Materiali porosi di nuova generazione per l'adsorbimento di inquinanti inorganici e organici da acque.

This thesis project aims to study pollutants removal from contaminated waters by new sorbent phases. In particular, we investigated the adsorption of four heavy metals because of their health and environmental risks. A variety of strategies have been tested to improve the clean-up of the water and maintain its quality. One of the most convenient approaches is adsorption process. We studied four zeolite samples, kindly synthesized by Istituto di Metodologie per l'Analisi Ambientale (IMAA). Zeolites are a family of environmentally compatible crystalline aluminum silicates composed of TO4 basic building units, where T is Si4+ or Al3+. We carried out both thermodynamic and kinetic experiments to evaluate adsorption capacities and rates of each material. Moreover, mixed metals experiments in different aqueous matrices were investigated to simulate actual conditions. Finally, we carried out some preliminary preconcentration tests with five steroids and fluoroquinolone Ofloxacin. For these experiments, we used two zeolites, synthesized from waste materials, and two MOF (Metal Organic Framework) as sorbent phases.

Questo progetto di tesi mira a studiare la rimozione di inquinanti dalle acque contaminate mediante fasi adsorbenti di nuova generazione. In particolare, abbiamo studiato l'adsorbimento di quattro metalli pesanti, a causa dei loro rischi per la salute e per l'ambiente. Varie strategie sono state testate per migliorare la sicurezza dell'acqua e mantenere la sua qualità, ma uno degli approcci più convenienti è il processo di adsorbimento. Abbiamo studiato quattro campioni di zeolite, gentilmente sintetizzate dall'Istituto di Metodologie per l'Analisi Ambientale (IMAA). Le zeoliti sono una famiglia di allumino-silicati cristallini ecocompatibili composta da basic building units TO4, in cui T è uno ione Si4+ o Al3+. Abbiamo effettuato esperimenti termodinamici e cinetici per valutare le capacità e le velocità di adsorbimento di ogni materiale. Inoltre, sono stati studiati esperimenti su metalli misti in diverse matrici acquose per simulare le condizioni reali. Infine, abbiamo effettuato alcune prove preliminari di preconcentrazione con cinque steroidi e il fluorochinolone Ofloxacina. Per questi esperimenti, abbiamo usato due zeoliti, sintetizzate da materiali di scarto, e due MOF (Metal Organic Framework) come fasi adsorbenti.