Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39161Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Μπόμπολη, Ελπινίκη | el |
| dc.date.accessioned | 2025-07-07T09:45:14Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39161 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Χημεία | el |
| dc.subject | Ανόργανη χημεία | el |
| dc.subject | Μεταλλοργανικό πλέγμα | el |
| dc.subject | Απορρύπανση νερού | el |
| dc.subject | Εξασθενές χρώμιο | el |
| dc.title | Ένα νέο μεταλλοργανικό πλέγμα Ce(IV) με εξαιρετική ικανότητα ρόφησης εξασθενούς χρωμίου | el |
| dc.type | masterThesis | en |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.classification | Metal organic frameworks | |
| heal.dateAvailable | 2028-07-06T21:00:00Z | - |
| heal.language | el | el |
| heal.access | embargo | el |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή | el |
| heal.publicationDate | 2025-06-30 | - |
| heal.abstract | Η αυξανόμενη βιομηχανική δραστηριότητα των τελευταίων δεκαετιών έχει συμβάλει σημαντικά στην επιβάρυνση του υδάτινου περιβάλλοντος, κυρίως μέσω της απελευθέρωσης τοξικών ρύπων, όπως τα βαρέα μέταλλα και τα οξοανιόντα τους. Ιδιαίτερη ανησυχία προκαλεί η παρουσία του εξασθενούς χρωμίου Cr(VI), ενός εξαιρετικά τοξικού και καρκινογόνου ρύπου που απειλεί τόσο τα υδρόβια οικοσυστήματα όσο και τη δημόσια υγεία. Η απομάκρυνση του Cr(VI) από τα υδατικά σώματα αποτελεί σήμερα ζήτημα υψηλής προτεραιότητας και έχει κινητοποιήσει την επιστημονική κοινότητα προς την αναζήτηση νέων, αποδοτικών και οικονομικά βιώσιμων τεχνολογιών ρύθμισης της ρύπανσης. Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή επικεντρώνεται στη σύνθεση, χαρακτηρισμό και αξιολόγηση ενός νέου μεσοπορώδους μεταλλοργανικού πλέγματος (MOF) με βάση το Ce(IV) και υποκαταστάτη το 2-μεθυλαμινο-ηλεκτρικό οξύ (2-methylamino-succinic acid, H2MASA), με τύπο [Ce6O4(OH)4(C5O4NH7)6(H2O)6 ] και ονομασία AL-MOF-4. Το νέο αυτό MOF φέρει λειτουργικές ομάδες μεθυλ-άμινο ή μεθυλαμμώνιο, οι οποίες μπορούν να αλληλεπιδρούν ισχυρά με Cr₂O₇²⁻ και CrO₄²⁻ ανιόντα, γεγονός που το καθιστά ως ένα προηγμένο υλικό ρόφησης για την απομάκρυνση του Cr(VI) από υδατικά διαλύματα. Το συγκεκριμένο Ce-MOF επιλέχθηκε λόγω της ικανότητας του Ce⁴⁺ να σχηματίζει πλέγματα με υψηλή κρυσταλλικότητα και υδρολυτική σταθερότητα, χαρακτηριστικά που είναι κρίσιμα για περιβαλλοντικές εφαρμογές. Στο πλαίσιο της εργασίας πραγματοποιήθηκαν εκτενείς μελέτες χαρακτηρισμού του νέου υλικού, με στόχο την επιβεβαίωση της καθαρότητας και της δομικής του ακεραιότητας, ενώ εξετάστηκε και η αποπρωτονιωμένη μορφή του. Ακολούθησαν πειράματα ρόφησης διαλείποντος έργου, εστιάζοντας στα οξοανιόντα Cr₂O₇²⁻ και CrO₄²⁻, όπου παρατηρήθηκε ταχεία και πλήρης απομάκρυνση των ρύπων από το νερό, ενώ πραγματοποιήθηκαν και μελέτες ρόφησης υπό συνεχή ροή και οι οποίες έδειξαν υποσχόμενα αποτελέσματα. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν ότι το συντιθέμενο AL-MOF-4 παρουσιάζει υψηλή ροφητική ικανότητα, συγκρίσιμη με εκείνη κορυφαίων υλικών της βιβλιογραφίας, ενώ διατηρεί την αποτελεσματικότητά του σε ευρύ φάσμα τιμών pH και παρουσία ανταγωνιστικών ιόντων. Η σταθερότητα και η αποδοτικότητα του υλικού υπό μη ιδανικές συνθήκες το καθιστούν υποψήφιο για εφαρμογές μεγάλης κλίμακας στην επεξεργασία επιμολυσμένων υδάτων. Η εργασία προσφέρει σημαντική συμβολή στην έρευνα γύρω από τα Ce-MOFs, τα οποία μέχρι σήμερα έχουν μελετηθεί κυρίως για εφαρμογές στην κατάλυση και την αποθήκευση αερίων, αλλά λιγότερο ως υλικά ρόφησης βαρέων μετάλλων. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης ανοίγουν τον δρόμο για περαιτέρω διερεύνηση τέτοιων υλικών στον τομέα της περιβαλλοντικής προστασίας. | el |
| heal.abstract | The increasing industrial activity of recent decades has significantly contributed to the degradation of aquatic environments, primarily through the release of toxic pollutants, including heavy metals and their oxyanions. Of particular concern is the presence of hexavalent chromium Cr(VI), an extremely poisonous and carcinogenic pollutant that poses a serious threat to both aquatic ecosystems and public health. The removal of Cr(VI) from water is currently a high-priority issue, having mobilized the scientific community in the search for new, efficient, and economically viable technologies for pollution control. This master's thesis focuses on the synthesis, characterization, and evaluation of a new mesoporous cerium-based metal–organic framework (MOF), denoted as AL-MOF-4 (AL=ALEIPHATIC), which is based on Ce(IV) and the ligand 2-(methylamino)-succinic acid (H₂MASA), having the chemical formula [Ce₆O₄(OH)₄(C₅O₄NH₇)₆(H₂O)₆]. This new MOF features methylamino or methylammonium functional groups, which can strongly interact with Cr₂O₇²⁻ and CrO₄²⁻ anions, making it a promising advanced adsorbent material for the removal of Cr(VI) from aqueous solutions. Ce(IV) was selected as the metal center due to its ability to form highly crystalline and hydrolytically stable frameworks, properties that are crucial for environmental applications. Extensive characterization studies were conducted to confirm the material's purity and structural integrity, including the analysis of its deprotonated form. Batch adsorption experiments targeting Cr₂O₇²⁻ and CrO₄²⁻ anions showed rapid and complete pollutant removal from water. Additionally, continuous flow sorption studies were conducted, yielding promising results. The findings demonstrated that the synthesized AL-MOF-4 exhibits a high adsorption capacity, comparable to that of the best Cr(VI) sorbents reported in the literature, while maintaining its effectiveness across a wide pH range and in the presence of competing ions. Its stability and performance under non-ideal conditions underscore its potential for large-scale applications in treating contaminated water. This work makes a significant contribution to the field of Ce(IV)-based MOFs, which have been primarily studied for applications in catalysis and gas storage, but less so as adsorbents for heavy metal remediation. The results of this study lay the foundation for further research into these materials for environmental protection purposes. | en |
| heal.advisorName | Μάνος, Εμμανουήλ | el |
| heal.committeeMemberName | Μάνος, Εμμανουήλ | el |
| heal.committeeMemberName | Πλακατούρας, Ιωάννης | el |
| heal.committeeMemberName | Καρακασίδης, Μιχαήλ | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.numberOfPages | 115 | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΜΕΥ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε. Μπόμπολη Ελπινίκη 2025.pdf | 4.82 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
This item is licensed under a Creative Commons License
