Сорбція іонів кобальту(ІІ) та урану(VI) залізовмісними нанокомпозитами на основі палигорськіту
Нанорозмірне нуль-валентне залізо широко використовується для очищення ґрунтових вод, рекультивації ґрунтів та вирішення інших екологічних проблем. Однак, наночастинки Fe0 мають тенденцію до агрегації і легко окиснюються. Ці фактори зменшують активність і ефективність нанорозмірного нуль-валентного...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine
2019-02-01
|
| Series: | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/493 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1839619941054021632 |
|---|---|
| author | N. V. Zhdanyuk I. A. Kovalchuk B. Yu. Kornilovych |
| author_facet | N. V. Zhdanyuk I. A. Kovalchuk B. Yu. Kornilovych |
| author_sort | N. V. Zhdanyuk |
| collection | DOAJ |
| description |
Нанорозмірне нуль-валентне залізо широко використовується для очищення ґрунтових вод, рекультивації ґрунтів та вирішення інших екологічних проблем. Однак, наночастинки Fe0 мають тенденцію до агрегації і легко окиснюються. Ці фактори зменшують активність і ефективність нанорозмірного нуль-валентного заліза. Метою роботи був синтез стабілізованого Fe0 на поверхні палигорськіту і його органомодифікованої форми та дослідження особливостей процесів сорбції цими матеріалами таких небезпечних токсикантів як сполуки U(VI) та Со(ІІ). У роботі вивчено структуру синтезованих сорбентів за допомогою РФА, ІЧ спектроскопії та мікроскопічних досліджень. Встановлено, що отримані частинки Fe0 мають структуру «ядро-оболонка». Показано, що на ефективність видалення іонів металів значно впливає рН водного середовища, вміст ПАР та кількість іммобілізованого нанорозмірного Fe0 на поверхні палигорськіту. Встановлено, що композиційні сорбенти мають кращі сорбційні властивості по відношенню як до урану, так і до кобальту, у порівнянні з нанорозмірним нуль-валентним залізом, що пов’язано із підвищенням дисперсності частинок Fe0. При цьому органомодифікування поверхні палигорськіту з використанням катіонної поверхнево-активної речовини гексадецилтриметиламоній броміду (ГДТМА) дає змогу одержати матеріал з кращими сорбційними властивостями у порівнянні з сорбентами на основі палигорськіту. Обґрунтовано механізм сорбційного вилучення Со(ІІ) та сорбційно-відновлювального вилучення іонів U(VI) із водних середовищ при застосуванні органомодифікованих силікатних матеріалів на основі аналізу фізико-хімічних процесів, які відбуваються на поверхні контакту нанорозмірного Fe0 з водою. Встановлено, що оптимальний вміст Fe0 у композиті для вилучення іонів Co(II) та U(VI) з водних розчинів становить ~10% маси сорбента. Доведено, що використання природного та органомодифікованого палигорськіту як підкладки для іммобілізації наночастинок заліза дає можливість стабілізувати його та забезпечити високу реакційну здатність сорбентів. Встановлено перспективність використання залізовмісних сорбентів на основі палигорськіту та органопалигорськіту для ефективного видалення іонів важких металів та радіонуклідів із водних середовищ.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-0d734a784094454dba3e3b3522dfd63c |
| institution | Matheson Library |
| issn | 2079-1704 2518-1238 |
| language | English |
| publishDate | 2019-02-01 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine |
| record_format | Article |
| series | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| spelling | doaj-art-0d734a784094454dba3e3b3522dfd63c2025-07-22T18:33:35ZengChuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of UkraineХімія, фізика та технологія поверхні2079-17042518-12382019-02-0110110.15407/hftp10.01.048Сорбція іонів кобальту(ІІ) та урану(VI) залізовмісними нанокомпозитами на основі палигорськітуN. V. Zhdanyuk0I. A. Kovalchuk1B. Yu. Kornilovych2Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»Інститут сорбції та проблем ендоекології Національної академії наук УкраїниНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Нанорозмірне нуль-валентне залізо широко використовується для очищення ґрунтових вод, рекультивації ґрунтів та вирішення інших екологічних проблем. Однак, наночастинки Fe0 мають тенденцію до агрегації і легко окиснюються. Ці фактори зменшують активність і ефективність нанорозмірного нуль-валентного заліза. Метою роботи був синтез стабілізованого Fe0 на поверхні палигорськіту і його органомодифікованої форми та дослідження особливостей процесів сорбції цими матеріалами таких небезпечних токсикантів як сполуки U(VI) та Со(ІІ). У роботі вивчено структуру синтезованих сорбентів за допомогою РФА, ІЧ спектроскопії та мікроскопічних досліджень. Встановлено, що отримані частинки Fe0 мають структуру «ядро-оболонка». Показано, що на ефективність видалення іонів металів значно впливає рН водного середовища, вміст ПАР та кількість іммобілізованого нанорозмірного Fe0 на поверхні палигорськіту. Встановлено, що композиційні сорбенти мають кращі сорбційні властивості по відношенню як до урану, так і до кобальту, у порівнянні з нанорозмірним нуль-валентним залізом, що пов’язано із підвищенням дисперсності частинок Fe0. При цьому органомодифікування поверхні палигорськіту з використанням катіонної поверхнево-активної речовини гексадецилтриметиламоній броміду (ГДТМА) дає змогу одержати матеріал з кращими сорбційними властивостями у порівнянні з сорбентами на основі палигорськіту. Обґрунтовано механізм сорбційного вилучення Со(ІІ) та сорбційно-відновлювального вилучення іонів U(VI) із водних середовищ при застосуванні органомодифікованих силікатних матеріалів на основі аналізу фізико-хімічних процесів, які відбуваються на поверхні контакту нанорозмірного Fe0 з водою. Встановлено, що оптимальний вміст Fe0 у композиті для вилучення іонів Co(II) та U(VI) з водних розчинів становить ~10% маси сорбента. Доведено, що використання природного та органомодифікованого палигорськіту як підкладки для іммобілізації наночастинок заліза дає можливість стабілізувати його та забезпечити високу реакційну здатність сорбентів. Встановлено перспективність використання залізовмісних сорбентів на основі палигорськіту та органопалигорськіту для ефективного видалення іонів важких металів та радіонуклідів із водних середовищ. https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/493нанорозмірне залізопалигорськіторганопалигорськітсорбціяуран(VI)кобальт(ІІ) |
| spellingShingle | N. V. Zhdanyuk I. A. Kovalchuk B. Yu. Kornilovych Сорбція іонів кобальту(ІІ) та урану(VI) залізовмісними нанокомпозитами на основі палигорськіту Хімія, фізика та технологія поверхні нанорозмірне залізо палигорськіт органопалигорськіт сорбція уран(VI) кобальт(ІІ) |
| title | Сорбція іонів кобальту(ІІ) та урану(VI) залізовмісними нанокомпозитами на основі палигорськіту |
| title_full | Сорбція іонів кобальту(ІІ) та урану(VI) залізовмісними нанокомпозитами на основі палигорськіту |
| title_fullStr | Сорбція іонів кобальту(ІІ) та урану(VI) залізовмісними нанокомпозитами на основі палигорськіту |
| title_full_unstemmed | Сорбція іонів кобальту(ІІ) та урану(VI) залізовмісними нанокомпозитами на основі палигорськіту |
| title_short | Сорбція іонів кобальту(ІІ) та урану(VI) залізовмісними нанокомпозитами на основі палигорськіту |
| title_sort | сорбція іонів кобальту іі та урану vi залізовмісними нанокомпозитами на основі палигорськіту |
| topic | нанорозмірне залізо палигорськіт органопалигорськіт сорбція уран(VI) кобальт(ІІ) |
| url | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/493 |
| work_keys_str_mv | AT nvzhdanyuk sorbcíâíonívkobalʹtuíítauranuvizalízovmísniminanokompozitaminaosnovípaligorsʹkítu AT iakovalchuk sorbcíâíonívkobalʹtuíítauranuvizalízovmísniminanokompozitaminaosnovípaligorsʹkítu AT byukornilovych sorbcíâíonívkobalʹtuíítauranuvizalízovmísniminanokompozitaminaosnovípaligorsʹkítu |