ВВЕДЕНИЕ 3
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5
1.1 Общие сведения о структуре СДГ 5
1.2 Методы получения СДГ 7
1.3 Области применения СДГ 9
1.4 Сорбционные и ионообменные свойства 13
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 21
2.1 Методика синтеза 21
2.3 Термическая обработка 21
2.4 Рентгенофазовый анализ 22
2.5 Инфракрасная спектроскопия 22
2.6 Изучение сорбционной способности слоистыми двойными гидроксидами
и продуктами их термической деструкции 22
2.7 Фотометрическое определение содержания конго красного 23
2.8 Методика регенерации образцов после сорбции 26
3 ОБСУЖДЕНИЕ РУЗУЛЬТАТОВ 27
ВЫВОДЫ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 54
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 61
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 64
Развитие промышленности в последние годы привело к росту негативного воздействия на окружающую среду. Так, например, многие отрасли, такие как текстильная промышленность, используют красители для окрашивания продукции и, таким образом, производят сточные воды, содержащие органические загрязнители. Выброс большого количества красителей влияет на физические и химические свойства окружающей среды. Чаще всего красителями загрязняются водные ресурсы. При этом происходят значительные изменения в характеристиках вод, особенно в цвете, pH и ХПК (химическая потребность в кислороде). Красители могут нанести серьезный вред человеку (нарушение функции почек, репродуктивной системы, печени, мозга и центральной нервной системы) и могут быть классифицированы как канцерогенные. Общепринятыми при очистке воды от загрязнителей различной природы являются биологические, химические и физические методы. Из-за своей сложной ароматической структуры большинство этих соединений обладают высокой устойчивостью к разрушению химическими, физическими и биологическими методами. Одним из наиболее распространённых и изучаемых методов очистки воды является сорбционная очитка. В качестве сорбентов часто применяются активированные угли, полученные с использованием различных источников, углеродные нанотрубки. Однако, применение активированных углей и углеродных нанотрубок имеет ряд недостатков, таких как высокая стоимость, токсичность отработанного сорбента, что в результате увеличивает стоимость утилизации, проблемы с регенерацией и т.д.
Таким образом поиск новых сорбционных материалов и расширение областей их практического применения является актуальной задачей. В последнее десятилетия привлекает повышенный интерес применение гидроталькитоподобными соединениями или анионными глинами, в процессах сорбционной очистки сточных вод...
1. Изучена сорбция анионного красителя конго красный магний-алюминиевым и магний-железным слоистыми двойными гидроксидами типа гидроталькита в нитратной форме и продуктах их термической деструкции (СДО) при трёх температурах. Дано кинетическое и равновесное описание процессов.
2. Полученные кинетические данные проанализированы при помощи моделей диффузионной и химической кинетики. Установлено, что в процессе сорбции конго красного на СДГ и СДО вклад в общую скорость процесса вносит как пленочная диффузия, так и диффузия в зерне сорбента.
3. Показано, что кинетическое уравнение псевдо-второго порядка удовлетворительно описывает экспериментальные данные сорбции конго красного. Рассчитаны константы скорости сорбции конго красного на СДГ и СДО.
4. В случае сорбции на СДГ в карбонатной форме основной вклад вносит поверхностная сорбция за счет электростатического взаимодействия, либо неспецифической сорбции. В случае MgAlNO3 СДГ к данным механизмам добавляется ионообменная сорбция.
5. Показано, что экспериментальные данные в случае сорбции конго красного СДГ и СДО в изучаемом концентрационном диапазоне удовлетворительно описываются уравнением изотермы Фрейндлиха и Ленгмира.
6. Дана оценка возможности повторного использования сорбентов на основе СДГ. Показано, что термическая обработка при 600°С позволяет регенерировать сорбент, при этом наблюдается некоторое снижение сорбционной ёмкости.
