Plazmonski Au/TiO2 fotokatalizatorji za oksidativno razgradnjo bisfenola A v vodni raztopiniErhatič, Klemen (Avtor) Plazl, Igor (Mentor) heterogena fotokatalizaAOPAu nanodelciTiO2bisfenoliZaradi rasti populacije, strogih zdravstvenih predpisov in ekonomskega razvoja se je potreba po vodi boljše kakovosti v zadnjih letih povečala. Tako je globalni cilj postalo odstranjevanje oziroma razgrajevanje nevarnih organskih onesnažil iz odpadnih vod. Med temi onesnažili so tudi bisfenoli, med katere med drugim spadajo bisfenol A (BPA), bisfenol F (BPF), bisfenol AF (BPAF) in bisfenol S (BPS). Ti bisfenoli spadajo med hormonske motilce in so škodljivi že v nizkih koncentracijah, zato jih je potrebno odstraniti iz odpadnih vod. Za odstranjevanje le-teh so najbolj primerni napredni oksidacijski procesi (AOPs), ki se jih zato zadnja leta intenzivno preučuje. Eden izmed naprednih oksidacijski procesov je tudi heterogena fotokatalitska oksidacija s katalizatorjem TiO2. Cilj magistrske naloge je bila sinteza plazmonskih fotokatalizatorjev na osnovi TiO2, na katerega smo želeli nanesti različne količine zlata, pripravljene katalizatorje pa uporabiti za fotokatalitsko odstranjevanje BPA v šaržnem reaktorju. Uporabili smo dve različni morfologiji TiO2 (nanodelci in nanopalčke). Pred uporabo za razgradnjo BPA smo katalizatorje preizkusili v reakcijah s tereftalno kislino (TA) in kumarinom (COUM), da smo preverili zmožnost tvorjenja OH radikalov. Učinkovitost fotokatalitske razgradnje smo ocenili s kemijskimi analiznimi metodami. S HPLC metodo smo preverjali koncentracijo BPA v vzorcih, vzetih med fotokatalitsko reakcijo, ter jih primerjali z začetno raztopino BPA. Dokazali, da se je BPA mineraliziral, ne pa vezal na površino katalizatorja. Rezultati analiz so pokazali, da z nanašanjem Au na katalizator ne vplivamo na njegovo morfologijo in se dejanske količine nanosa ujemajo z željenimi nanosi Au. Ko smo opravili razgradnjo BPA z vsemi katalizatorji, smo pri vsaki morfologiji izbrali katalizator, ki je bil najbolj učinkovit in z njim poskusili razgraditi BPF, BPAF in BPS, saj so to analogi BPA, ki se pogosto uporabljajo kot zamenjava za BPA. Katalizatorja, ki sta se najbolje izkazala, sta bila TNP + 2 % Au in TNR + 1 % Au. Razgradnja BPF je bila podobna kot pri BPA. BPAF in BPS sta izkazala višjo odpornost na reakcije z reaktivnimi kisikovimi specijami. Pri obeh katalizatorjih je bila razgradnja skoraj zanemarljiva. Razlog za odpornost je verjetno sama struktura molekul, zelo močna B – F vez v BF3 pri BPAF in dvojnih vezeh med O in S v sulfonilni skupini pri BPS molekuli. Iz dobljenih rezultatov lahko sklepamo, da je zamenjava BPA v industrijskih procesih z njegovimi analogi, kot sta BPAF in BPS, vprašljiva.20202020-09-08 15:20:00Magistrsko delo/naloga119418sl