatalizatorów zawierających ditlenek tytanu(IV). Zaletą wynalazku jest zastosowanie zwietrzeliny haloizytowej do fotokatalitycznego rozkładu 2,6-dichloro-4-nitroniliny w fazie wodnej. Po aktywacji kwasowej zwietrzeliny haloizytowej, na jej powierzchnię, nanosi się związki żelaza i wytwarza się aktywną katalitycznie fazę tlenków żelaza. Równocześnie nie usuwa się istniejących uprzednio na jej powierzchni związków żelaza, dzięki czemu upraszcza się preparatykę fotokatalizatora żelazowego.

ISTOTA WYNALAZKU

W tym wynalazku zastosowano odmienny sposób wytwarzania fotokatalizatora do rozkładu chlorowanych pochodnych aniliny z fazy wodnej. Zamiast usuwać zanieczyszczenia związkami żelaza z powierzchni zwietrzeliny haloizytowej za pomocą kwasu siarkowego(VI) i wytwarzać aktywną fazę ditlenku tytanu(IV) po dwukrotnej aktywacji roztworem hydrosulfitem sodu z kwasem siarkowym(VI), jednokrotnie aktywowano powierzchnię zwietrzeliny haloizytowej za pomocą kwasu siarkowego i nanoszono na tę powierzchnię zol żelazowy, który fotokatalizuje reakcję rozkładu 2,6-dichloro-4-nitroniliny w fazie wodnej.

Sposób wytwarzania fotokatalizatora ze zwietrzeliny haloizytowej do rozkładu 2,6-dichloro-4-nitroniliny w fazie wodnej z aktywowanej kwasowo zwietrzeliny haloizytowej i roztworu zolu żelazowego charakteryzuje się tym, że 1 część wagową zwietrzeliny haloizytowej aktywuje się w 1 części wagowej kwasu siarkowego(VI) o stężeniu 20% wagowych i miesza się ogrzewając przez 60 min. w temperaturze 75 C, a po oddzieleniu cieczy poreakcyjnej, przemywa się 10 częściami wagowymi wody destylowanej i suszy się w 120 C i do tej 1 części wagowej aktywowanej w kwasie siarkowym(VI) o stężeniu 20% wagowych zwietrzeliny haloizytowej dodaje się 140 części wagowych wodnego roztworu zolu żelazowego o stężeniu 0,007% wagowych i miesza się, ogrzewając przez 24 godziny w temperaturze 65 C i otrzymany fotokatalizator odfiltrowuje się, przemywa się 5 częściami wagowymi wody destylowanej i ogrzewa się przez 2 godziny w temperaturze 180 C.

Do wodnego roztworu 2,6-dichloro-4-nitroniliny o stężeniu 40 mg/dm3 umieszczonego w fotoreaktorze dodano 1% wagowy otrzymanego według powyższej preparatyki fotokatalizatora ze zwietrzeliny haloizytowej. Roztwór 2,6-dichloro-4-nitroniliny z fotokatalizatorem mieszano przez 30 min., celem osiągnięcia równowagi adsorpcyjnej, a następnie naświetlano roztwór promieniowaniem UV o długości fali 254 nm przez 200 min. W roztworze po naświetlaniu promieniowaniem UV stężenie 2,6-dichloro-4-nitroniliny zmniejszyło się o 58% w porównaniu ze stężeniem początkowym o stężeniu 40 mg/dm3.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Zastosowanie modyfikowanego fotokatalizatora na bazie haloizytu do rozkładu 2,6-dichloro-4-nitroniliny ze ścieków rolniczych i przemysłowych. Po określeniu parametrów ścieków zawierających 2,6-dichloro-4-nitronilinę w wytypowanym zakładzie przemysłowym zostanie opracowane studium projektowych założeń techniczno-ekonomicznych instalacji oczyszczania ścieków lub adaptacja istniejącej instalacji do użycia fotokatalizatora na bazie haloizytu. Zbudowana instalacja oczyszczania ścieków , jako modelowa może być wdrażana w innych zakładach przemysłowych wymagających rozwiązania problemu ze ściekami zawierającymi 2,6-dichloro-4-nitronilinę.