Получение нанопористого сорбента на основе бентонитовой глины и комплексов алюминия для применения в процессах водоочистки

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Получены Al-интеркалированные материалы на основе природной и натриевой формы бентонитовой глины и полиоксокомплексов алюминия методом интеркаляции и последующей термообработки при 500оС. Изучены структура и физико-химические свойства полученных материалов. Установлено, что интеркалированные материалы имеют микропористую структуру и удельную поверхность, превышающую в 2 раза поверхность бентонитовой глины. Изучены адсорбционные свойства материалов по отношению к анионнному красителю “Кислотный желтый 36”. Сорбционная емкость интеркалированных материалов увеличилась до 7 раз по сравнению с исходной глиной. Определены физико-химические параметры, влияющие на адсорбцию. Изотерма адсорбции красителя относится к изотерме II типа по классификации ИЮПАК. Кинетические закономерности адсорбции красителя согласуются с моделью кинетики псевдовторого порядка с коэффициентом корреляции 0.9996. Адсорбция красителя на Al-интеркалированных материалах является самопроизвольным эндотермическим процессом. Полученные сорбенты могут найти применение в очистке воды от анионных загрязнителей.

Full Text

Restricted Access

About the authors

С. Ц. Ханхасаева

Байкальский институт природопользования СО РАН

Author for correspondence.
Email: shan@binm.ru
Russian Federation, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ, 670047

С. В. Бадмаева

Байкальский институт природопользования СО РАН

Email: shan@binm.ru
Russian Federation, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ, 670047

References

  1. Pourhakkak P., Taghizadeh M., Taghizadeh A., Ghaedi M. // Interface Sci. Technol. 2021. V. 33. P. 71–210.
  2. Eisenhour D.D., Brown R.K. // Elements. 2009. V. 5. P. 83–88.
  3. Khankhasaeva S.Ts., Dashinamzhilova E.Ts., Dambueva D.V. // Appl. Clay Sci. 2017. V. 146. P. 92–99.
  4. Gardona Y., Korili S.A., Gil A. // Appl. Clay Sci. 2021. V. 203. P. 105996.
  5. Абызов А.М. Измерение удельной поверхности дисперсных материалов методом низкотемпературной адсорбции газа: Практикум. СПб: СПбГТИ(ТУ), 2016. C. 37.
  6. Методика количественного химического анализа. Ускоренные химические методы определения породообразующих элементов в горных породах и рудах. Отраслевая методика III категории точности: Методика № 138 – X. М.: ВИМС, 2005. C. 57.
  7. Liu Q., Zhong L.B., Zhao Q.B. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2015. V. 7. P. 14573–14583.
  8. Leonova Yu.O., Sevostyanov M.A., Mezentsev D.O. et al. // J. Phys. Conf. Ser. 2021. V. 1942. P. 012052.
  9. Осипов В.И. Глины и их свойства: состав, строение и формирование свойств. М.: ГЕОС, 2013. C. 576.
  10. Vimonses V., Lei S., Jin B. et al. // J. Chem. Eng. 2009. V. 148. P. 354–364.
  11. Печенюк С.И. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2008. Т. 8. № 3. С. 380–429.
  12. Грег C., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость: Пер. с англ. 2-е изд. М.: Мир, 1984. С. 306.
  13. Liu N., Zhu M., Wang H., Ma H. Adsorption characteristics of direct red 23 from aqueous solution by biochar // J. Mol. Liq. 2016. V. 223. P. 335–342.
  14. Mirzaei A., Chen Z., Haghighat F., Yerushalmi L. // Chem. Eng. J. 2017. V. 330. P. 407–418.
  15. Scheufele F.B., M´odenes A.N., Borba C.E. et al. // Chem. Eng. J. 2016. V. 284. P. 1328–1341.
  16. Lima E.C., Hosseini-Bandegharaei A., Moreno-Piraján J.C., Anastopoulos I. // J. Mol. Liq. 2019. V. 273. P. 425–434.
  17. Salvestrini S., Leone V., Iovino P. et al. // J. Chem. Thermodynam. 2014. V. 68. P. 310–316.
  18. Basu S., Ghosh G., Saha S. // Process Saf. Environ. Prot. 2018. V. 117. P. 125–142.
  19. Gupta S.S., Bhattacharyya K.G. // Adv. Colloid Interfac. 2011. V. 162. № 1–2. P. 39–58.
  20. Santra A.K., Pal T.K., Datta S. // Sep. Sci. Technol. 2008. V. 43. P. 1434–1458.
  21. Guo X., Wei Q., Du B. et al. // Appl. Surf. Sci. 2013. V. 284. P. 862–869.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Diffraction pattern of the finely dispersed fraction of clay used for the synthesis of materials (M – montmorillonite, K – cristobalite) [3]. Insert – diffraction patterns of Al-IM: 1 – 120°C, 2 – 500°C, 3 – clay (500°C).

Download (161KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Structure of the dye “Acid yellow 36”

Download (36KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Kinetic curves of dye adsorption at different sorbent contents: 1 – 1 g/l; 2 – 2 g/l; 3 – 3 g/l; 4 – 5 g/l; 5 – 10 g/l (a), dependences of qe (b) and dye removal efficiency (inside b) on the Al-IM content. (Co (KZ) = 85 mg/l, pH 6.3).

Download (184KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence of equilibrium adsorption of dye on pH of solution.

Download (46KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependence of equilibrium adsorption on the equilibrium concentration of the dye.

Download (60KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Dependence of lnK on the reciprocal temperature.

Download (64KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Linear graphs of pseudo-first (a), pseudo-second order (b) models at dye concentrations: 1 – 25 mg/l, 2 – 50 mg/l, 3 – 85 mg/l, 4 – 120 mg/l, 5 –200 mg/l.

Download (182KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».