Детально изучена зависимость сорбционных характеристик сорбентов тяжелых металлов на основе гидрогеля сшитого хитозана от температурных параметров гетерофазной системы “водный раствор сульфата меди — сорбент на основе хитозана”. По экспериментальным данным статической сорбции ионов Cu(II) с использованием различных подходов и теорий (Ленгмюра, Фрейндлиха и ТОЗМ) рассчитаны важнейшие сорбционные показатели. По рассчитанным величинам термодинамических потенциалов, определено, что процесс сорбции катионов меди является эндотермическим, характеризующимся последовательным термодинамически самопроизвольным заполнением сорбционного объема межфазной поверхности и сорбционно-активных центров исследуемых образцов сорбентов.
Разработаны композиционные сорбенты на основе хитозана, содержащие диоксид кремния и топинамбур, а также углеродные нанотрубки, для извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов. Выполнены исследования равновесия и кинетики процесса извлечения ионов меди(II) в гетерофазной системе “водный раствор сульфата металла — сорбент” для исходного порошка хитозана и для модифицированных сорбентов, полученных в форме гидрогелевых гранул. В кинетическом эксперименте было установлено время достижения сорбционного равновесия и определена модель кинетики, наиболее корректно описывающая процесс. Экспериментальные изотермы сорбции свидетельствуют о значительном росте сорбционной емкости композитов на основе хитозана по сравнению с исходным образцом. В результате обработки изотерм сорбции ионов меди(II) по модели Ленгмюра определены максимальные сорбционные емкости исследуемых сорбентов (A). Установлено, что A композиционных сорбентов хитозан /диоксид кремния / топинамбур и хитозан/ углеродные нанотрубки существенно превышают A для исходного хитозана. Изменения состава сорбентов в результате модифицирования по сравнению с исходным хитозаном подтверждаются данными ИК-спектров. Микроскопические исследования методом СЭМ показывают наличие развитой поверхностной структуры гранул композиционных сорбентов на основе хитозана.
Indexing
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation