Katalitska oksidacija z vodikovim peroksidom WHPCO (Wet Hydrogen Peroxide Catalytic Oxidation) predstavlja enega od industrijsko uporabnih naprednih oksidacijskih procesov AOP (Advanced Oxidation Processes) za razgradnjo organskih onesnažil v vodi. V objavi smo prvič pokazali, da z manganom funkcionalizirani silikatni nanodelci delujejo v WHPCO procesu kot katalizator in v 30 minutah pri sobni temperaturi ter nevtralni pH vrednosti vodne raztopine oksidativno razgradijo (do ogljikovega dioksida) kar 80 % modelnega organskega onesnažila. S strukturno karakterizacijo materiala z rentgensko absorpcijsko spektroskopijo in katalitskimi testi smo dokazali, da so visoko aktivni le nanodelci, ki vsebujejo v silikatno ogrodje vgrajen mangan, ne pa nanodelci, v katerih je mangan prisoten v obliki oksidov (Mn3O4 ali Mn2O3). Material predstavlja novo družino katalizatorjev za AOP procese, ki razgrajujejo organska onesnažila v vodi.
COBISS.SI-ID: 4863514
V raziskavi smo študirali štiri različne nanokristalinične katalizatorje na osnovi CeO2 na rake Daphnia magna in zgodnje razvojne oblike zebric Danio rerio. Testirali smo čisti CeO2 in mešanice oksidov CuO–CeO2 z nominalno vsebnostjo 10, 15 in 20 mol. % CuO. Čisti CeO2 ni povzročil učinkov, medtem ko smo v vzorcih z mešanico oksidov CuO–CeO2 določili subletalne učinke na ribe ter vpliv na preživetje vodnih bolh. Najbolj očiten vpliv je bil na rast zebric; manjšo stopnjo rasti smo ugotovili pri 10 mg/l v primeru CuCe20 ter pri 50 mg/l v primerih CuCe10 in CuCe15. Učinek na preživetje vodnih bolh smo določili pri koncentracijah nad 80 mg/l CuCe20, medtem ko CuCe10 in CuCe15 nista učinkovala na vodne bolhe. Nobeden od testiranih materialov ni bil zelo strupen za vodne bolhe in ribe v primerjavi z nekaterimi okoljskimi onesnaževali. Raziskava je pokazala, da je potrebno več pozornosti usmeriti na potencialno strupenost nanostrukturiranih delcev, kot so nanokristalinični mešani oksidi.
COBISS.SI-ID: 4936474
Katalizatorji na osnovi titanatnih nanocevk so bili pripravljeni s pomočjo alkalne hidrotermalne sinteze, kateri je sledila toplotna obdelava v temperaturnem območju od 300-700 oC. Nastali materiali (brez nanešenih kovin) so bili uporabljeni kot katalizatorji v trifaznem kapalnem reaktorju, v katerem smo vodili katalitsko mokro oksidacijo (CWAO) modelne vodne raztopine bisfenola A (BPA). CWAO eksperimenti so bili pretežno izvajani pri 200 °C in parcialnem tlaku kisika 10 bar ter uporabi 300 mg katalizatorja. Ugotovljeno je bilo, da v danem območju obratovalnih pogojev BPA izgineva po nekatalitskih in katalitskih oksidacijskih poteh, pri čemer so slednje bolj izrazite. Pri 210 °C in v prisotnosti 0,5 g katalizatorja na osnovi nanocevk, ki je bil žarjen pri 600 °C, je bila dosežena popolna odstranitev BPA. Z vidika TOC je bila dosežena približno 70 % mineralizacija, kar kaže na prisotnost težko oksidirajočih intermediatov v obliki nižjih karboksilnih kislin. Prerez rezultatov, dobljenih z različnimi analiznimi metodami, ki so bile uporabljene za identifikacijo površinskih, teksturnih in morfoloških lastnosti, je pokazal, da so za znatno stopnjo odstranitve BPA potrebne uravnotežene fizikalno-kemijske lastnosti katalizatorjev. Pri dolgotrajnih CWAO poskusih (24 dni) nismo opazili deaktivacije katalizatorja, ki bi jo lahko pripisali bodisi raztapljanju titanatnih nanocevk bodisi depoziciji ogljika na površini katalizatorja. Zato lahko zadevne materiale smatramo kot neškodljive in dolgoročno učinkovite katalizatorje za eliminacijo nevarnih organskih spojin (kot BPA) v procesu CWAO.
COBISS.SI-ID: 5149722
Raziskovali smo različne postopke odstranjevanja strupenih snovi iz izcedne vode komunalne deponije. Postopki so bili: adsorpcija na aktivno oglje in zeolit, prepihovanje z zrakom ter Fentonova oksidacija. Prepihovanje z zrakom pri pH=11 je najboljši postopek za odstanjevanje NH4+-N (več kot 94 %) in zmanjšanje strupenosti na mikroorganizme. V preskusih v koloni s klinoptilolitom smo odstranili 45/93/100 % NH4+-N in 25/32/39 % KPK. S Fentonovo oksidacijo pri molarnem razmerju Fe2+:H2O2 = 1,0 : 10,0 smo odstranili 70-85 % KPK.
COBISS.SI-ID: 33885701
Razvili smo metodologijo za določanje nitrate in nitrita v odpadni vodi z uporabo on-line merilnika. Izvedli smo primerjavo s standardizirano metodo in ugotovili, da je za določanje nitrata in nitrita v komunalni odpadni vodi kalibracija z referenčnimi materiali s čisto substanco ustrezna, pri določanju v izlužkih pa je za kalibracijo potrebno uporabiti referenčne materiale z ustreznim matriksom.
COBISS.SI-ID: 33738245