Adsorption removal of Cu (II) using Ni-modified silica gel

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorYu, Junjie
dc.contributor.authorBondarieva, Antonina
dc.contributor.authorTobilko, Viktoriia
dc.contributor.authorPavlenko, Volodymyr
dc.date.accessioned2024-11-27T11:04:15Z
dc.date.available2024-11-27T11:04:15Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractThe contamination of surface and groundwater with heavy metals represents a significant threat to environmental safety and the health of living organisms. Consequently, the development of new technologies and the improvement of existing ones to clean water bodies from toxicants of various kinds represents an important task. One of the factors influencing the choice of treatment method is the concentration of the pollutant. It is advisable to use adsorption methods for the post treatment of water environmental to the levels of maximum permissible concentrations. In the context of the implementation of adsorption methods, the selection of sorbents that combine high efficiency and low cost with ease of preparation represents an important factor. The aim of this work is to produce a sorbent based on commercial silica gel and nickel oxide. For its synthesis, the thermolysis method was chosen. A series of materials with varying mass ratios of NiO to SiO2 was produced: 1:1 and 0.5:1. The presence of crystalline nickel oxide on the amorphous surface of SiO2 was confirmed by X-ray diffraction analysis. The main parameters of the porous structure were determined by the method of low-temperature nitrogen adsorption/desorption. With an increase in the amount of the deposited oxide layer, the specific surface area and pore volume of the obtained samples decrease by 1.5-2.5 times compared to the original SiO2. At the same time, the general character of the mesoporous structure is preserved. The optimal conditions for the removal of Cu (II) ions by nickelcontaining composites based on silica gel (pH - 5.5; sorption time - 1 hour) were investigated. The adsorption kinetics is adequately described by a pseudo-second-order model, which indicates a high affinity of copper for the surface of such samples. It was demonstrated that the modification of the SiO2 surface with nickel oxide results in an enhancement of the sorption capacity of materials with respect to Cu (II) ions. The maximum value of copper sorption on the synthesised samples is 10 times higher than on the original SiO2.
dc.description.abstractotherЗабруднення поверхневих та підземних вод важкими металами становить серйозну загрозу для екологічної безпеки та здоров’я живих організмів. Саме тому, актуальним завданням є розробка нових і вдосконалення існуючих технологій для очищення водних об’єктів від токсикантів різної природи. Одним з факторів, що впливає на вибір методу очищення є концентрація забруднювача. При доочищенні водних середовищ до рівнів гранично допустимих концентрацій доцільно використовувати адсорбційні методи. Для їх успішної реалізації, важливим є використання сорбентів, що поєднують високу ефективність з низькою вартістю та простотою одержання. Метою даної роботи є отримання сорбенту на основі комерційного силікагелю та нікель (II) оксиду. Для синтезу якого було обрано метод термолізу. Отримано серію матеріалів з різним масовим співвідношенням NiO до SiO2: 1:1 та 0.5:1. За допомогою рентгенофазового аналізу підтверджено наявність кристалічного оксиду нікелю на аморфній поверхні SiO2. Методом низькотемпературної адсорбції/десорбції азоту визначено основні параметри пористої структури. Так, при збільшенні кількості нанесеного оксидного шару питома поверхня та об’єм пор отриманих зразків зменшуються в 1,5-2,5 рази у порівнянні з вихідним SiO2. При цьому загальний характер мезопористої структури зберігається. Досліджено оптимальні умови вилучення іонів Cu (II) нікельвмісними композитами на основі силікагелю (pH - 5,5; тривалість сорбції – 1 година). Кінетика адсорбції адекватно описується моделлю псевдо-другого порядку, що вказує на високу спорідненість купруму з поверхнею таких зразків. Встановлено, що модифікування поверхні SiO2 нікель (II) оксидом призводить до підвищення сорбційної здатності матеріалів по відношенню до іонів Сu (II). Максимальна величина сорбції Сu (II) на синтезованих зразках в 10 разів вища ніж на вихідному SiO2.
dc.format.pagerangeС. 3-12
dc.identifier.citationAdsorption removal of Cu (II) using Ni-modified silica gel / Junjie Yu, Antonina Bondarieva, Viktoriia Tobilko, Volodymyr Pavlenko // Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті. – 2023. – № 3(37). – С. 3-12. – Бібліогр.: 21 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2218-930032023302423
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/70846
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського; ТОВ «Українська водна спілка»
dc.publisher.placeКиїв
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.sourceВода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті, № 3(37)
dc.subjectadsorption
dc.subjectcopper
dc.subjectmodification
dc.subjectnickel oxide
dc.subjectsilica gel
dc.subjectwater treatment
dc.subjectадсорбція
dc.subjectкупрум
dc.subjectмодифікування
dc.subjectнікель (ІІ) оксид
dc.subjectочищення вод
dc.subjectсилікагель
dc.titleAdsorption removal of Cu (II) using Ni-modified silica gel
dc.title.alternativeАдсорбційне видалення Cu (II) з використанням Ni-модифікованого силікагелю
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
3-12.pdf
Розмір:
171.18 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, № 3(37)