Ligniinipohjaisten katalyyttien hyödyntäminen metyleenisinisen poistamisessa vedestä

Abstract

Vesistöjen saastuminen on merkittävä ongelma. Eri teollisuusalat, kuten tekstiili-, lääke- ja elintarviketeollisuus päästävät jätevesien mukana orgaanisia yhdisteitä kuten väriaineita vesistöihin. Väriaineet, kuten metyleenisininen, ovat haitallisia yhdisteitä niiden biohajoamattomuuden ja myrkyllisyyden vuoksi. Vesistöissä metyleenisininen vähentää hapen liukoisuutta ja vaikuttaa vesieliöiden fotosynteesiin. Kasvavan tarpeen vuoksi täytyy kehittää uusia kestäviä ja ympäristöystävällisiä menetelmiä vedenpuhdistukseen.

Ligniini on lignoselluloosaa hyödyntävissä prosesseissa, kuten sellunvalmistuksessa, runsaasti syntyvä sivutuote. Sen aromaattinen rakenne, hydroksyyliryhmät ja muokattavuus tekevät siitä lupaavan lähtöaineen katalyyttimateriaalien valmistukseen. Ligniinipohjaisia katalyyttejä voidaan valmistaa useilla menetelmillä. Tutkielmassa tarkastellaan erilaisin tavoin valmistettuja ligniinipohjaisia katalyyttejä ja niiden suorituskykyä metyleenisinisen poistamisessa vedestä, niin fotokatalyyttisen hajottamisen kuin pelkistämisen avulla. Näihin lukeutuu nanopartikkeleita tai -komposiitteja sisältäviä katalyyttejä.

Tutkimustuloksista nähdään, että erilaiset ligniinipohjaiset katalyyttimateriaalit toimivat varsin tehokkaasti metyleenisinisen poistossa. Tätä tuki myös osan työryhmistä suorittamat referenssikokeet, joissa verrattiin ligniinipohjaisten katalyyttien tehokkuutta ligniinittömiin samankaltaisiin katalyytteihin. Orgaanisten väriaineiden poistotehokkuuden parantaminen entisestään voi vaatia ligniinipohjaisten katalyyttien valmistusprosessien kehittämistä sekä sopivien reaktio-olosuhteiden löytämistä.