Bachelor's Thesis

Testing of Ionquest MPX-310 sorbent for platinum preconcentration and application in thin film diffusion gradient technique

Final Thesis 1.2 MB

Author of thesis: Bc. Lucie Vobořilová

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Veronika Řezáčová, Ph.D.

Reviewer: Mgr. Helena Doležalová Weissmannová, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis focuses on testing of the commercially available sorbent Ionquest MPX-310, designed for the selective capture of platinum. The theoretical section describes the properties and uses of platinum, its impact on the environment, and methods of determination. Attention is also given to the topic of adsorption, a description of the MPX-310 sorbent itself, and preconcentration methods, including the diffusive gradients in thin films (DGT) technique. The experimental section describes the methodologies of baseline sorption tests, sorption kinetics, and pilot tests of this sorbent’s application using the DGT technique. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) was used to determine platinum in all samples. The results of the tests confirmed the high affinity of the MPX-310 sorbent for platinum. Moreover, pilot tests showed a high potential for the application of this sorbent using the DGT technique, although further optimization for these purposes is still required.

Keywords:

Platinum, adsorption, sorbent, diffusive gradients in thin films (DGT) technique

Date of defence

10.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Studentka seznámila členy komise s náplní a výsledky své bakalářské práce. Následovalo čtení posudků vedoucí a oponentky a byly zodpovězeny položené otázky. S dalšími dotazy se přidali ostatní členové komise: doc. MVDr. H. Zlámalová Gargošová Ph.D. - Lze využít sorbent v recyklačních technologiích? doc. Mgr. R. Komendová, Ph.D. – Jaká je velikost částeček sorbentu? Je zajištěna rovnoměrná distribuce v gelu? doc. Ing. J. Malá, Ph.D. – Jaké jsou další možnosti využití sorbentu? Studentka pohotově reagovala na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuze k dané problematice vzneseny. V diskuzi studentka prokázala výbornou orientace v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Studentka prokázala výborné odborné znalosti i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta chemická

Department

Institute of Chemistry and Technology of Environmental Protection

Study programme

Applied Analytical, Environmental and Forensic Chemistry (BPCP_AAEFCH)

Composition of Committee

doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D. (předseda)
doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Michaela Vašinová Galiová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jozef Krajčovič, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Jitka Malá, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Veronika Řezáčová, Ph.D.

Studentka Lucie Vobořilová zpravovala bakalářskou práci na téma „Testování sorbentu Ionquest MPX-310 na prekoncentraci platiny a aplikaci v technice difuzního gradientu v tenkém filmu“. Tato BP zahrnuje jak část teoretickou, tak i významnou část experimentální. Cílem práce bylo charakterizovat daný sorbent a provést pilotní test jeho využití v technice DGT.
Teoretická část práce je zpracována pečlivě a poskytuje ucelený náhled do řešené problematiky. V laboratoři studentka samostatně zvládla přípravu a zpracování experimentů. Seznámila se rovněž s prací na ICP-MS. Při vyhodnocování výsledků čerpala ze svých znalostí z fyzikální chemie a zpracovala je do požadovaných výstupů. Výsledky pilotního DGT testu mají potenciál být přínosné pro environmentální monitoring.
Během vypracování byla studentka aktivní, samostatná a zodpovědná. Dílčí postupy a měření si dokázala plánovat sama a vše řádně konzultovala. Prokázala také dobrou schopnost pracovat s odbornou literaturou.
Zadání práce bylo splněno v plném rozsahu. Bakalářskou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji klasifikačním stupněm A – výborně.
Evaluation criteria Grade
Quality of the Results A
Interpretation and Discussion of the Results A
Conclusions and Their Formulation A
Use of Consultations during the Preparation of the Thesis A
Overall Approach to the Assigned Tasks A
Fulfilment of the Assignment Requirements A
Study and Processing of the Literature A
Use of Knowledge Gained from the Literature A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Mgr. Helena Doležalová Weissmannová, Ph.D.

Předložená bakalářská práce Lucie Vobořilové se zabývá testováním sorbentu MPX 310 pro prekoncentraci platiny a jeho aplikací v technice DGT. Téma práce je aktuální a zapadá do oblasti environmentální analytické chemie  s ohledem na rostoucí význam sledování platinových kovů v životním prostředí.
Práce je členěna standardním způsobem na teoretickou a experimentální část. Teoretická část je zpracována velmi přehledně a systematicky. Studentka shrnuje provlematiku Pt v životním prostředí a dopady antropogenní činnosti, rozebírá problematiku adsorpce včetně izoterm a kinetiky, charakterizuje sorbent MPX 310 a uvádí přehled metod stanovení platiny.
Experimentální část je zpracována podrobně a metodicky správně. Jsou jasně popsány použité chemikálie, přístroje i jednotlivé experimentální postupy. Studentka provedla základní sorpční testy, studium adsorpčních izoterm i kinetiky sorpce a testy eluce. Pozitivně hodnotím zejména kvantitativní zpracování dat, aplikaci Langmuirova a Freundlichova modelu a vyhodnocení kinetických modelů. Dále oceňuji využití citlivé analytické metody ICP MS a uvedení detailních parametrů měření.
Získané výsledky jsou prezentovány přehledně a doplněny odpovídající diskuzí. Byla potvrzena vysoká afinita sorbentu MPX 310 k platině a jeho vhodnost pro prekoncentraci, přičemž maximální sorpční kapacita dosahuje hodnoty až 55 mg/g. Kinetická data odpovídají modelu pseudo druhého řádu, což naznačuje chemisorpční mechanismus. Z hlediska aplikace DGT práce ukazuje potenciál sorbentu, avšak zároveň upozorňuje na nutnost další optimalizace.
Za hlavní přínos práce považuji experimentální ověření vlastností komerčního sorbentu a jeho možného využití v technice DGT, což představuje zajímavý směr dalšího výzkumu.
Práce má však i některé nedostatky. Pilotní testy DGT jsou pouze orientační, provedené bez většího počtu opakování, což omezuje vypovídací hodnotu výsledků. V některých případech došlo k problémům s interpretací dat (např. záporné hodnoty q_max ve druhém sorpčním testu), což by si zasloužilo hlubší komentář. Diskuze by mohla být rozšířena o vliv interferujících iontů a o reálné podmínky environmentálních vzorků. Rovněž by bylo přínosné systematičtější porovnání studovaného sorbentu s jinými materiály používanými pro zachycení platinových kovů.
Přes uvedené připomínky je práce kvalitně zpracovaná, splňuje zadání a přináší zajímavé výsledky využitelné v dalším výzkumu.
Celkově lze hdnotit práci kladsifikačním stupněm výbirně A.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of the Assignment Requirements A
Logical Structure of the Thesis A
Quality of the Results B
Interpretation and Discussion of the Results B
Use of Literature and Citations A
Language Quality A
Overall Formal Quality of the Thesis A
Conclusions and Their Formulation A
Topics for thesis defence:
  1. Jak by přítomnost konkurenčních iontů (např. Pd, Rh, Cu) ovlivnila sorpci platiny na sorbentu MPX 310 v podmínkách DGT?
  2. Jakým způsobem by bylo možné optimalizovat difuzní koeficient pro přesnější aplikaci techniky DGT?
  3. Jaké úpravy sorbentu by mohly vést ke zlepšení jeho distribuce v gelu a tím i reprodukovatelnosti výsledků?
  4. Jak by se změnila účinnost eluce při použití reálných environmentálních vzorků?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová