Research on thermal regeneration of adsorbents and catalysts of hydrotalcite origin used to purify water from organic nitro compounds.

Nitrofenole to powszechne i niebezpieczne zanieczyszczenia. Posiadają zdolność akumulowania się w środowisku i negatywnie wpływają na cały ekosystem. Z tego powodu należy szukać rozwiązań pozwalających na skuteczne usuwanie ich ze środowiska. Rozwiązaniem tego problemu okazać może się usuwanie nitrofenoli za pomocą adsorbentów i katalizatorów pochodzenia hydrotalkitowego. W tym celu zbadano zmiany pod wpływem temperatury struktur krystalicznych w kolejnych cyklach adsorpcji i regeneracji oraz własności adsorpcyjne i katalityczne tych materiałów. Badanymi adsorbentami były hydrotalkity: magnezowo-glinowy oraz dwa hydrotalkity magnezowo-glinowo-żelazowe. W badaniach posłużono się metodami charakterystyki: wysokosprawną chromatografią cieczową, analizą termograwimetryczną, dyfrakcją rentgenowską oraz spektroskopią w podczerwieni. Najskuteczniejszym adsorbentem w usuwaniu związków nitrowych okazał się być hydrotalkit magnezowo-glinowy. Wszystkie hydrotalkity wykazały się zdolnością odtwarzania swojej pierwotnej struktury w wyniku regeneracji termicznej. Wraz z kolejnymi cyklami regeneracji i adsorpcji hydrotalkity ulegały stopniowej degradacji, początkowo w formę tlenkową, a w wyniku spiekania w nieodwracalną formę spinelową.

Nitrophenols are common and dangerous pollutants. They have the ability to accumulate in the environment and negatively affect the entire ecosystem. For this reason, solutions should be sought to effectively remove them from the environment. The solution to this problem may be the removal of nitrophenols using adsorbents and catalysts of hydrotalcite origin. For this purpose, changes under the influence of temperature of crystal structures in successive cycles of adsorption and regeneration, as well as adsorption and catalytic properties of these materials were examined. The tested adsorbents were magnesium-aluminum hydrotalcite and two magnesium-aluminum-iron hydrotalcites. The following characterization methods were used in the research: high-performance liquid chromatography, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction and infrared spectroscopy. The most effective adsorbent in the removal of nitro compounds turned out to be magnesium-aluminum hydrotalcite. All hydrotalcites showed the ability to restore their original structure as a result of thermal regeneration. With successive cycles of regeneration and adsorption, the hydrotalcites gradually degraded, initially into the oxide form, and as a result of sintering into the irreversible spinel form.