Valorization and reuse of waste modified biomass

Les aigües contaminades per metalls pesants han rebut una atenció creixent a causa de la seva alta toxicitat, persistència en els sediments i acumulació biològica dels metalls pesants, sent una amenaça potencial per als sers vius, fins i tot a baixa concentració. Les tècniques tradicionals per elimi...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Zhao, Jingjing
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2019
País:España
Institución:Universitat Autònoma de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:ddd.uab.cat:215444
Acceso en línea:https://ddd.uab.cat/record/215444
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Metalls pesants
Biomassa
id ES_bfb4888697ecd5477ef710e6cf5ad32e
oai_identifier_str oai:ddd.uab.cat:215444
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Valorization and reuse of waste modified biomass
heavy metal biosorption removal from aqueous solutions
title Valorization and reuse of waste modified biomass
spellingShingle Valorization and reuse of waste modified biomass
Zhao, Jingjing
Metalls pesants
Biomassa
title_short Valorization and reuse of waste modified biomass
title_full Valorization and reuse of waste modified biomass
title_fullStr Valorization and reuse of waste modified biomass
title_full_unstemmed Valorization and reuse of waste modified biomass
title_sort Valorization and reuse of waste modified biomass
dc.creator.none.fl_str_mv Zhao, Jingjing
author Zhao, Jingjing
author_facet Zhao, Jingjing
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química
Palet, Cristina
dc.subject.none.fl_str_mv Metalls pesants
Biomassa
topic Metalls pesants
Biomassa
description Les aigües contaminades per metalls pesants han rebut una atenció creixent a causa de la seva alta toxicitat, persistència en els sediments i acumulació biològica dels metalls pesants, sent una amenaça potencial per als sers vius, fins i tot a baixa concentració. Les tècniques tradicionals per eliminar metalls pesants són processos contaminants i de cost elevat, fet que limita les seves aplicacions. Així, és urgent trobar un mètode de baix cost, de bona eficiència i eco-friendly per fer front a aquest tipus de problemes. La biosorció pot ser una opció prometedora en aquest cas gràcies a mostrar bones eficiències i ser un material respectuós amb el medi ambient, emprant biomassa.D'altra banda, hi ha gran quantitat de residus de biomassa al món els quals poden causar un problema ambiental si no es gestionen correctament. D'altra banda, la cel·lulosa, la hemicelulosa i la lignina són abundants en residus de biomassa. La presència de grups funcionals ben coneguts en aquests components naturals els converteixen en materials potencials per a la biosorció de metalls pesants.Així, la biomassa s'ha emprat com adsorbent naturals permetent resoldre dos problemes ambientals: en primer lloc, l'eliminació de residus agrícoles (de biomassa agrícola) i, en segon lloc, la seva utilització com a adsorbents per a l'eliminació de metalls pesants procedents de les aigües residuals.Amb aquest propòsit, s'utilitzen tipus diferents de biomassa i alguns dels seus biochars per eliminar els ions Cr(III), Cd(II), Cu(II) i Pb(II) a partir d'una barreja d'aquests. D'altra banda, les partícules de TiO2 també són un bon adsorbent per eliminar metalls pesants. El pi i el pi pirolitzat carregat amb TiO2 (Pine/TiO2) s'empren com a absorbents per eliminar els metalls pesants de les aigües. S'ha comprovat l'especiació de Cr(III) i Cr(VI) emprant els sistemes de biomassa/biochar del pi.En tots els casos, s'optimitzen diferents paràmetres dels processos de biosorció en experiments en discontinu (el pH de la solució, la concentració inicial i el temps de contacte), i s'han ajustat tan models cinètics com d'isotermes per aclarir els possibles mecanismes d'adsorció. La morfologia superficial dels adsorbents s'analitza mitjançant microscòpia electrònica de rastreig (SEM) i espectroscòpia infraroja de transformada de Fourier (FTIR). A més, es realitza espectroscòpia d'absorció de raigs X (XAS) per estudiar el mecanisme de biosorció a nivell molecular.La capacitat de biosorció de les biomasses avaluades es classifica de la manera següent: FO (residus de fangs de la indústria).
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2
2019-01-01
2019
2019-01-01
dc.type.none.fl_str_mv Tesi doctoral
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
VoR
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://ddd.uab.cat/record/215444
url https://ddd.uab.cat/record/215444
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
instname:Universitat Autònoma de Barcelona
instname_str Universitat Autònoma de Barcelona
reponame_str Dipòsit Digital de Documents de la UAB
collection Dipòsit Digital de Documents de la UAB
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869418414661959680
spelling Valorization and reuse of waste modified biomassheavy metal biosorption removal from aqueous solutionsZhao, JingjingMetalls pesantsBiomassaLes aigües contaminades per metalls pesants han rebut una atenció creixent a causa de la seva alta toxicitat, persistència en els sediments i acumulació biològica dels metalls pesants, sent una amenaça potencial per als sers vius, fins i tot a baixa concentració. Les tècniques tradicionals per eliminar metalls pesants són processos contaminants i de cost elevat, fet que limita les seves aplicacions. Així, és urgent trobar un mètode de baix cost, de bona eficiència i eco-friendly per fer front a aquest tipus de problemes. La biosorció pot ser una opció prometedora en aquest cas gràcies a mostrar bones eficiències i ser un material respectuós amb el medi ambient, emprant biomassa.D'altra banda, hi ha gran quantitat de residus de biomassa al món els quals poden causar un problema ambiental si no es gestionen correctament. D'altra banda, la cel·lulosa, la hemicelulosa i la lignina són abundants en residus de biomassa. La presència de grups funcionals ben coneguts en aquests components naturals els converteixen en materials potencials per a la biosorció de metalls pesants.Així, la biomassa s'ha emprat com adsorbent naturals permetent resoldre dos problemes ambientals: en primer lloc, l'eliminació de residus agrícoles (de biomassa agrícola) i, en segon lloc, la seva utilització com a adsorbents per a l'eliminació de metalls pesants procedents de les aigües residuals.Amb aquest propòsit, s'utilitzen tipus diferents de biomassa i alguns dels seus biochars per eliminar els ions Cr(III), Cd(II), Cu(II) i Pb(II) a partir d'una barreja d'aquests. D'altra banda, les partícules de TiO2 també són un bon adsorbent per eliminar metalls pesants. El pi i el pi pirolitzat carregat amb TiO2 (Pine/TiO2) s'empren com a absorbents per eliminar els metalls pesants de les aigües. S'ha comprovat l'especiació de Cr(III) i Cr(VI) emprant els sistemes de biomassa/biochar del pi.En tots els casos, s'optimitzen diferents paràmetres dels processos de biosorció en experiments en discontinu (el pH de la solució, la concentració inicial i el temps de contacte), i s'han ajustat tan models cinètics com d'isotermes per aclarir els possibles mecanismes d'adsorció. La morfologia superficial dels adsorbents s'analitza mitjançant microscòpia electrònica de rastreig (SEM) i espectroscòpia infraroja de transformada de Fourier (FTIR). A més, es realitza espectroscòpia d'absorció de raigs X (XAS) per estudiar el mecanisme de biosorció a nivell molecular.La capacitat de biosorció de les biomasses avaluades es classifica de la manera següent: FO (residus de fangs de la indústria).Les aigües contaminades per metalls pesants han rebut una atenció creixent a causa de la seva alta toxicitat, persistència en els sediments i acumulació biològica dels metalls pesants, sent una amenaça potencial per als sers vius, fins i tot a baixa concentració. Les tècniques tradicionals per eliminar metalls pesants són processos contaminants i de cost elevat, fet que limita les seves aplicacions. Així, és urgent trobar un mètode de baix cost, de bona eficiència i eco-friendly per fer front a aquest tipus de problemes. La biosorció pot ser una opció prometedora en aquest cas gràcies a mostrar bones eficiències i ser un material respectuós amb el medi ambient, emprant biomassa. D'altra banda, hi ha gran quantitat de residus de biomassa al món els quals poden causar un problema ambiental si no es gestionen correctament. D'altra banda, la cel·lulosa, la hemicelulosa i la lignina són abundants en residus de biomassa. La presència de grups funcionals ben coneguts en aquests components naturals els converteixen en materials potencials per a la biosorció de metalls pesants. Així, la biomassa s'ha emprat com adsorbent naturals permetent resoldre dos problemes ambientals: en primer lloc, l'eliminació de residus agrícoles (de biomassa agrícola) i, en segon lloc, la seva utilització com a adsorbents per a l'eliminació de metalls pesants procedents de les aigües residuals. Amb aquest propòsit, s'utilitzen tipus diferents de biomassa i alguns dels seus biochars per eliminar els ions Cr(III), Cd(II), Cu(II) i Pb(II) a partir d'una barreja d'aquests. D'altra banda, les partícules de TiO2 també són un bon adsorbent per eliminar metalls pesants. El pi i el pi pirolitzat carregat amb TiO2 (Pine/TiO2) s'empren com a absorbents per eliminar els metalls pesants de les aigües. S'ha comprovat l'especiació de Cr(III) i Cr(VI) emprant els sistemes de biomassa/biochar del pi. En tots els casos, s'optimitzen diferents paràmetres dels processos de biosorció en experiments en discontinu (el pH de la solució, la concentració inicial i el temps de contacte), i s'han ajustat tan models cinètics com d'isotermes per aclarir els possibles mecanismes d'adsorció. La morfologia superficial dels adsorbents s'analitza mitjançant microscòpia electrònica de rastreig (SEM) i espectroscòpia infraroja de transformada de Fourier (FTIR). A més, es realitza espectroscòpia d'absorció de raigs X (XAS) per estudiar el mecanisme de biosorció a nivell molecular. La capacitat de biosorció de les biomasses avaluades es classifica de la manera següent: FO (residus de fangs de la indústria).Polluted water contaminated by heavy metals has received increasing attention due to their high toxicity, persistence in sediment, and biological accumulation of the heavy metals, which lead to a potential threat to animals and human beings even at low concentration. Traditional techniques to remove heavy metal are high cost or making the second pollution that limited large-area applications. Most importantly, traditional techniques cannot apply to such low concentration in water. Therefore, it is emergency to find a low-cost, efficiency and eco-friendly method to deal with this kind of problem. Biosorption can be a promising option in this case due to its high efficiency and eco-friendly, especially the abundant materials in the world such as biomass. On the other hand, a huge amount of biomass waste in the world will cause an environmental problem if not handled properly. Furthermore, cellulose, hemicellulose and lignin are abundant in biomass wastes that can be employed as cheap adsorbents due to their special physical and chemical properties. The presence of well-known functional groups in these natural components turn them as potential materials for heavy metal interaction and subsequent removal. Therefore, biomass from agricultural wastes and wood industry have been checked as natural adsorbents to solve two serious environmental problems: firstly the disposal of agriculture wastes, and secondly its use as adsorbents for the removal of heavy metals from wastewaters. With this purpose, many different types of biomass feedstocks and some of their biochars are used to remove Cr(III), Cd(II), Cu(II) and Pb(II) ions from a mixture of multiple heavy metals. Furthermore, TiO2 nanoparticles are also a good adsorbent for removing heavy metals. Pine and pyrolyzed pine loaded with TiO2 (Pine/TiO2) have been used as sorbent for the removal of heavy metal ions from aqueous solution. Single and multi-element systems are used for the heavy metals removal. In addition, Cr(III) and Cr(VI) speciation has been checked for pine biomass/biochar systems. In all cases, different parameters of the biosorption processe are optimized in batch systems (pH of the solution, the initial concentration and the contact time), and kinetics and isotherm modelling have been performed to elucidate the possible biosorption mechanisms. Surface morphology of the adsorbents are analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Moreover, X-ray absorption spectroscopy (XAS) is performed to study the biosorption mechanism at the molecular level. The adsorption capacity of biomass is ranked as follows: FO (from industry sludge waste).Universitat Autònoma de BarcelonaUniversitat Autònoma de Barcelona. Departament de QuímicaPalet, Cristina 22019-01-0120192019-01-01Tesi doctoralhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06VoRhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://ddd.uab.cat/record/215444reponame:Dipòsit Digital de Documents de la UABinstname:Universitat Autònoma de BarcelonaInglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució i la comunicació pública de l'obra, sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original. No es permet la creació d'obres derivades.https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ddd.uab.cat:2154442026-06-06T12:50:31Z
score 15.300724

Similares en LA Referencia