Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2025 номер 2

Исследована возможность повышения адсорбционной емкости сорбента “Пуролат-Стандарт” - дешевого углеродного материала на основе антрацита, по отношению к ионам железа(II). В качестве модификаторов были использованы серная кислота, аминоэтановая кислота и их сочетание. Изучено влияние модифицирования на пористую структуру и состояние поверхности анализируемых сорбентов, установлено, что только обработка серной кислотой заметно сказывается на характеристиках структуры углеродного материала. Сравнение микрофотографий образцов до и после адсорбции ионов железа позволило предположить его адсорбцию на поверхности макропор. С помощью рентгенофазового анализа показано, что выбранные способы модифицирования не изменяют фазовый состав сорбентов. Согласно данным спектроскопических исследований, процесс модифицирования образцов сорбента приводит к изменению качественного и количественного состава поверхностных групп. Проведено исследование адсорбции ионов железа(II) на исходном и модифицированных образцах углеродного материала в условиях равновесия. Выявлено, что использование в качестве модификатора аминоэтановой кислоты кардинально изменяет форму изотерм адсорбции иона металла, что обусловлено различным составом функциональных групп на поверхности образцов и изменением типа взаимодействия сорбент-сорбат. При использовании модели Ленгмюра и модифицированного для случая адсорбции ионов уравнения Дубинина-Радушкевича рассчитаны основные адсорбционные характеристики. Сделано предположение, что для исходного и обработанного серной кислотой сорбентов, а также для модифицированных аминоэтановой кислотой образцов при низких равновесных концентрациях железа адсорбция происходит за счет ионного обмена. В области более высоких равновесных концентраций для обработанных аминокислотой сорбентов возможно образование комплексов ионов железа с модификатором. Установлено, что наиболее перспективным образцом для применения в качестве сорбента для извлечения ионов железа из подземных вод является модифицированный и серной, и аминоэтановой кислотами (при последовательной пропитке) углеродный материал, обладающий наибольшей адсорбционной емкостью.