Трубійчук Р. П.

Сортировать по умолчанию названию
  • Використання наноматеріалів для очищення води від іонів Cu2+

    Проблема очищення води від надлишкової кількості важких металів не є новою, але водночас пошук нових методів, технологій, а також матеріалів, які придатні для цієї мети, є постійним предметом вивчення в різних країнах. Діяльність людини призводить до постійного забруднення поверхневих вод, що унеможливлює використання їх, як питних. Використання підземних вод в господарсько-питних цілях також викликає низку проблем, оскільки вони характеризуються високим вмістом розчинних речовин – зокрема солей. Більш того, зростання індустріалізації деяких країн призводить до нераціонального використання обігових вод і потрапляння відходів промисловості в ґрунт та природні водойми. Такі води зазвичай містять значні кількості солей важких металів, таких як цинк, мідь, хром, нікель [1]. Метою роботи є дослідження процесу сорбції у статичних умовах іонів Cu2+ з водних розчинів за допомогою нанопорошків АСУД 99 та АСУД 99р, виготовлених згідно ТУ У 26.8-05417377-177:2007. Нанопорошок АСУД 99р відрізняється від АСУД 99 тим, що його поверхня була реконструйована з метою збільшення питомої поверхні порошку та зменшення його агрегативної здатності. Встановлено, що після газофазної реконструкції поверхні наноалмазного порошку АСУД 99 його питома поверхня та адсорбційний потенціал дещо збільшилися, а також в 1,7 рази збільшився об’єм пор. Таким чином був одержаний нанопорошок алмазу (АСУД 99р) з розвинутішою поверхнею, з якого була одержана значно стабільніша (порівняно з АСУД 99) водна суспензія. [2] Як видно з рисунок 1 вже протягом перших 10 хв. концентрація іонів міді в розчині зменшується при чому у разі використання нанопорошку алмазу АСУД 99р вона зменшується з 162,5 мг/дм3 до 64 мг/дм3 , а у разі використання нанопорошку алмазу АСУД 99 зменшується зі 192 мг/дм3 до 108,8 мг/дм3 . Рівновага досягається у першому випадку через 15 хв., а в другому через 25 хв. Таким чином, показано, що нанопорошок алмазу АСУД 99р, через збільшення питомої поверхні внаслідок збільшення пористості шару вуглецю sp 2 -гібридизації, має кращі сорбційні властивості. Надалі планується дослідити вплив регенерації наноматеріалів АСУД 99р та АСУД 99 на їх сорбційні властивості: створити фільтрувальний матеріал з використанням нанопорошків АСУД 99р та АСУД 99 та дослідити процес сорбційних іонів Cu2+ в динамічних умовах.

    Переглянути
  • ВПЛИВ НАНОПОРОШКУ АЛМАЗУ НА ОЧИЩЕННЯ ВОДИ ВІД ІОНІВ ХРОМУ (VI)

    Техногенне забруднення біосфери важкими металами, які виявляють токсичну дію, має негативний вплив на живі організми. Деякі метали здатні акумулюватись в м’язових та кісткових тканинах, викликаючи непередбачувані та незворотні зміни. До таких токсичних елементів відноситься і хром. Основним джерелом потрапляння неорганічного токсиканту до навколишнього середовища є промислові стоки різних галузей хімічної промисловості, тому актуальною задачею екології є розробка нових ефективних методів видалення іонів металів з промислових стоків. Серед багатьох відомих способів, що можуть використовуватись для цих цілей, сорбційний метод є простим та найбільш ефективним у видаленні важких металів з водних середовищ. Особлива увага останніми роками приділяється використанню в сорбційних технологіях нанорозмірних матеріалів різного походження. Детонаційні наноалмази викликають інтерес науковців, що працюють у напрямку розвитку сорбційних технологій, завдяки фізико-хімічним властивостям поверхні – високій питомій поверхні матеріалу та наявності великої кількості поверхневих реакційно-здатних груп [1-4]. Мета роботи – дослідити та порівняти адсорбційну здатність нанопорошку алмазу марки АСУД 80 детонаційного синтезу, а також нанопорошку алмазу з реконструйованою поверхнею, марки АСУД 99р, щодо іонів хрому (VI). Реконструкція поверхні наноалмазу здійснювалась шляхом поєднання термохімічної, хімічної та електрохімічної обробок для зменшення кисневмісних груп, які визначають агрегацію порошку і його хімічні властивості. Результати визначення поглинальних властивостей досліджуваних матеріалів показали, що нанопорошок алмазу марки АСУД 80 не проявляє адсорбційної здатності щодо катіонів хрому. Максимальна сорбційна спорідненість нанопорошку алмазу марки АСУД 99р до іонів Сr6+ спостерігається у кислому середовищі – за умов проведення процесу сорбції в статичних умовах з розчину з концентрацією катіона 30 мг/дм3 ефективність вилучення складає близько 70%. Кінетика сорбції іонів Cr6+ на матеріалі детонаційного синтезу АСУД 99р показана на рисунку 1. Наведені дані свідчать про те, що протягом перших 2 хв. контакту концентрація іонів хрому в розчині зменшилась майже на 60 % і через 10 хв. досягла рівноважної. Для математичного оброблення кінетичної кривої сорбції використовували кінетичні моделі псевдо-першого (Лагенгрена) та псевдо-другого порядків. Виконані розрахунки показали, що саме модель псевдо- другого порядку адекватно описує кінетику сорбції іонів хрому з водного розчину нанопорошком алмазу марки АСУД 99р. В результаті дослідження процесу регенерації відпрацьованого матеріалу АСУД 99р свідчать про доцільність проведення зазначеного процесу шляхом кислотної обробки з наступним відмиванням дистильованою водою з метою надання наноалмазу первинних сорбційних властивостей. Оброблення відпрацьованого нанопорошку соляною кислотою дозволяє100% регенерувати сорбент. Висновки: виконані дослідження дозволили втановити, що реконструйований нанопорошок алмазу марки АСУД 99р детонаційного синтезу характеризується високою сорбційною здатністю щодо катіонів хрому (VI). Одержані результати будуть покладені в основу одержання комбінованих фільтрувальних матеріалів на основі мінеральних і синтетичних волокон, целюлози та модифікованого нанопорошку алмазу марки АСУД 99р.

    Переглянути