Sanace perzistentních látek znečišťujících životní prostředí je jedním z kritických problémů, které je třeba v 21. století řešit. V tomto ohledu si fotokatalýza získala obrovský zájem díky využití nevyčerpatelné sluneční energie a jednoduchým provozním požadavkům pro dosažení různých všestranných aplikací včetně degradace různých toxických látek a také baktericidní aktivity. Současné vyvinuté materiály jsou však pro implementaci ve velkém měřítku neefektivní, a proto je výzkumné úsilí v současné době věnováno zlepšení sklizně viditelného světla fotokatalyzátorů v kombinaci s vysokou redoxní účinností.
V této práci je popsána příprava a charakterizace takto připravených fotokatalytických kompozitních materiálů pro degradaci škodlivých polutantů. Zvolené materiály neobsahují toxické a ušlechtilé kovy zeminy. Použitím důmyslných konstrukčních strategií byly navrženy fotokatalyzátory aktivní ve viditelném světle, které mají v porovnání s jednotlivými součástmi vyšší redoxní účinnost. Běžná syntetická barviva a pokročilé chemické látky narušující endokrinní systém se používají jako modelové znečišťující látky k vyhodnocení účinnosti takto připraveného nanokompozitu. Tato práce byla také zaměřena na kinetiku, recyklovatelnost a imobilizaci nanokompozitu s ohledem na cíle environmentální udržitelnosti.
Annotation in English
Remediation of persistent environmental pollutants is one of the critical issues that need to be addressed in the 21st century. In this regard, photocatalysis has garnered huge interest due to due to the utilization of inexhaustible solar energy and simple operational requirements to accomplish various versatile applications including the degradation of various toxicants as well bactericidal activity. However, current developed materials are inefficient for large scale implementation, therefore, research efforts are currently devoted to improvement in visible light harvesting of photocatalysts combined with high redox efficiency.
In this thesis, the preparation and characterization of the as-prepared photocatalytic composite materials for the degradation of harmful pollutants are reported. The materials chosen are free of toxic and noble earth metals. By using ingenious design strategies, visible light active photocatalysts possessing superior redox efficiency in comparison to individual components have been designed. Common synthetic dyes and advanced emerging endocrine-disrupting chemicals are used as model pollutants to evaluate the efficiency of the as-prepared nanocomposite. This work has been also focused on the kinetics, recyclability and immobilization of the nanocomposite considering environmental sustainability goals.
Keywords
fotokatalýza, heteropřechod, nanokompozity, bandgap, mechanismus, sanace prostředí
Sanace perzistentních látek znečišťujících životní prostředí je jedním z kritických problémů, které je třeba v 21. století řešit. V tomto ohledu si fotokatalýza získala obrovský zájem díky využití nevyčerpatelné sluneční energie a jednoduchým provozním požadavkům pro dosažení různých všestranných aplikací včetně degradace různých toxických látek a také baktericidní aktivity. Současné vyvinuté materiály jsou však pro implementaci ve velkém měřítku neefektivní, a proto je výzkumné úsilí v současné době věnováno zlepšení sklizně viditelného světla fotokatalyzátorů v kombinaci s vysokou redoxní účinností.
V této práci je popsána příprava a charakterizace takto připravených fotokatalytických kompozitních materiálů pro degradaci škodlivých polutantů. Zvolené materiály neobsahují toxické a ušlechtilé kovy zeminy. Použitím důmyslných konstrukčních strategií byly navrženy fotokatalyzátory aktivní ve viditelném světle, které mají v porovnání s jednotlivými součástmi vyšší redoxní účinnost. Běžná syntetická barviva a pokročilé chemické látky narušující endokrinní systém se používají jako modelové znečišťující látky k vyhodnocení účinnosti takto připraveného nanokompozitu. Tato práce byla také zaměřena na kinetiku, recyklovatelnost a imobilizaci nanokompozitu s ohledem na cíle environmentální udržitelnosti.
Annotation in English
Remediation of persistent environmental pollutants is one of the critical issues that need to be addressed in the 21st century. In this regard, photocatalysis has garnered huge interest due to due to the utilization of inexhaustible solar energy and simple operational requirements to accomplish various versatile applications including the degradation of various toxicants as well bactericidal activity. However, current developed materials are inefficient for large scale implementation, therefore, research efforts are currently devoted to improvement in visible light harvesting of photocatalysts combined with high redox efficiency.
In this thesis, the preparation and characterization of the as-prepared photocatalytic composite materials for the degradation of harmful pollutants are reported. The materials chosen are free of toxic and noble earth metals. By using ingenious design strategies, visible light active photocatalysts possessing superior redox efficiency in comparison to individual components have been designed. Common synthetic dyes and advanced emerging endocrine-disrupting chemicals are used as model pollutants to evaluate the efficiency of the as-prepared nanocomposite. This work has been also focused on the kinetics, recyclability and immobilization of the nanocomposite considering environmental sustainability goals.
Keywords
fotokatalýza, heteropřechod, nanokompozity, bandgap, mechanismus, sanace prostředí
