Изучение физико-химических и сорбционных свойств SnO2, полученных путем механохимической и микроволновой обработок
Journal Title: Хімія, фізика та технологія поверхні - Year 2018, Vol 9, Issue 4
Abstract
Существует много методов синтеза диоксида олова SnO2, в частности золь-гель и осаждение. Однако эти методы не позволяют регулировать физико-химические свойства в широких пределах на этапе синтеза. Как правило, полученные образцы являются преимущественно микропористыми. С другой стороны, для эффективного использования диоксида олова в сорбционных процессах нужна мезо-макропористая структура. Механохимическая и микроволновая обработки могут быть использованы для устранения указанных выше недостатков. Поэтому целью настоящей работы было изучение влияния механохимической и микроволновой обработок на физико-химические и сорбционные свойства SnO2, полученного путем гетерогенного осаждения. SnO2 гели и ксерогели были получены путем гетерогенного осаждения с использованием раствора аммиака. Механохимическую обработку сухого ксерогеля, а также влажного геля проводили на воздухе (сухая МХО) и в воде при 300 об/мин в течение 0.5 ч с использованием планетарной шаровой мельницы Pulverisette-7. Исходный влажный гель был подвергнут микроволновой обработке в течение 1 ч с помощью реактора высокого давления «NANO 2000». Для характеристики исходных и модифицированных образцов использовали рентгенофазовый анализ, дифференциально-термический анализ, ИК-спектроскопию с Фурье преобразованием, адсорбцию-десорбцию азота. Сорбционные свойства исследовались в процессе сорбции ионов U(VI), Cs(I) и Sr(II). Исходный образец соответствует составу оксогидроксида олова с брутто формулой Sn3O4(OH)4. При модифицировании происходит частичное удаление структурных -ОН групп. Исходный образец характеризуется высокими значениями удельной поверхности и высоким содержанием микропор. Значение удельной поверхности, общий объем пор и размеры мезопор увеличиваются в результате механохимической и микроволновой обработок. Особенностью механохимической обработки сухого ксерогеля в воде является образование вторичной пористости, которая представлена мезо- и макропорами. Сорбционная емкость в наиболее оптимальных условиях для сорбции ионов U(VI) (рН = 5–6, без фона, катионные формы ионов урана) для исходного образца составляла 0.82 мг-экв/г UO2 2+. Механохимическая и микроволновая обработки приводят к резкому увеличению сорбционной емкости оксогидроксида олова по отношению к ионам U(VI). Наибольший эффект наблюдался при механохимической обработке влажного геля, сорбционная емкость (А) этого образца увеличилась почти в три раза, тогда как коэффициент распределения Kd увеличился почти в 70 раз. В случае сорбции на фоне 0.1М NaHCO3 (рН = 8, модель «блочных» вод Чернобыльской АЭС) сорбционная емкость (А) образца после механохимической обработки влажного геля увеличилась на 43 % по сравнению с исходным образцом, от 0.31 до 0.43 мг-экв/г UO2 2+. Таким образом, модифицированные образцы могут выделять из растворов как катионные, так и анионные формы U(VI). В то же время, было обнаружено, что механохимическая и микроволновая обработки негативно влияют на сорбцию ионов Cs(I) и Sr(II), по сравнению с исходным образцом.
Authors and Affiliations
M. M. Samsonenko, O. I. Zakutevskyy, S. V. Khalameida, J. Skubiszewska-Zięba, M. F. Kovtun
Keywords
Related Articles
- EP ID EP462823
- DOI 10.15407/hftp09.04.383
- Views 118
- Downloads 0
Влияние твердых и жидких гидрофобных соединений на характеристики воды, локализированной в адсорбционном слое гидрофильной компоненты систем
Цель работы заключалась в детальном анализе температурного и межфазного поведения воды, которая была адсорбирована на гидрофильном кремнеземе отдельно или в системах A-300/AM1 и Al2O3/AM1, исходных и механически обработа...
Дослідження гідратації полімолочної кислоти і впливу на неї органічних розчинників за даними 1Н ЯМР-спектроскопії
Полімолочна кислота (ПМК) належить до матеріалів, що біологічно руйнуються та для яких оптимальною умовою біодеградації є розпад матеріалу на воду і вуглекислий газ. Оскільки початковою стадією біодеградації є насичення...
Фазові перетворення в нанокомпозитах на основі пірогенних оксидів кремнію, алюмінію та оксидів рідкісноземельних металів Ln2O3 (Ln = Nd, Gd)
З використанням методів термічного та рентгенофазового аналізу досліджено фазові перетворення в композитах на основі пірогенних оксидів алюмінію, кремнію і оксидів Ln2O3 (Ln=Nd, Gd) в області температур до 1400 °С в зале...
CdS films on the porous substruction of Si obtained by chemical surface deposition
The purpose of this work is to develop a technology for the production of CdS films by chemical surface deposition on porous substrates of nanocrystalline silicon. The possibility of using the heterostructure CdS/porous-...
Физико-химический аспект терапевтического действия энтеросорбентов (теоретическое исследование)
Активное продвижение энтеросорбентов на рынок опережает детальное изучение механизмов их лечебного действия. Среди потребителей и даже у многих специалистов бытует упрощенное представление о том, что энтеросорбенты лишь...