| Abstract | Otpadne vode ekološki su problem jer su vrlo često opterećene nepoželjnim, često i toksičnim organskim spojevima. Zbog toga ih je prije ispuštanja u okoliš potrebno obraditi različitim metodama. U današnje doba se sve više uz klasične mehaničke, fizikalne i biološke metode koriste napredni oksidacijski procesi. Fotokataliza, jedan od naprednih oksidacijskih procesa zasniva se na razgradnji onečišćavala uz prisutnost katalizatora čije djelovanje aktivira svjetlost. Kao najčešći fotokatalizator u naprednim oksidacijskim procesima koristi se metalni poluvodič titanijev dioksid (TiO2). Zbog velike energije zabranjene zone TiO2 je aktivan samo pod UV svjetlom pa su u radu sintetizirani kompozitni fotokatalizatori na bazi elektrovodljivog polimera poli(3,4-etilendioksitiofen) (PEDOT) koji zbog male energije zabranjene zone apsorbira vidljivo zračenje, te proširuje aktivnost u vidljivi dio spektra. Kemijskom polimerizacijom sintetizirani su kompozitni fotokatalizatori PEDOT-a i TiO2 uz oksidanse željezov(III)klorid i amonijev persulfat (APS), te različite početne molarne udjele monomera EDOT-a od 2, 6 i 10 %. Karakterizirani su infracrvenom spektroskopijom, termogravimetrijskom analizom, pretražnom elektronskom mikroskopijom, difuznom reflektancijskom spektroskopijom i plinskom adsorpcijsko-desorpcijskom analizom. Fotokatalitička aktivnost ispitana je praćenjem razgradnje modelnog onečišćivala bisfenola A (BPA) pod simuliranim Sunčevim zračenjem na tekućinskoj kormatografiji visoke učinkovitosti. U svrhu optimiranja uvjeta fotokatalize i pronalaska optimalnog pH, udjela PEDOT-a i koncentracije fotokatalizatora osmišljen je Box-Behnken plan eksperimenta. Rezultati ispitivanja pokazali su da se sintetiziranim fotokatalizatorima koji su aktivni pod vidljivim zračenjem može ukloniti preko 50 % BPA u 60 minuta. |
| Abstract (english) | Wastewaters are an ecologic problem as they are frequently polluted with undesired, often toxic, organic compounds. Therefore, before being discharged into the environment, they must be treated by various methods. Today, advanced oxidation processes are being used more often, in addition to the classical mechanical, physical and biological methods. Photocatalysis, one of the advanced oxidation processes, is based on pollutant degradation in the presence of a catalyst activated by light. The most frequently used photocatalyst is the metallic semiconductor, titanium dioxide (TiO2). Because of the high band gap energy, TiO2 is active only under UV light. Therefore, composite photocatalysts based on conductive polymer, poly(3,4-ethylenedioxytiophene) (PEDOT), which due to low band gap energy absorbs visible irradiation and expands the activity to the visible part of the spectrum, was synthetized. The composite photocatalysts of PEDOT and TiO2, was synthesized by chemical polymerization with oxidants iron(III)chloride and ammonium persulfate (APS), and with different initial molar ratios of EDOT monomer (2, 6 and 10 %). Composites were characterized by infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, scanning electronic microscopy, diffusion reflectance spectroscopy, and gas adsorption-desorption analysis. The photocatalytic activity was evaluated by monitoring the degradation of a model pollutant bisphenol A (BPA) under simulated solar irradiation using high-performance liquid chromatography. A Box-Behnken plan of experiment was used for finding optimal photocatalysis conditions in terms of pH, PEDOT share and photocatalyst concentration. The results showed that it is possible to remove over 50 % of BPA in 60 minutes, using synthesized, under visible irradiation active, photocatalysts. |
