Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
284
T5: P–4 
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
285
T5: P–5 
Spectroscopic studies of U(VI) sorption products on inuline 
 
Agnieszka Gładysz-Płaska
1
, Agnieszka Lipke
1
, Dariusz Sternik
1
, 
Marek Majdan
1
, and Mariusz Trytek
2
 
 
1 
Faculty of Chemistry, Maria Curie-Sklodowska University, M. Curie-Sklodowska Sq. 2, 20-031 
Lublin, Poland, e-mail: [e-mail], [e-mail] 
2 
Faculty of Biology and Biotechnology, Maria Curie-Sklodowska University, Akademicka 19, 20-033 
Lublin, Poland 
  
 
Removal of metals and organic compounds occurring in industrial sewages, as well as long-
lived radioisotopes from radioactive solutions, nuclear power plants, or their leaching from the 
earth's crust in the mining industry is  very important from the point of view of health  hazards 
and environmental issues. Among all purification processes, adsorption is of the greatest interest 
due to its design and operation flexibility as well as high efficiency. Recently the attention has 
been  paid to adsorption  on the  natural materials,  so-called  biosorbents:  yeasts, algae, bacteria, 
plants of all kinds or vegetable wastes [1]. 
 
The aim  of the study  was to investigate the sorption properties of natural sorbent based  on 
the inulin. Inulin is a polysaccharide composed of 30–35 molecules of monosaccharides (Fig. 1) 
and  it  is  known  as  a  compound  having  many  applications  in  dietetics,  medicine,  food 
technology. This material has been obtained from the roots of the plant Dahlia which were dried 
and ground. Dahlia roots (tubers) were chosen as the source of inulin, since they contain about 
45–55% of this polysaccharide. Several spectroscopic methods were used in the studies: SEM, 
XPS,  FTIR,  luminescence  and  thermal  analysis  for  identification  of  sorption  products  and 
proposed  sorption  mechanisms.  The  sorption  capacity  of  this  sorbent  was  50  mg/g  for  the 
system  containing  only  uranium  and  95  mg/g  for  the  system  containing  uranium  at  a 
concentration  from  0.05  to  1  mmol/dm
3
  and  phosphate  at  a  concentration  of  0.05  mmol/dm
3
 
simultaneously. 
          
                         
200
400
600
800
1000
1200
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
Binding energy, eV
C
P
S
O
 2
s
A
l 2
p
Si
 2
p 
+ 
U
 5
d
C
 1
s
U
 4
f
N
 1
s
O
 1
s
 
Fig. 1. Structure of inulin.                                   Fig. 2. XPS spectra of U(VI) sorbed on the inuline. 
 
Keywords: uranium; biosorbent; FTIR; XPS  
 
Acknowledgment 
The research was carried out with the equipment purchased thanks to the financial support of the European 
Regional Development Fund in the framework of the Operational Program Development of Eastern Poland 
2007-2013 (Contract No. POPW 01.03.00-06-017/09). 
 
References  
[1]  Ch.  Zhao, X.  Li, C.  Ding, J.  Liao,  L. Du, J.  Yang, Y. Yang,  D.  Zhang, J. Tang,  N. Liu,  Q. Sun, J. 
Radioanal. Nucl. Chem. 310 (2016) 165. 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
286
T5: P–6 
Physical chemistry of sodium silicate interactions during consolidation: 
effect of CO
2
 on gel structure 
 
Renata Cicha-Szot
1
, Maja Mroczkowska-Szerszeń
2
, and Sławomir Falkowicz
1
 
 
1 
Department of Petroleum Engineering, Oil and Gas Institute – National Research Institute, Lubicz 
25A, Kraków, Poland, e-mail: [e-mail] 
2 
Department of Geology and Geochemistry, Oil and Gas Institute – National Research Institute, 
Lubicz 25A, Kraków, Poland 
 
 
Protection  of  ground  water  resources  is  a  key  challenge  in  21
st
  century.  Developing  of  new 
technologies  is  crucial  in  order  prevent  pollution  not  only  close  to  urban  settings  with  highly 
congested infrastructure but also in the case of demanding topographical relief. Trenchless methods 
are  attractive  solutions  however  for  the  optimum  trenchless  technology  the  combinations  of  the 
variety of factors by the choice of the parameters should be considered [1]. These are: the materials 
and the geotechnical aspects.  
 
One of the advantage of  the developed trenchless Technology of Forming  Horizontal  insulating 
Barriers (TFHB) in  water  bearing  zones is injection of non-toxic, environmentally friendly water 
solution of sodium silicate. As an gelling agent carbon dioxide is applied. The purpose of this work is 
better understanding of injection fluid properties by identifying the effect of carbocatalysis (external 
catalysis)  on  consolidation  mechanism  of  sodium  silicate  solutions  during  vertical  permeability 
reduction.  
 
Infrared  spectroscopy  using  Attenuated  Total  Reflectance  (ATR)  technique,  confirms  structural 
change of sodium silicate during the contact with CO
2
 as well as evaluation of sol-gel transition in the 
presence  of  CO
2
  and  internal  catalytic  agent  (HCl).    The  process  may  be  described  by  changes  in 
share of different types of bounds present in the solution and gelled samples, like presence of Q
2
, Q
3
 
and Q
4
 type tetrahedra in different proportions, where Q represents fourfold coordinated silicon atom 
and  its  index  shows  how  many  other  silicon  atoms  are  interconnected  by  the  oxygens.  Increasing 
amount  of  species  with  high  coordination  index  may  be  an  evidence  of    the  structure  crosslinking 
process [2, 3]. 
 
The main indicators of sol-gel transition are spectral changes, like increase in intensity of bands 
which should be most probably assigned to Si–O–Si antisymmetric stretching vibrations of Q
3
 and Q
4
 
species corresponding to their higher participation percentage in total share [2], comparing to initial 
silicate sol structure where mainly Q
2
 species are present in the starting solution. The first stage of the 
gelling  progress  manifests  itself  also  in  the  shifting  of  the  dominating  Si-O  bands,  towards  higher 
wavenumbers (ca. 1080 cm
–1
), depending of gelling solution composition. The prosses coincidences 
with changing  of the positon of the maximum assigned to Q
2
 species, towards higher wavenumbers 
from  1006  to  1015  cm
–1
,  which  also  may  be  correlated  with  the  pH  decrease  [4].  The  study  was 
performed for basic and Al modified silicate solutions. Obtained results show clearly the difference 
between chemical structure of internally and externally catalyzed silicate gelling systems. 
 
Keywords: alkaline silicate solution; carbocatalysis; horizontal insulating barriers, gelation 
 
Acknowledgment 
This work is the result of research conducted within the research project „Novel environmentally friendly 
technique  of  creating  horizontal  barriers  in  water  bearing  zones”  funded  by  the  National  Centre  for 
Research and Development within Smart Growth Operational Programme  Priority axis 1: SUPPORT FOR 
R&D  ACTIVITY  OF  ENTERPRISES  Priority  1.1.1:  R&D  projects  of  enterprises,  Contract  No.: 
POIR.01.01.01-00-1038/15-00 
 
References  
[1]  A. Kuliczkowski, A. Zwierzchowska, Structure and Environment 2(2) (2010) 31. 
[2]  M. Tognonvi, J. Soro, J-L. Gelet, S. Rossignol, J. Non-Cryst. Solids 358 (2012) 81. 
[3]  S.A. MacDonald, C.R. Schardt, D.J. Masiello, J.H. Simmons, J. Non-Cryst. Solids 275 (2000) 72. 
[4]  M. Tognonvi, J. Soro, J-L. Gelet, S. Rossignol, J. Non-Cryst. Solids 358 (2012) 492. 

---