Acid-base properties of natural and activated zeolites and their composites

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorKurylenko, V. S.
dc.contributor.authorYanushevska, O. I.
dc.date.accessioned2025-04-02T09:13:34Z
dc.date.available2025-04-02T09:13:34Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractThis study investigates the acid-base surface characteristics of natural zeolite samples from the Sokyrnytsia deposit (Ukraine). The samples include untreated natural zeolite, its acid-activated form obtained by treatment with nitric acid (HNO3, 2 M) at 40 °C under continuous stirring for 4 hours, and zeolite modified with titanium dioxide, both in its natural and acid-activated forms. The acid-base properties of all zeolite forms and composites were studied using the Hammett indicator method, which involves the selective adsorption of acid-base indicators from solutions onto the surface of solid materials. Significant changes in the distribution of Brønsted acid and base sites on the surface of the investigated zeolite-based samples were observed. X-ray diffraction analysis of the acid-activated natural zeolite revealed that acid treatment induced only minor changes in the phase composition while preserving the crystalline structure of the zeolite compared to the untreated material. The influence of pH on fluoride ion removal efficiency by natural zeolite was also investigated to explain the changes in its surface acid-base properties following acid activation. To confirm the potential redistribution of the electronic configuration on the zeolite surface and the possible blocking of its adsorption properties, additional experiments were conducted on the adsorption removal and photocatalytic degradation of Congo Red dye from solutions using the acid-activated zeolite modified with titanium dioxide. The findings demonstrate the feasibility and practicality of utilizing cost-effective natural Ukrainian zeolites for the development of adsorbents and photocatalysts with tunable acid-base surface properties, which could offer competitive advantages in the removal of various pollutants from water.
dc.description.abstractotherУ роботі проведено дослідження поверхневих кислотно-основних характеристик зразків природного цеоліту Сокирницького родовища (Україна) без попередньої обробки; його кислотно‑активованої форми, яку отримували шляхом додавання нітратної кислоти (HNO3, 2 М) за температури 40 °С та інтенсивного перемішування протягом 4 годин; і модифікованих титан(IV) оксидом природного цеоліту без обробки та кислотно-активованого цеоліту. Дослідження кислотно-основних властивостей всіх форм цеоліту та композитів проводили з використанням індикаторного методу Гаммета, який полягає в селективній адсорбції кислотно-основних індикаторів з розчинів на поверхні твердих матеріалів. Виявлено суттєві зміни розподілу кислотних та осно́вних центрів (кислотні та осно́вні центри Бренстеда) на поверхні досліджених зразків на основі цеоліту. За допомогою рентгенофазового дослідження кислотно‑активованого природного цеоліту встановлено, що під час кислотної активації у фазовому складі цеоліту відбуваються несуттєві зміни та спостерігається збереження його кристалічної структури у порівнянні з нативним цеолітом. Проведено дослідження впливу рН середовища на ефективність видалення фторид-іонів у присутності з метою отримання пояснення щодо зміни його кислотно-основних характеристик поверхні після кислотної активації. Для підтвердження ефекту можливого перерозподілу електронної конфігурації на поверхні цеоліту та можливого блокування його адсорбційних властивостей проведені досліди з адсорбційного вилучення та фотокаталітичної деструкції барвника Конго червоного з розчинів для зразку модифікованого титан(IV) оксидом кислотно-активованого цеоліту. Показано перспектива і доцільність використання дешевих природних цеолітів українського видобутку для створення адсорбентів та фотокаталізаторів з регульованими кислотно-основними властивостями поверхні, які можуть стати конкурентно спроможними у процесах очищення води від полютантів різної природи.
dc.format.pagerangeС. 3-10
dc.identifier.citationKurylenko, V. S. Acid-base properties of natural and activated zeolites and their composites / Kurylenko V. S., Yanushevska O. I. // Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті. – 2024. – № 2(39). – С. 3-10. – Бібліогр.: 15 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2218-930022024323416
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73192
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського ; ТОВ «Українська водна спілка»
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofВода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 2(39)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.subjectacid activation
dc.subjectacid-base properties
dc.subjectcomposite materials
dc.subjectdye photodegradation
dc.subjectnatural zeolite
dc.subjectTiO2 modification
dc.subjectкислотна активація
dc.subjectкислотно-основні властивості
dc.subjectкомпозиційні матеріали
dc.subjectмодифікація TiO2
dc.subjectприродний цеоліт
dc.subjectфотодеградація барвників
dc.titleAcid-base properties of natural and activated zeolites and their composites
dc.title.alternativeКислотно-основні властивості природних і активованих цеолітів та композитів на їх основі
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
323416-754806-1-10-20250326.pdf
Розмір:
765.53 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 2(39)