Vandenilio dujų tankis yra mažas ir turi absoliučiam nuliui artimą suskystėjamo temperatūrą, todėl vandenilio saugojimas yra sudėtingas uždavinys. Kai kurie, ypač metalo, elementai pasižymi savybe absorbuoti vandenilio molekules prie artimų aplinkai vidutinėms temperatūroms bei slėgiams, todėl tyrinėjamas vandenilio saugojimas ryšiuose su metalo jonais. Iš šių junginių vandenilis šalinamas pakaitinus lydinius. Norint, kad vandenilio saugojimas energetiniu požiūriu pasiteisintų, svarbu žinoti vandenilio adsorbcijos, desorbcijos ir difuzijos mechanizmus. Šiame darbe, pasitelkus analitines išraiškas, modeliuojami adsorbcijos ir paviršiaus joninės erozijos, vandenilio pasiskirstymo metalo lydinyje bei vandenilio dehidrinimo procesai. / The storage of hydrogen is an important problem. Hydrogen gas has low density and freezing point close to absolute zero. Some, specially, metal elements have feature to adsorb molecules of hydrogen at intermediate temperatures and pressures. This research deals with possibilities to store hydrogen in metals alloys. It is need external heat for these alloys dehydrogenation. An attempt to understand the processes of hydrogen adsorption, desorption and diffusion is made. Modelling results of deposition and ion irradiation, distribution of hydrogen in bulk, kinetic of dehydrogenation are presented.

Riebalų rūgščių (RR) gebėjimas sudaryti savitvarkius sluoksnius ant neorganinių medžiagų yra tinkams būdas kontroliuoti paviršių vilgumo savybes. Adsorbcijos mechanimai ant lygių paviršių yra plačiai išnagrinėti, tačiau tarppaviršiniai procesai ant nanostruktūrizuotų paviršių išlieka neaiškūs. Šiame darbe buvo nagrinėjamas RR bei metilo oleato savitvarkių sluoksnių ant Al oksi-hidroksido formavimosi mechanizmas. PM-RAIRS spektrai parodė, kad RR stipriai sąveikauja su hidroksilinto aliuminio paviršiumi per deprotonizuotas karboksilines grupes. Metilo oleato atveju dėl sąveikos metu vykstančios cheminės transformacijos (muilinimo-hidrolizės) esterio grupė persiformuoja į karboksilatų grupes. Atominės jėgos mikroskopijos pagalba buvo nustatytas paviršiaus morfologijos pokytis - ryškiai matomi reguliarūs linijiniai nanosegmentai, turintys panašius išmatavimus ir tarpusavio atstumus, kurie atsiranda išimtinai dėl riebalų rūgščių savitvarkos. Savitvarkių sluoksnių stabilumas ir vilgumo ypatybės buvo nagrinėjamos po UV/O3 poveikio, sendinimo ore bei kondicionavimo įvariose vandeninėse terpėse, atsižvelgiant į paviršiaus šiurkštį ir cheminę sudėtį. Darbe pateikti rezultatai rodo, kad aiškios koreliacijos tarp vandens drėkinimo kampo (θw) bei paviršiaus Wenzel šiurkščio nėra. θw smarkiai išauga didėjant adsorbuotų RR -CHx- grupių skaičiui. Tai leidžia teigti, kad paviršiaus hidrofobiškumą didžia dalimi lemia savitvarkiai RR sluoksniai, o šiurkštis turi tik nedidelę įtaką vilgumui... [toliau žr. visą tekstą] / The self-assembly of fatty acids (FA) on the surfaces of inorganic materials is a relevant way to control their wetting properties. While the mechanism of adsorption on model flat substrate is well described in the literature, interfacial processes remain poorly documented on nanostructured surfaces. Investigation of the mechanism of self-assembly of fatty acids (FA) and methyl oleate on an Al oxy-hydroxide surface was done. After the FA adsorption, the presence of coordinative bonded carboxylate species on the Al oxy-hydroxide surface is demonstrated by means of PM-IRRAS analysis. The contact of methyl oleate with the surface leads to its chemical transformation through a saponification-hydrolysis reaction. As a consequence, it binds to the surface in a manner similar to that for fatty acids. AFM demonstrated the change of morphology - the existence of highly ordered nanostructures, the formation of aligned nano-patterns, guided only by the FA self-assembly. The stability and the origin of wetting properties of the self-assembled layers was examined under UV/O3 treatment, in air and in aqueous media taking into account key parameters, namely the surface roughness and its composition. Results revealed that no correlation can be made between water contact angles and the Wenzel roughness. By contrast, water contact angle strongly increased with the amount of -CHx- groups exhibited by adsorbed FA. These findings suggest that the main origin of hydrophobisation is the presence... [to full text]

Aim of the work was to create the synthesis technology of “sandwich-type” CuO/γAl2O3, Co3O4/γAl2O3 and MnO2/γAl2O3 adsorbent-catalysts, determine their properties, and investigate their implementation in alcohols removal processes.

Aim of the work was to create a production technology of thermo-stable adsorbents-catalysts using activated carbon and Al2O3, CuO, Cr2O3, Co3O4, to determine their properties and use peculiarities in VOC removal technologies.

Antropogeninės kilmės lakūs organiniai junginiai (LOJ) yra žalingi ir, patekę į atmosferą, sukelia neigiamą poveikį aplinkos oro kokybei, žmonių sveikatai ir supančiai aplinkai. Todėl LOJ šalinimo technologijos yra aktuali aplinkosaugos ir chemijos inžinerijos problema. Vieni iš sunkiausiai nukenksminamų teršalų yra lakūs aromatiniai junginiai, tokie kaip benzenas, toluenas ir ksilenai (BTK). Plačiausiai tyrinėjamas LOJ nukenksminimo būdas – heterogeninis katalizinis oksidavimas. Vienas iš aktyviausių pavienių metalų oksidų LOJ oksidavimo reakcijose yra CuO. Pastaruoju metu labai susidomėta La ir, ypatingai, Ce bei kitų retųjų žemės metalų ir jų oksidų savybėmis žematemperatūriuose heterogeniniuose kataliziniuose procesuose. Dispergavus CuO-CeO2 ir CuO-La2O3 ant didelį savitąjį paviršiaus plotą turinčių nešiklių, galima gauti dvigubo veikimo medžiagą – adsorbentą-katalizatorių. Tokia medžiaga sukoncentruoja LOJ iš įkrovą pratekančio valomo oro srauto. Vėliau adsorbuotos medžiagos, padidinus įkrovos temperatūrą, suoksiduojamos į CO2 ir vandens garus. Esant mažoms teršalų koncentracijoms, ši alternatyvi technologija tampa ekonomiškesne nei tradicinis LOJ katalizinis oksidavimas. Šio darbo tikslas – susintetinti užneštinius CuO-CeO2 ir CuO-La2O3 katalizatorius, ištirti jų savybes ir panaudojimo rodiklius benzeno, tolueno ir o-ksileno visiško oksidavimo technologijose. / Anthropogenic volatile organic compounds (VOC) are harmful and cause negative impact on air quality, human health and the surrounding environment. Therefore, VOC removal technologies are significant environmental and chemical engineering problem. Volatile aromatic compounds such as benzene, toluene and xylenes (BTX) are ones of the most difficultly decontaminable substances. The most widely studied decontamination technique of VOC is the heterogeneous catalytic oxidation. CuO is one of the most active single metal oxides in VOC oxidation reactions. La, especially Ce and other rare-earth metals and their oxides have gained interest in low-temperature heterogeneous catalytic processes. CuO-CeO2 and CuO-La2O3 dispersed on high specific surface area support may be used as a dual function material – adsorbent-catalyst. Such system concentrates VOC from contaminated air passing through the adsorptive reactor. The adsorbed VOC are then oxidized into CO2 and water vapor by raising the temperature of the adsorbent-catalyst bed. At low concentrations of contaminants this alternative technology becomes more economical compared to conventional VOC catalytic oxidation. The Aim of the work is to develop supported CuO-CeO2 and CuO-La2O3 catalysts, determine their properties and their usage in complete oxidation technologies of benzene, toluene and o-xylene.

Tiriamasis darbas nagrinėja fundamentalias plazmos sąveikos su termobranduolinio reaktoriaus sienelėmis problemas. Jis atliktas bendradarbiaujant su tarptautiniais tyrimų centrais Europoje, dalyvaujančiais kuriant naujos kartos termobranduolinį reaktorių. W dangos, gautos magnetroniniu garinimo būdu, buvo paveiktos argono jonų su anglies priemaišomis spinduliuote esant skirtingiems slėgiams eksperimentiniame įrenginyje. Pagrindinis dėmesys sutelktas į teigiamų jonizuotų dalelių ir plazmos sąveiką su volframo danga anglies adsorbcijos metu ir jų poveikį volframo dangos savybėms. Darbe ištirtos ir išaiškintos sąlygos, prie kurių anglis, readsorbuota iš plazmos, efektyviai pernešama į W tūrį. Darbe parodyta, kad, vykstant vienalaikei C adsorbcijai ir joninei spinduliuotei, anglis efektyviai pernešama nuo paviršiaus į tūrį, kai W paviršius tik dalinai padengtas adsorbuota anglimi. Kai W paviršius padengtas ištisine C plėvele, anglies pernešimas nuo paviršiaus į tūrį yra blokuojamas. Gautų spinduliuote paveiktų dangų savybės buvo nagrinėjamos sekančiomis technologijomis: paviršiaus topografinė analizė atlikta naudojant skenuojantį elektroninį mikroskopą, atominės jėgos mikroskopą, dangų struktūra tirta su rentgeno spindulių difraktometru, dangų profilio analizė atlikta rusenančio išlydžio optinė spektroskopija. Panaudoti analizės metodai sudarė galimybes tirti dangų elementinę sudėtį, mikrostruktūrą, paviršiaus reljefą ir atlikti elementinės sudėties profiliavimą nuo paviršiaus... [toliau žr. visą tekstą] / The dissertation was implemented in-collaboration with international research centers in Europe, who participates in the development of new century thermonuclear reactors process. The existence of more than one plasma facing material at the ITER divertor target (CFC and W) can affect substantially the fuel retention properties of W by formation of deposited hydrocarbon layers and carbides and could lead to significant changes of the mixed-material properties with respect to that of the pure W material. The task of this work is to understand these effects by means of dedicated experimental studies to determine the influence of the various physics processes in the final erosion/redeposition pattern. The goal of the work is the fabrication of W films to be used in plasma – facing components in fusion devices, and the understanding of the mechanism of physical phenomena initiating modification of mechanical properties of W – based thin films on stainless steel substrates under Ar ion irradiation and under high-flux, low-energy H+ ions irradiation in the range of temperatures. During this work there were fabricated nanocrystalline W coatings on carbon based materials (including cfcs) using magnetron sputtering technique. Main parameters: area of deposits – 20 x 17 cm, thickness homogeneity – better than 20%, coating thickness – 3-6 µm. The microstructure of w coatings was densified by deposition under continuous ion bombardment and optimization of grain size and texture to improve... [to full text]

The dissertation was implemented in-collaboration with international research centers in Europe, who participates in the development of new century thermonuclear reactors process. The existence of more than one plasma facing material at the ITER divertor target (CFC and W) can affect substantially the fuel retention properties of W by formation of deposited hydrocarbon layers and carbides and could lead to significant changes of the mixed-material properties with respect to that of the pure W material. The task of this work is to understand these effects by means of dedicated experimental studies to determine the influence of the various physics processes in the final erosion/redeposition pattern. The goal of the work is the fabrication of W films to be used in plasma – facing components in fusion devices, and the understanding of the mechanism of physical phenomena initiating modification of mechanical properties of W – based thin films on stainless steel substrates under Ar ion irradiation and under high-flux, low-energy H+ ions irradiation in the range of temperatures. During this work there were fabricated nanocrystalline W coatings on carbon based materials (including cfcs) using magnetron sputtering technique. Main parameters: area of deposits – 20 x 17 cm, thickness homogeneity – better than 20%, coating thickness – 3-6 µm. The microstructure of w coatings was densified by deposition under continuous ion bombardment and optimization of grain size and texture to improve... [to full text] / Tiriamasis darbas nagrinėja fundamentalias plazmos sąveikos su termobranduolinio reaktoriaus sienelėmis problemas. Jis atliktas bendradarbiaujant su tarptautiniais tyrimų centrais Europoje, dalyvaujančiais kuriant naujos kartos termobranduolinį reaktorių. W dangos, gautos magnetroniniu garinimo būdu, buvo paveiktos argono jonų su anglies priemaišomis spinduliuote esant skirtingiems slėgiams eksperimentiniame įrenginyje. Pagrindinis dėmesys sutelktas į teigiamų jonizuotų dalelių ir plazmos sąveiką su volframo danga anglies adsorbcijos metu ir jų poveikį volframo dangos savybėms. Darbe ištirtos ir išaiškintos sąlygos, prie kurių anglis, readsorbuota iš plazmos, efektyviai pernešama į W tūrį. Darbe parodyta, kad, vykstant vienalaikei C adsorbcijai ir joninei spinduliuotei, anglis efektyviai pernešama nuo paviršiaus į tūrį, kai W paviršius tik dalinai padengtas adsorbuota anglimi. Kai W paviršius padengtas ištisine C plėvele, anglies pernešimas nuo paviršiaus į tūrį yra blokuojamas. Gautų spinduliuote paveiktų dangų savybės buvo nagrinėjamos sekančiomis technologijomis: paviršiaus topografinė analizė atlikta naudojant skenuojantį elektroninį mikroskopą, atominės jėgos mikroskopą, dangų struktūra tirta su rentgeno spindulių difraktometru, dangų profilio analizė atlikta rusenančio išlydžio optinė spektroskopija. Panaudoti analizės metodai sudarė galimybes tirti dangų elementinę sudėtį, mikrostruktūrą, paviršiaus reljefą ir atlikti elementinės sudėties profiliavimą nuo paviršiaus... [toliau žr. visą tekstą]

In this master work the influence of calcium ions on the cadmium mobility in the sandy and clay soils was investigated. Work subject - samples of Orthieutric Fluvisol and Calcaric-Endohypogleyic Luvisol topsoils taken from arable lands in Balbieriskis distirict. Work objective - to investigate the influence of calcium ions on the cadmium adsorption-desorption processes in the model systems of different kind of soil-Cd(NO3)2-Ca(NO3)2 simulating pH, Cd2+ and Ca2+ amounts. Work methods - the investigated soil samples were agitated for 1 hour with Cd(NO3)2 and Ca(NO3)2 solutions of various concentrations. The solutions were made in the 0.03M NaNO3 for the constant ionic strength maintaining. The Cd amounts in the equilibrium solution after the adsorption were determined with atomic absorption spectrometer (AAS). The Cd desorption was investigated in the samples after adsorption using 0.05M NH4-EDTA (pH 7) solution as extractant. The Cd amount in extract was determined with AAS. Work results - results of the research showed that in the clay soil were accumulated more mobile Cd ions under the influence of Ca ions than in the sandy soil. The clay soil adsorbed for 25 % less and desorbed for 77 % more mobile Cd ions than sandy soil. When soil contamination with Cd was increased from 8 till 40 mg/kg, the Cd adsorption increased about 17 % in both alkaline (pH 8) and acidic (pH 4) medium, while in the sandy soil it decreased about 7 % at pH 8 and increased about 3 % at pH 4. The... [to full text]

Magistro darbe tiriama kadmio ir švino adsorbcijos ir desorbcijos procesai bei jų tarpusavio sąveika skirtingos granuliometrinės sudėties dirvožemiuose. Darbo objektas - du skirtingos granuliometrinės sudėties (priesmėlio ir priemolio) dirvožemiai. Darbo tikslas – ištirti kadmio ir švino adsorbcijos-desorbcijos procesus ir jų tarpusavio sąveikos poveikį jų judrumui tiriamuose dirvožemiuose. Darbo metodai – švino, kadmio, ir jų mišinių adsorbcijos dirvožemiuose procesui tirti dirvožemių ėminiai iki pusiausvyrosios būsenos buvo plakami su skirtingos koncentracijos (0, 0,25, 0,5, 1 mM) Cd (NO3)2, Pb(NO3)2 ir jų mišinių tirpalais, paruoštais 0,03M NaNO3 tirpale pastoviai joninei jėgai palaikyti. Po adsorbcijos eksperimento Cd2+ ir Pb2+ jonų koncentracijos pusiausvirajame tirpale nustatytos liepsnos atominės absorbcinės spektrometrijos metodu (AAS). Desorbcijos procesas ištirtas tuose pačiuose mėginiuose panaudojant ekstrakciją su 0,05M NH4 – EDTA (pH 7) ekstrahentu. Ekstraktuose Pb2+ ir Cd2+ jonų koncentracijos nustatytos liepsnos AAS metodu. Tyrimo rezultatai įvertinti matematiniais-statistiniais metodais naudojant Excel programą. Darbo rezultatai. Atlikus tyrimus nustatyta kad priesmėlio dirvožemis adsorbuoja (esant 1 mM (207 mg•kg-1) koncentracijai) 206,2 mg•kg-1 Pb, 109,9 mg•kg-1 Cd sausosios masės, o desorbuoja 97,7 mg•kg-1 Pb ir 61,6 mg•kg-1 Cd sausosios masės. O priemolio dirvožemis adsorbuoja esant tai pačiai koncentracijai 206,6 mg•kg-1 Pb ir 107,3 mg•kg-1 Cd s.m... [toliau žr. visą tekstą] / In this master work was investigated cadmium and lead adsorption – desorbtion processes and their interaction impact on thier imobility in soils of different texture. Work subject - two soils of different texture (loam and sandy loam). Work objective – to investigate cadmium and lead adsorption – desorbtion processes and their interaction impact on thier imobility in soils of different texture. Work methods – the investigated soil samples were agitated with Cd (NO3)2, Pb(NO3)2 solutions of different concentrations (0, 0,25, 0,5, 1 mM) as well as with solutions of thier mixtures. The solutions were prepared in the 0,03 M NaNO3 for the maintaining of constant ionic strength. After adsoption experiment, the Cd2+ and Pb2+ ionic concentrations in the equilibrium solution were determined with atomic adsorption spectrometer (AAS). The desorption was investigated in the same samples using 0,05M NH4 – EDTA (pH 7) extractant. In extracts Pb2+ and Cd2+ ionics concentrations were determinadet with AAS. Work results – after investigation observed that sandy soil absorbed 109,9 mg•kg-1 Cd and 206,2 mg•kg-1 Pb, desorbed 61,6 mg•kg-1 Cd and 97,7 mg•kg-1 Pb. And loam soil absorbed 107,3 mg•kg-1 Cd and 206,6 mg•kg-1 Pb, desorbed 57,1 mg•kg-1 Cd and 82,4 mg•kg-1 Pb. Cd in loam soil after Pb adsorption and desorption in Cd-Pb model-sistem the influence was tenuous, while the dorsorption decreased only in loam soil and only in the low concentations (unto 0,5 mM Cd-Pb). Keywords:... [to full text]