СОРБЦИЯ СУЛЬФАНИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И ИОНОВ МЕДИ АКТИВИРОВАННЫМ УГЛЕМ, МОДИФИЦИРОВАННЫМ ОКСИДАМИ МЕТАЛЛОВ

Автор(и)

  • Ирина Владимировна Косогина Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-9795-7110
  • Наталья Аркадиевна Клименко Институт коллоидной химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0693-865X
  • Людмила Андреевна Савчина Институт коллоидной химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины,
  • Светлана Александровна Кирий Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2805-7821
  • Игорь Михайлович Астрелин Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-8775-2744
  • Елена Александровна Самсони-Тодорова Институт коллоидной химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины,

DOI:

https://doi.org/10.24025/2306-4412.3.2019.178235

Ключові слова:

сорбция, модифицированный активированный уголь, структурно-сорбционные характеристики, сульфаниловая кислота, ионы меди, водоочистка

Анотація

Исследован процесс сорбции сульфаниловой кислоты и ионов меди модифицированным и немодифицированным активированным углем Filtrasorb 300 (АУ F300). Определены структурно-сорбционные характеристики исследованных материалов: статическая обменная катион-ная и анионная емкости и количество поверхностных групп (карбоксильные, лактонные, фенольные). Показан положительный эффект модификации активированного угля оксидами металлов, полученными в результате кислотно-термической обработки «красного шлама». Наличие отрицательно заряженных активных центров на поверхности модифицированного активированного угля позволяет повысить на 59 % величину адсорбции сульфаниловой кислоты за счет взаимодействия поверхности материала с аминогруппой кислоты при отсутствии ионов меди в растворе, что на 24 % больше, чем на АВ F300. Одновременное присутствие ионов меди и сульфаниловой кислоты уменьшает их адсорбцию на модифицированном сорбенте в результате блокировки активных групп и снижения электростатического взаимодействия. Установлено, что при низких значениях рН среды имеет место, вероятнее всего, комплексообразование ионов меди с молекулой сульфаниловой кислоты по группе – NH2, при условии значительного превышения содержания ионов меди в растворе. Подтверждена возможность использования модифицированного оксидами металлов активированного угля марки Fil-trasorb 300 для извлечения из воды сульфаниловой кислоты и ионов меди.

Біографії авторів

Ирина Владимировна Косогина, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Доцент ХТФ, КПІ ім. Ігоря Сікорського

Наталья Аркадиевна Клименко, Институт коллоидной химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины

зам.директора института коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины, доктор химических наук, профессор

Людмила Андреевна Савчина, Институт коллоидной химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины

старший научный сотрудник института коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины

Светлана Александровна Кирий, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

ассистент кафедры технологии неорганических веществ, водоочистки и общей химической технологии, Химико-технологический факультет, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Игорь Михайлович Астрелин, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Декан Химико-технологичного факультета, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники Украины.

Елена Александровна Самсони-Тодорова, Институт коллоидной химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины

научный сотрудник Института коллоидной химии и химии воды им. А.В. Думанского НАН Украины

Посилання

Li Qimeng, et al., "Competition and enhancement effect in coremoval of atenolol and cooper be an easily regenerative magnetic cation exchange resin", Chemosphere, vol. 179, pp. 1-9, 2017.

C.-G. Lee, et al., "Removal of copper, nickel and chromium mixtures from metal plating wastewater by adsorption with modified carbon foam", Chemosphere, vol. 166, pp. 203-211, 2017.

M. A. Yan, et al., "A bifunctional adsorbent with high area and cation exchange property for synergistic removal of tetracycline and Cu2+", Chemical Engineering Journal, vol. 258, pp. 26-33, 2014.

Chen Ling, Qiang Liu Fu, Xu Chao, Chen Tai-Peng, and Li Ai-Min, "An integrative technique based on synergistic coremoval an sequential recovery of copper and tetracy-cline with dual-functional chelating resin: roles of amine and carboxyl groups", Applied Materials and Interfaces, vol. 5, pp. 11808-11817, 2013.

Chen Taipeng, et al., "Insight into highly efficient coremoval of copper and pnitrophenol by a newly synthesized polyamine chelating resin from aqueous media: competition and enhancement effect upon site recognition", Environmental Science and Technology, vol. 47, pp. 13652-13660, 2013.

Han Jiaxi, Du Zhongjie, Zou Wei, Li Hangquan, Zhang Chen, "Insitu improved phenol adsorption at ionsenrichment inter-face of porous adsorbent for simultaneous removal of copper and phenol", Chemical Engineering Journal, vol. 262, pp. 571-578, 2015.

Fu Linchun, et al., "High-efficient technique to simultaneous removal of Cu (II), Ni (II) and tannic acid with magnetic resins: complex mechanism behind integrative applica-tion", Chemical Engineering Journal, vol. 263, pp. 83–91, 2015.

D. P. Siriwardena, M. Crimi, T. M. Holsen, C. Bellona, C. Divine, and E. Dickenson, "Changes in adsorption behavior of perfluo-rooctanoic acid and perfluorohexanesulfonic acid through chemically-facilitated surface modification of granular activated carbon", Environmental Engineering Science, vol. 36, pp. 453-465, 2019.

E. Kan, and S. G. Huling, "Effects of tem-perature and acidic pre-treatment on fenton-driven oxidation of mtbe-spent granular activated carbon", Environmental Science & Technology, vol. 43, pp. 1493-1499, 2009.

O. V. Zabneva, S. K. Smolin, N. A. Klimenko, O. G. Shvidenko, S. V. Grechanik, and A. V. Sinel'nikova, "Structural and sorption properties of activated carbon modified with iron oxides", Journal of Water Chemistry and Technology, vol. 34 (6), pp. 264-270, 2012.

A. Bhatnagar, W. Hogland, M. Marques, and M. Sillanpää, "An overview of the modification methods of activated carbon for its water treatment applications", Chemical En-gineering Journal, vol. 219, pp. 499-511, 2013.

Li Yiran, Zhang Jian, and Liu Hai, "In-situ modification of activated carbon with ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt during phosphoric acid activation for enhancement of nickel removal", Powder Technology, vol. 325, pp. 113-120, 2018.

S. Amerkhanova, R. Shyapov, and Aitolkyn Uali, "The active carbon modified by industrial wastes in process of sorption concentration of toxic organic compounds and heavy metals ions", Colloid and Surface A: Physico-chemical and Engineering Aspects, vol. 532, pp. 36-40, 2017.

O. V. Zabneva, S. K. Smolin, N. A. Klimen-ko, O. G. Shvidenko, S. V. Grechanik, and A. V. Sinel'nikova, "Structural and sorption properties of activated carbon modified with iron oxides", Journal of Water Chemistry and Technology, vol. 34 (6), pp. 264-270, 2012.

M. N. Khan, and A. Sarwar, "Determination of the point zero charge of natural and processed adsorbents", Surface Review and Let-ters, vol. 14, pp. 461-469, 2007.

A. Bhatnagar, W. Hogland, M. Marques, and M. Sillanpää, "An overview of the mod-ification methods of activated carbon for its water treatment applications", Chemical En-gineering Journal, vol. 219, pp. 499-511, 2013.

Li Yiran, Zhang Jian, and Liu Hai, "In-situ modification of activated carbon with eth-ylenediaminetetraacetic acid disodium salt during phosphoric acid activation for en-hancement of nickel removal", Powder Technology, vol. 325, pp. 113-120, 2018.

S. Amerkhanova, R. Shyapov, and Aitolkyn Uali, "The active carbon modified by indus-trial wastes in process of sorption concentra-tion of toxic organic compounds and heavy metals ions", Colloid and Surface A: Physi-co-chemical and Engineering Aspects, vol. 532, pp. 36-40, 2017.

O. V. Zabneva, S. K. Smolin, N. A. Klimenko, O. G. Shvidenko, S. V. Grechanik, and A. V. Sinel'nikova, "Structural and sorption properties of activated carbon modified with iron oxides", Journal of Water Chemistry and Technology, vol. 34 (6), pp. 264-270, 2012.

M. N. Khan, and A. Sarwar, "Determination of the point zero charge of natural and pro-cessed adsorbents", Surface Review and Let-ters, vol. 14, pp. 461-469, 2007.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-10-23

Як цитувати

Косогина, И. В., Клименко, Н. А., Савчина, Л. А., Кирий, С. А., Астрелин, И. М., & Самсони-Тодорова, Е. А. (2019). СОРБЦИЯ СУЛЬФАНИЛОВОЙ КИСЛОТЫ И ИОНОВ МЕДИ АКТИВИРОВАННЫМ УГЛЕМ, МОДИФИЦИРОВАННЫМ ОКСИДАМИ МЕТАЛЛОВ. Вісник Черкаського державного технологічного університету, (3), 83–91. https://doi.org/10.24025/2306-4412.3.2019.178235

Номер

Розділ

Хімічні технології та інженерія, екологічна безпека

URN