Sorption purification of solutions with synthetic zeolites

封面

如何引用文章

全文:

详细

The work is devoted to studying the possibility of using synthetic zeolites (nanodispersed hydroxyapatite and mechanically activated hydroxyapatite-zeolite mixture in a ratio of 1:1) as sorbents of chromium and nickel ions from the acidic aqueous solutions. The chemical qualitative and quantitative composition, morphology of the initial reagents and the obtained solutions were studied. It was found that the synthetic zeolite and the hydroxyapatite-zeolite mixture exhibit high sorption activity and sorption capacity with respect to chromium ions (the extraction degree of 99,96%), while nanodispersed hydroxyapatite allows obtaining the extraction degree of 98,73. As for the sorption of nickel from a solution, it was shown that the maximum extraction degree is achieved using the hydroxyapatite-zeolite sorbent (63,83%). The conducted studies allow us to recommend the obtained samples for use as sorbents for cleaning industrial waste solutions from toxic impurities, as well as for further studies with the aim of introducing it not only for the extraction of various ions from aqueous solutions, but also for use in various industries.

作者简介

Svetlana Bibanaeva

Institute of Solid State Chemistry of the Ural Branch of RAS

Email: bibanaeva@mail.ru
Researcher, Laboratory of Heterogeneous Processes in Chemistry

Vladimir Skachkov

Institute of Solid State Chemistry of the Ural Branch of RAS

Ph.D., Senior Researcher, Laboratory of Heterogeneous Processes in Chemistry

Nail Sabirzyanov

Institute of Solid State Chemistry of the Ural Branch of RAS

D. Sc., Chief Researcher, Laboratory of Heterogeneous Processes in Chemistry

参考

  1. Тимофеев, К.Л. Сорбционная очистка никелевых растворов от металлов-примесей / К.Л. Тимофеев, С.А. Краюхин, Г.И. Мальцев // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия "Металлургия". - 2016. - Т. 16. - № 1. - С. 157-165. doi: 10.14529/met160123.
  2. Линников, О.Д. Очистка растворов от ионов никеля при использовании в качестве коагулянта хлорида железа(III) / О.Д. Линников, И.В. Родина // Российский химический журнал. - 2021. - Т. 65. - №2. - С. 83-89. doi: 10.6060/rcj.2021652.7.
  3. Bora, A.J. Removal of metals (Pb, Cd, Cu, Cr, Ni, and Co) from drinking water by oxidation-coagulation-absorption at optimized pH / A.J. Bora, R.K. Dutta // Journal of Water Process Engineering. - 2019. - V. 31. -Art. № 100839. - 9 p. doi: 10.1016/j.jwpe.2019.100839.
  4. Ye, Q. Removal of heavy metals from wastewater using biochars: adsorption and mechanisms / Q. Ye, Q. Li, X. Li // Enviromental Pollutants and Bioavailability. - 2022. - V. 34. - I. 1. - P. 385-394. doi: 10.1080/26395940.2022.2120542.
  5. Kobya, M. Removal of Cr (VI) from aqueous solutions by adsorption onto hazelnut shell activated carbon: kinetic and equilibrium studies / M.Kobya // Bioresource Technology. - 2004. - V. 91. - I. 3. - P. 317-321. doi: 12.1016/j.biortech.2003.07.001.
  6. Al-Shannag, M. Heavy metal ions removal from metal plating wastewater using electrocoagulation: kinetic study and process performance / M. Al-Shannag, Z. Al-Qodah, K. Bani-Melhem et al. // Chemical Engineering Journal. - 2015. -V. 260. - P. 749-756. doi: 10.1016/j.cej.2014.09.035.
  7. Dermentzis, K. Nickel removal from wastewater by electrocoagulation with aluminum electrodes / K. Dermentzis, E. Valsamidou, A. Lazaridou, N. Kokkinos // Journal of Engineering Science and Technology Review. - 2011. -V. 4. - I. 2. -P. 188-192. doi: 10.25103/JESTR.042.12.
  8. Kim, T. Removal mechanism of heavy metal (Cu, Ni, Zn, and Cr) in the presence of cyanide during electrocoagulation using Fe and Al electrodes / T. Kim, T-K. Kim, K-D. Zoh // Journal of Water Process Engineering. - 2020. -V. 33. - Art. № 101109. - 9 p. doi: 10.1016/j.jwpe.2019.101109.
  9. Narayanan, N.V. Use of adsorption using granular activated carbon (GAC) for the enhancement of removal of chromium from synthetic wastewater by electrocoagulation / N.V. Narayanan, M. Ganesan // Journal of Hazardous Materials. - 2009. -V. 161. - I. 1. - P. 575-580. doi: 10.1016/j.jhazmat.2008.03.113.
  10. Ait Ouaissa, Y. Removal of Cr (VI) from model solutions by a combined electrocoagulation sorption process/ Y. Ait Ouaissa, M. Chabani, A. Amrane, A. Bensmaili // Chemical Engineering and Technology. - 2013. -V. 36. - I. 1. - P. 147-155. doi: 10.1002/ceat.201200375.
  11. Mutongo, F. Removal of Cr (VI) from aqueous solutions using powder of potato peelings as a low cost sorbent / F. Mutongo, O. Kuipa, PK. Kuipa // Bioinorganic Chemistry and Applications. -2014. -V. 2014. - I. 1. -7 p. doi: 10.1155/2014/973153.
  12. Bogdanova, E.A. Formation of nanodimensional structures in precipitated hydroxyapatite by fluorine substitution / E.A. Bogdanova, V.М. Skachkov, I.S. Medyankina et al. // SN Applied Sciences. - 2020. - V. 2. - I. 9. - Art. № 1565. - 7 p. doi: 10.1007/s42452-020-03388-5.
  13. Velarde, L. Adsorption of heavy metals on natural zeolites: a review/ L. Velarde, M.S. Nabavi, E. Escalera et al. // Chemosphere. - 2023. -V. 328. - Art. № 138508. - 16 p. doi: 10.1016/j.chemosphere.2023.138508.
  14. Ain, Q.U. Facile fabrication of hydroxyapatite-magnetite-bentonite composite for efcient adsorption of Pb (II), Cd (II), and crystal violet from aqueous solution/ QU. Ain, H. Zhang, M. Yaseen et al. // Journal of Cleaner Production. -2020. -V. 247. - Art. № 119088. - 52 p. doi: 10.1016/j.jclepro.2019.119088.
  15. Бибанаева, С.А. Сорбция тяжелых металлов из водных растворов синтетическими цеолитами / С.А. Бибанаева, В.М. Скачков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - Вып. 15. - С. 924-929. doi: 10.26456/pcascnn/2023.15.924.
  16. Бибанаева, С.А. Синтез и исследование функциональных характеристик композиционных материалов на основе наноразмерного гидроксиапатита и синтетических цеолитов / С.А. Бибанаева, Е.А. Богданова, В.М. Скачков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - Вып. 15. - С.913-923. doi: 10.26456/pcascnn/2023.15.913.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

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».