Очищення вод від іонів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) із використанням стабілізованого нанорозмірного нульвалентного заліза

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorХолодько, Ю. М.
dc.contributor.authorБондарєва, А. І.
dc.contributor.authorТобілко, В. Ю.
dc.contributor.authorКовальчук, І. А.
dc.contributor.authorКорнілович, Б. Ю.
dc.date.accessioned2023-08-08T13:40:29Z
dc.date.available2023-08-08T13:40:29Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractПроблематика. Одержання сорбційних матеріалів на основі природної сировини для очищення вод від забруднення іонами важких металів є актуальним завданням сьогодення. Композити з іммобілізованими на поверхні глинистих мінералів наночастинками нульвалентного заліза демонструють достатньо високі сорбційні властивості щодо іонів деяких важких металів. Однак є тільки окремі роботи, присвячені фізико-хімічному обґрунтуванню процесів очищення стічних вод, які містять складну суміш таких забруднювачів. Мета дослідження. Вивчити фізико-хімічні закономірності очищення стічних вод від суміші іонів важких металів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) із використанням стабілізованих нанодисперсних порошків нульвалентного заліза. Методика реалізації. Дослідження фазового складу та структурно-сорбційних характеристик палигорськіту й композитів проводили методами рентгенофазового аналізу та низькотемпературної адсорбції-десорбції азоту. Ефективність видалення іонів металів силікатними матеріалами досліджували з використанням сорбційного методу. Рівноважні концентрації кожного з металів визначали методом атомно-емісійної спектрометрії з індуктивно зв’язаною плазмою. Результати дослідження. Досліджено фізико-хімічні особливості очищення стічних вод, що містять складну суміш іонів важких металів (Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI)). Вивчено фазовий склад і структурносорбційні характеристики стабілізованих нанодисперсних порошків нульвалентного заліза. Експериментально підтверджено, що одержані матеріали мають значно кращі сорбційні властивості щодо вилучення важких металів із водних розчинів у порівнянні з природним палигорськітом. Проведено розрахунки ізотерм сорбції згідно з рівняннями Ленгмюра та Фрейндліха. Висновки. Встановлено, що стабілізовані нанодисперсні порошки нульвалентного заліза можуть бути успішно використані для очищення стічних вод, що містять суміш токсичних іонів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II) і Cr(VI). Показано, що ступінь очищення вод одержаними сорбентами в 3–5 разів перевищує таку для немодифікованого мінералу. Визначено суттєве підвищення величин сорбції аніонних форм Cr(VI), які важко видаляються з забруднених вод природними іонообмінниками.uk
dc.description.abstractotherПроблематика. Получение сорбционных материалов на основе природного сырья для очистки вод от загрязнения ионами тяжелых металлов является актуальной задачей современности. Композиты с иммобилизированными на поверхности глинистых минералов наночастицами нульвалентного железа демонстрируют достаточно высокие сорбционные свойства по отношению к ионам некоторых тяжелых металлов. Однако есть только отдельные работы, посвященные физико-химическому обоснованию процессов очистки сточных вод, содержащих сложную смесь таких загрязнителей. Цель исследования. Изучить физико-химические закономерности очистки сточных вод от смеси ионов тяжелых металлов Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) с использованием стабилизированных нанодисперсных порошков нульвалентного железа. Методика реализации. Исследование фазового состава и структурно-сорбционных характеристик палыгорскита и композитов проводили методами рентгенофазового анализа и низкотемпературной адсорбции-десорбции азота. Эффективность удаления ионов металлов силикатными материалами исследовали с использованием сорбционного метода. Равновесные концентрации каждого из металлов определяли методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Результаты исследования. Исследованы физико-химические особенности очистки сточных вод, содержащих сложную смесь ионов тяжелых металлов (Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI)). Изучены фазовый состав и структурно-сорбционные свойства стабилизированных нанодисперсных порошков нульвалентного железа. Экспериментально подтверждено, что полученные материалы имеют значительно лучшие сорбционные свойства по удалению тяжелых металлов из водных растворов по сравнению с природным палыгорскитом. Проведено расчеты изотерм сорбции согласно уравнениям Ленгмюра и Фрейндлиха. Выводы. Установлено, что стабилизированные нанодисперсные порошки нульвалентного железа могут быть успешно использованы для очистки сточных вод, содержащих смесь токсичных ионов Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II) и Cr(VI). Показано, что степень очистки вод полученными сорбентами в 3–5 раз превышает таковую для немодифицированного минерала. Определено существенное повышение величин сорбции анионных форм Cr(VI), которые трудно удаляются из загрязненных вод природными ионообменниками.uk
dc.description.abstractotherBackground. Obtaining sorption materials based on natural raw materials for water purification from pollution by heavy metal ions is an urgent task of our time. Composites with zero-valent iron nanoparticles immobilized on the surface of clay minerals show rather high sorption properties concerning ions of some heavy metals. However, there are only a few proceedings devoted to the physicochemical substantiation of wastewater treatment processes containing a complex mixture of such pollutants. Objective. The purpose of the paper is to study the physicochemical regularities of wastewater treatment from a mixture of ions of heavy metals Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) using stabilized nano dispersed powders of zero-valent iron. Methods. The phase composition and structural-sorption characteristics of palygorskite and composites were studied by X-ray phase analysis and low-temperature adsorption-desorption of nitrogen. The efficiency of removal of metal ions by silicate materials was investigated using the sorption method. The equilibrium concentrations of each of the metals were determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry. Results. We have investigated the physicochemical features of wastewater treatment containing a complex mixture of heavy metal ions (Cu(II), Cd(II), Zn(II), Co(II), Cr(VI)). The phase composition and structural-sorption properties of stabilized nano dispersed powders of zero-valent iron have been studied. It has been experimentally confirmed that the materials obtained have significantly better sorption properties for the removal of heavy metals from aqueous solutions in comparison with natural palygorskite. Using Freundlich and Langmuir equations sorption isotherms were calculated. Conclusions. It has been established that stabilized nano dispersed powders of zero-valent iron can be successfully used for the purification of wastewater containing a mixture of toxic ions Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II) and Cr(VI). It is shown that the degree of water purification by the obtained sorbents is 3–5 times higher than that for the unmodified mineral. A significant increase in the values of sorption of anionic forms of Cr(VI), which are difficult to remove from polluted waters by natural ion exchangers, has been determined.uk
dc.format.pagerangePp. 83-90uk
dc.identifier.citationОчищення вод від іонів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) із використанням стабілізованого нанорозмірного нульвалентного заліза / Ю. М. Холодько , А. І. Бондарєва, В. Ю. Тобілко, І. А. Ковальчук , Б. Ю. Корнілович // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2021. – № 1(132). – С. 83–90. – Бібліогр.: 32 назви.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/kpisn.2021.1.217279
dc.identifier.orcid0000-0002-2514-767Xuk
dc.identifier.orcid0000-0003-3064-1725uk
dc.identifier.orcid0000-0002-1800-948Xuk
dc.identifier.orcid0000-0002-5687-5530uk
dc.identifier.orcid0000-0002-6393-6880uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/59040
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofНаукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 1(132)uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceНаукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал, 2021, № 1(132)
dc.subjectіони важких металівuk
dc.subjectглинисті мінералиuk
dc.subjectстабілізоване нанорозмірне нульвалентне залізоuk
dc.subjectочищення водuk
dc.subjectионы тяжелых металловuk
dc.subjectглинистые минералыuk
dc.subjectстабилизированое наноразмерное нульвалентное железоuk
dc.subjectочистка водuk
dc.subjectheavy metal ionsuk
dc.subjectclay mineralsuk
dc.subjectstabilized nanoscale zero-valent ironuk
dc.subjectwater purificationuk
dc.subject.udc628.161+502.17uk
dc.titleОчищення вод від іонів Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) із використанням стабілізованого нанорозмірного нульвалентного залізаuk
dc.title.alternativeОчистка вод от ионов Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) с использованием стабилизированного наноразмерного нульвалентного железаuk
dc.title.alternativeRemoval of Cu(II), Cd(II), Co(II), Zn(II), Cr(VI) from wastewater by stabilized nanoscale zero-valent ironuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
217279-531937-1-10-20210528.pdf
Розмір:
474.75 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 1(132)