A Magyar Hidrológiai Társaság XXIV. Országos Vándorgyűlése (Pécs, 2006. július 5-6.)
2. szekció: A VÍZIKÖZMŰVEK HELYZETE - Szabóné Bárdos Erzsébet, Horváth Ottó, Zsilák Zoltán, Reich Lajos, Pannon Egyetem, Általános és Szervetlen Kémia Tsz, Imre Krisztián, LightTech Lámpatechnológiai Kft.: Felületaktív anyagok fotokatalitikus lebontása szennyvizekben
FELÜLETAKTÍV ANYAGOK FOTOKATALITIKUS LEBONTÁSA SZENNYVIZEKBEN SZABÓNÉ BÁRDOS ERZSÉBET 1 , HORVÁTH OTTÓ 1 , ZSILÁK ZOLTÁN 1 REICH LAJOS 1 , IMRE KRISZTIÁN 2 1 – Pannon Egyetem, Általános és Szervetlen Kémia Tanszék 2 – LightTech Lámpatechnológiai Kft. Bolygónk felszíni vizeinek szennyeződését, ivóvízkészleteinek csökkenését a jelentős erőfeszítések ellenére sem sikerült megállítani. A kommunális, az ipari, illetve a mezőgazdasági eredetű szennyvizek nagy része ugyan hatékonyan tisztítható a biológiai, illetve fizikai-kémiai szennyvízkezelési eljárásokkal, az élővizekbe azonban még mindig jelentős mennyiségben jutnak olyan toxikus (elsősorban ipari eredetű) anyagok, amelyek nem távolíthatóak el a hagyományos technológiákkal. Új eljárásokat kell kifejleszteni, amelyek csak korlátozott számú és mennyiségű természetes anyagot, illetve természetes anyaggá bomló kémiai adalékokat használnak fel. További nagyon fontos elvárás, hogy a módszerek kis energiafelhasználás mellett a szennyezők széles skálájával szemben eredményesen alkalmazhatók legyenek. A vázolt feltételeknek elvileg eleget tesznek a reaktív gyökök generálásán alapuló módszerek, amelyeket összefoglaló néven nagyhatékonyságú oxidációs eljárásoknak („Advanced Oxidation Processes”) nevezünk. Ezek katalitikus, illetve fotokémiai reakciókkal képesek a vízben jelenlévő oldott vagy diszpergált szerves komponenseket oxidatív úton eltávolítani. Fotokémia reakciók alkalmazása víztisztítási célokra mind homogén, mind heterogén fázisú eljárásokkal lehetséges. Előbbiek közül az ózon és ultraibolya fény együttes alkalmazását tartják az egyik leghatékonyabb módszernek, elsősorban ivóvizek tisztítására és fertőtlenítésére. Hasonlóak a hidrogén-peroxidra épülő eljárások, melyek hatékonysága ultraibolya fénnyel vagy vas(III)sók adagolásával növelhető jelentősen. Igen intenzív kutatások folynak heterogén fotokatalitikus módszerek kidolgozására is, melyek a félvezető oxidok fotoaktiviásán alapulnak. Mivel bizonyos félvezető oxidok már a napsugárzás energiájával is gerjeszthetők, segítségükkel várhatóan rendkívül hatékony és gazdaságos eljárások fejleszthetők ki. Jelen munkában az anionaktív detergens fotokémiai bonthatóságát vizsgáltuk. A lehetséges fotokémiai módszerek közül, figyelembe véve az eljárások költségigényét, a tisztítandó víz szennyezettségét és a tisztítás célját (vagyis a rendszerből távozó víz elvárt minőségét), a mosószert viszonylag nagy koncentrációban tartalmazó ipari víz kezelésére a szuszpendált titán-dioxidot alkalmazó heterogén és az egyszerű vas(III)só és hidrogén-peroxid felhasználásán alapuló (foto-Fenton) homogén fotokatalízis jöhet számításba. Elméleti áttekintés Heterogén fotokatalízis [1,2] A nagyhatékonyságú oxidációs eljárások közé tartozó heterogén fotokatalízis alkalmazása mellett szóló érvek közül kiemelésre érdemes az, hogy ezzel a módszerrel a szerves anyagok széles köre lebontható ártalmatlan, vagy kevésbé környezetterhelő vegyületté: szén-dioxiddá, illetve heteroatomot tartalmazó vegyületek esetében egyszerű szervetlen anyaggá. Így pl. a 1
