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Effects of photocatalytic TiO2 nanoparticles on molecular weight and elemental distribution of natural organic matter
Claudia Gonzalez
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Interdisziplinäres Masterstudium Environmental Sciences
Betreuer*in
Thilo Hofmann
DOI
10.25365/thesis.40775
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29641.15740.195869-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In dieser Arbeit werden TiO2 Nanopartikel verwendet, um kommerzielle Stand-ard Pehokee Peat Huminsäure (Pahokee Peat humic acid, PPHA) abzubauen. Die herbeigeführten Veränderungen der PPHA werden durch ein HPSEC-UV/Vis-Fluoreszenz-ICP-MS System beobachtet. Zusätzlich werden ein UV/Vis Spectrophotometer und ein Spectrofluorometer zur Analyse verwendet. Ein Equilibrium-Experiment (Zeitstudie) sowie eine Untersuchung der photo-katalytischen TiO2 Aktivität und der Adsorptionsisotherme wurden vor dem Irra-diations-Experiment durchgeführt, um die experimentellen Gegebenheiten festzustellen.
Die Ergebnisse dieser Studie bekräftigen, dass die photokatalytische Aktivität von TiO2 Nanopartikeln PPHA Moleküle mit hohem molekularem Gewicht (high molecular weight, HMW) zu LMW Verbindungen abbaut. Die Veränder-ung in der Verteilung des molekularen Gewichts wird begleitet von einer Re-duktion der UV-Vis Absorption. Die Änderung der Absorptionsraten deutet auf eine Verringerung der Aromatizität und eine reduzierte Wahrscheinlichkeit der Entstehung von DBPs hin. Fluoreszenz und Element-Verteilung werden ebenfalls von photokatalytischem Abbau beeinflusst. Allerdings steht das Ausmaß der Degradation nicht im Zusammenhang mit der Konzentration von TiO2 Nanopartikeln, sondern mit der Adsorption von PPHA an der Oberfläche von TiO2.
Abstract
(Englisch)
In this thesis, photocatalytic TiO2 nanoparticles are used to degrade a commer-cial standard Pahokee Peat humic acid (PPHA). The changes induced in the PPHA are monitored using a HPSEC-UV/Vis-Fluorescence-ICP-MS system, as well as a UV/Vis Spectrophotometer and a Spectrofluorometer to complement the analysis.
An equilibrium experiment (Time study), photocatalytic TiO2 activity and Ad-sorption Isotherm study were performed previous to the Irradiation experiment in order to set the experimental conditions.
The results of this study confirm that the photocatalytic activity of TiO2 nanopar-ticles degrades PPHA molecules from high molecular weight to LMW com-pounds.
The change in molecular weight distribution is accompanied by reductions in UV-Vis absorbance, with a change of absorbance ratios that points to a loss of aromaticity and reduction of formation potential of DBPs. Fluorescence and elemental distribution are also affected by the photocatalytic degradation. However, the extent of degradation is not related to the concentrations of TiO2 nanoparticles, but to the adsorption of PPHA onto the surface of TiO2.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
TiO2 nanoparticles molecular weight elemental distribution natural organic matter photocatalytic degradation
Schlagwörter
(Deutsch)
TiO2 Nanopartikel Molekulargewicht Elementverteilung natürliches organisches Material photokatalytische Zersetzung
Autor*innen
Claudia Gonzalez
Haupttitel (Englisch)
Effects of photocatalytic TiO2 nanoparticles on molecular weight and elemental distribution of natural organic matter
Paralleltitel (Deutsch)
Einfluss von photokatalytischen TiO2 Nanopartikeln auf molekulares Gewicht und Elementverteilung von natürlichem organischem Material
Paralleltitel (Englisch)
Effects of photocatalytic TiO2 nanoparticles on Molecular Weight and Elemental Distribution of Natural Organic Matter
Publikationsjahr
2016
Umfangsangabe
65 Seiten
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Thilo Hofmann
Klassifikationen
38 Geowissenschaften > 38.95 Umweltgeologie, Geoökologie ,
43 Umweltforschung > 43.12 Umweltchemie
AC Nummer
AC13230039
Utheses ID
36106
Studienkennzahl
UA | 066 | 299 | |