DR. SC. VANJA GILJA

Razvoj fotokatalitičkih polimernih nanokompozita za obradu otpadnih voda

Mikrograf modificiranog lebdećeg pepela dietilen glikolom

U doktorskom radu cilj istraživanja bio je razviti nove nanokompozitne fotokatalizatore na bazi TiO2, ZnO i vodljivih polimera; polianilina (PANI) i polipirola (PPy), koji se aktiviraju apsorpcijom Sunčeva zračenja.

In-situ kemijskom oksidacijskom sintezom pripremljena su četiri polimerna nanokompozitna fotokatalizatora na bazi titanijeva dioksida (TiO2) i cinkova oksida (ZnO) s polipirolom (PPy) i polianilinom (PANI). Također, sol-gel sintezom pripremljeni su TiO2 fotokatalizatori u prisustvu modificiranog lebdećeg pepela, koji je imao ulogu nosača TiO2 fotokatalizatora. Tijekom sinteze uzoraka neophodno je bilo ispitati i optimirati uvjete sinteze: koncentracije polaznih tvari i koncentracije inicijatora, temperature, vrijeme sinteze. Potom, provedena je karakterizacije uzoraka (FTIR, XRD, BET, TGA, SEM, UV/VIS) kako bi se utvrdila njihova struktura i svojstva te su odabrani najefikasniji katalizatori za istraživanje procesa pročišćavanja otpadnih voda.

Ocjena fotokatalitičke efikasnosti katalizatora istražena je oksidacijskom razgradnjom bojila; Reactive Red 45 (RR45) i Acid Blue 25 (AB25) u vodi pri UVA zračenju i simuliranom Sunčevu zračenju. Kako bi se dodatno unaprijedio fotokatalitički proces pročišćavanja otpadnih voda, tj. kako bi se olakšano izdvajali nanofotokatalizatori nakon procesa pročišćavanja, provedena su istraživanja modifikacije lebdećeg pepela. Lebdeći pepeo je otpadni materijal procesa izgaranja ugljena u termoelektranama, a ova njegova primjena predstavlja njegovo recikliranje.  

Rezultati istraživanja potvrdili su predviđanja o mogućnosti pomaka aktivnosti (TiO2 i ZnO) katalizatora, dopiranih vodljivim polimerima, u područje vidljivog Sunčevog zračenja. Rezultati su pokazali da novo razvijeni polimerni nanokompozitni fotokatalizatori značajno povećavaju efikasnost naprednih oksidacijskih procesa (AOP) tijekom pročišćavanja otpadnih voda. AOP su suvremeni kemijski procesi, koji se temelje na oksidacijskoj razgradnji organskih toksičnih onečišćenja u vodi na ugljikovog dioksid i vodu, kao neopasne tvari.

Mentor: prof. dr. sc. Zlata Hrnjak-Murgić (Sveučilište u Zagrebu, Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije)

Natječajni rok: DOK-2014-06

Priprema suspenzije RR 45 bojila i PPy/TiO2 fotokatalizatora za fotokatalizu
Rezultati razgradnje RR 45 bojila nakon 90 minuta fotokatalize upotrebom PPy/TiO2 uzoraka sintetiziranih u trajanju od 90 min, 15 min i 6 h

Dr. sc. Vanja Gilja, mag. ing. oecoing. rođena je 13. studenoga 1987. u Zagrebu. Diplomirala je studij Ekoinženjerstva na Fakultetu kemijskog inženjerstva i tehnologije 2013. godine. Od siječnja 2015. do prosinca 2018. godine bila je zaposlena na Zavodu za polimerno inženjerstvo i organsku kemijsku tehnologiju, kao asistent doktorand, u sklopu izvođenja DePoNPhoto projekta Hrvatske zaklade za znanost. Tijekom izrade doktorskog rada usavršavala se na Sveučilištu u Aucklandu, Novi Zeland kod prof. dr. sc. Jadranke Travaš-Sejdić u trajanju od dva mjeseca.

Vanja Gilja objavila je trinaest (13) znanstvenih radova, od toga osam (8) u časopisima citiranim u CC bazi, a četiri (4) u zbornicima radova s međunarodnom i domaćom recenzijom i jedan (1) u sekundarnim publikacijama te je sudjelovala na konferencijama s dvadeset šest (26) priopćenja. Rezultate istraživanja, iz područja doktorskog rada, objavila je u šest (6) znanstvenih radova u časopisima citiranim u bazi Web of Science te četiri (4) u zbornicima skupova koji predstavljaju originalan znanstveni doprinos u području kemijskog inženjerstva i kemijskog inženjerstva u razvoju materijala.