Получение сорбентов и мембран на основе природных силикатов для очистки растворов от загрязнителей различной природы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.08, кандидат наук Шкуратов Антон Леонидович

• Шкуратов Антон Леонидович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Шкуратов Антон Леонидович

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Экологическая оценка современного состояния водных объектов

1.2 Методы очистки вод различных типов

1.3 Способы сорбционной очистки воды с использованием природных веществ

1.4 Способы модификации природных сорбентов и их использование для очистки вод от веществ различной природы

1.5 Способы получения гранулированных сорбентов и их применение

1.6 Мембранные технологии в очистке вод различных типов

1.6.1 Роль мембранных технологий в современном мире

1.6.2 Способы получение мембран различных типов

1.6.3 Модификация мембран различных типов

1.6.4 Применение мембранных технологий в различных сферах деятельности

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Синтез сорбентов и мембран на основе природных алюмосиликатов

2.1.1 Модификация природных алюмосиликатов с целью создания новых сорбентов

2.1.2 Синтез и модификация керамических мембран на основе природных алюмосиликатов

2.2 Аппаратура, методики и условия анализа

3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1 Исследование свойств модифицированных сорбентов на основе природных алюмосиликатов

3.1.1 Исследование состава и структуры модифицированных природных алюмосиликатов

3.1.2 Исследование гидрофильно-гидрофобных свойств сорбентов на основе природных алюмосиликатов

3.1.3 Сорбция нуклеазы на модифицированных формах природного цеолита

3.1.4 Сорбция липополисахаридов на модифицированных формах природного цеолита

3.2 Получение гранулированного сорбента на основе природных алюмосиликатов и исследование его сорбционных свойств

3.3 Получение керамических мембран на основе природных алюмосиликатов и исследование их свойств

3.3.1 Исследование физико-химических свойств мембран на основе цеолита и вермикулита

3.3.2 Исследование физико-химических свойств мембран на основе природных алюмосиликатов и углерода

3.3.3 Исследование физико-химических свойств мембран на основе природных алюмосиликатов и отожжённой при 300°С рисовой шелухи

3.3.4 Исследование физико-химических свойств мембран на основе

природных алюмосиликатов, отожжённой рисовой шелухи и соли циркония

3.3.5 Использование мембран на основе природных алюмосиликатов, отожжённой рисовой шелухи и соли циркония для очистки растворов от различных типов веществ

3.3.6 Исследование физико-химических свойств мембран на основе природных алюмосиликатов, отожжённой рисовой шелухи и соли

железа (III)

3.3.7 Исследование физико-химических свойств мембран на основе природных алюмосиликатов и соединений марганца

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложения 1.1 - 1.7. Дифрактограммы исходных и различных модифицированных форм сорбентов на основе природных алюмосиликатов

Приложения 2.1 - 2.23. Дифрактограммы различных композитов на основе природных алюмосиликатов и смесей для их изготовления

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение сорбентов и мембран на основе природных силикатов для очистки растворов от загрязнителей различной природы»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы и степень её разработанности. Вода как важнейший компонент природной среды всегда подвергалась антропогенному воздействию, которое особенно усилилось в XX и XXI столетиях. Потребление воды растёт год от года, при этом человечество производит огромное количество отходов, загрязняющих источники питьевой воды [1].

Использование воды для хозяйственных целей - одно из звеньев круговорота воды в природе. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что в процессе испарения часть использованной человеком воды возвращается в атмосферу опресненной. Другая часть, составляющая при водоснабжении городов и большинства промышленных предприятий 90%, сбрасывается в водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами производства [1]. Наибольший вклад в загрязнение водных объектов сточными водами вносят такие отрасли промышленности, как черная и цветная металлургия, химическая, нефтеперерабатывающая, целлюлозно-бумажная и пищевая [2].

Кроме сточных вод в очистке нуждается и значительная часть природных вод, используемых для хозяйственно-питьевого водоснабжения. Почти в половине крупных городов поверхностные воды составляют более 90% в балансе водопотребления. Так как поверхностные воды практически не защищены от загрязнения, население этих городов находится под постоянной угрозой потребления воды, не соответствующей нормативам качества [1]. Не удовлетворяют поверхностные воды и многим задачам, стоящим в различных областях промышленности, таких как пищевая, фармацевтическая, микробиологическая и др., где к чистоте используемой воды предъявляется ряд жестких требований.

Существует целый ряд методов очистки различных типов вод, среди которых одними из самых важных являются мембранные и сорбционные методы. Из преимуществ данных методов можно выделить отсутствие необходимости

использования дополнительных реагентов, а также возможность удаления загрязнителей различной природы до очень низких концентраций. Основой для таких сорбентов и мембран могут служить природные алюмосиликаты, обладающие высокой сорбционной емкостью, упорядоченной структурой и жёстким каркасом, при этом, благодаря своему природному происхождению, достаточно недорогие и доступные в больших объёмах. Однако увеличение объёмов как сточной, так и потребляемой чистой воды приводит к необходимости улучшения свойств природных алюмосиликатов путём их модификации или создания на их основе новых прочных химически стойких мембран, подходящих для глубокой очистки больших объёмов растворов.

Целью данной работы являлось получение, исследование и поиск применения модифицированных форм природных алюмосиликатов и керамических композитных мембран на их основе.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) провести анализ патентных и литературных данных по способам получения и исследования модифицированных форм природных алюмосиликатов и мембран, полученных с использованием данных материалов;

2) разработать способы совместной модификации поверхности алюмосиликатов полисахаридом и комплексами металлов и получить новые формы сорбентов на основе цеолита и вермикулита;

3) провести физико-химические исследования исходных и модифицированных форм сорбентов и поиск областей их применения;

4) разработать способы получения композитных керамических мембран на основе цеолита, вермикулита, оксидов кремния, циркония и железа, а также акрилсиликоновой эмульсии и хитозана;

5) провести физико-химические исследования композитных керамических мембран на основе природных алюмосиликатов;

6) исследовать возможности применения получаемых композитных мембран.

Научная новизна:

1) показана возможность применения модифицированного хитозаном цеолита для очистки растворов от липополисахаридов;

2) разработана схема получения формованного сорбента на основе природных алюмосиликатов и рисовой шелухи, исследована возможность его применения для очистки растворов от ионов металлов;

3) разработана схема получения прочных пористых керамических мембран на основе природных алюмосиликатов и рисовой шелухи, исследованы физико-химические свойства получаемых мембран;

4) исследована возможность применения полученных керамических мембран и их модифицированных форм для очистки растворов от коллоидных частиц, красителей органической природы, микробных тел, разделения ионов металлов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные в результате данной работы сорбенты и мембраны могут быть использованы в лабораторных и промышленных условиях для решения ряда задач: очистки растворов от липополисахаридов с целью их дальнейшего использования в медицинских и биологических целях, очистки сточных и питьевых вод от ионов металлов, коллоидных частиц, микробов, органических красителей с целями их дальнейшего использования или не наносящего ущерб сброса в окружающую среду.

Методология и методы исследования. При проведении исследований, описанных в данной работе, использованы современные методы анализа состава и структуры веществ, такие как сканирующая электронная микроскопия, рентгенофлуоресцентная, атомно-абсорбционная, атомно-эмиссионная, позитронная аннигиляционная спектроскопия, рентгенофазовый анализ, азотная порометрия.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты исследований физико-химических и сорбционных свойств модифицированных сорбентов на основе природных алюмосиликатов;

- принципиальная технологическая схема получения керамических мембран на основе природных алюмосиликатов и силикатов;

- результаты лабораторных исследований физико-химических свойств получаемых мембран и их модифицированных форм;

- исследование возможности применения получаемых мембран для очистки растворов от веществ различной природы.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных результатов обеспечена проработкой литературы по теме исследования, подтверждена привлечением современных физико-химических методов анализа. Все методики, используемые в исследовании, и полученные данные приведены в тексте работы, что делает её воспроизводимой и проверяемой.

Основные результаты работы представлены в рамках следующих научных мероприятий: Региональная молодёжная научно-практическая конференция с международным участием (Улан-Удэ, 2010 г.); XXI Российская молодежная научная конференция, посвященной 150-летию со дня рождения академика Н.Д. Зелинского (Екатеринбург, 2011 г.); Международная заочная научно-практическая конференция, (Тамбов 2011 г.); XIV международная конференция "Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике" (Санкт-Петербург, 2012 г.); VIII Международный симпозиум "Фундаментальные и прикладные проблемы науки" (Москва, 2013 г.); Юбилейная Международная научно-практическая конференция «Белые ночи-2013» (Санкт-Петербург, 2013 г.); Всероссийская научно-практическая конференция «Химия: образование, наука, технология» (Якутск, 2013 г.); VI Международный симпозиум «Химия и химическое образование» (Владивосток, 2014 г.); Всероссийская научная конференция с международным участием «Теоретическая и экспериментальная химия глазами молодежи - 2014» (Иркутск, 2014 г.); IX Международный экологический форум «Природа без границ» (Владивосток, 2015 г); XVII Международная научно-практическая конференция «Современные концепции научных исследований»

(Москва, 2015); IV Международная конференция о природных полимерах и материалах "ICNP-2015" (Коттаям, Индия, 2015 г.); Международная научно-практическая конференция «Инновации в науке и практике» (Владивосток, 2016 г.). Результаты исследований отражены в 25 печатных работах (9 статей, 1 3 тезисов докладов, 3 патента).

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Экологическая оценка современного состояния водных объектов

Основные экологические проблемы человека связаны с нерациональным водопользованием, недостаточной водоподготовкой и очисткой сточных вод; Обострение экологической ситуации сказывается на ухудшении состояния здоровья не только настоящего, но и будущих поколений.

Одним из основных загрязнителей поверхностных вод является нефть и нефтепродукты, основные источники загрязнения которыми обусловлены человеческой деятельностью: добычей нефти, её транспортировкой, переработкой и использованием в качестве топлива и промышленного сырья. Другими наиболее распространенными загрязняющими веществами в поверхностных водах являются фенолы, легко окисляемые органические вещества, соединения меди, цинка, а в отдельных регионах страны - аммонийный и нитритный азот, лигнин, ксантогенаты, анилин, метилмеркаптан, формальдегид и др. [3]. Концентрация токсических синтетических веществ в сточных водах зачастую составляет 5-15 мг/л при ПДК 0,1 мг/л. К числу распространённых и весьма токсичных загрязняющих веществ относятся также и тяжёлые металлы. Содержание тяжёлых металлов в промышленных сточных водах достаточно высокое, что связано с их обширным применением в различных промышленных производствах и недостаточной очистке образующихся при этом сточных вод [4]. Способность тяжелых металлов накапливаться в среде и в живых организмах, а также передаваться по пищевой цепи, может приводить к нарушению биохимических процессов в организме, что делает их потенциально опасными [5].

Вследствие деятельности человека огромное количество загрязняющих веществ поступает в Мировой океан. По сути дела, антропогенный внос загрязняющих веществ в океан является дополнительным источником элементов, который по своим масштабам сопоставим с природными источниками [6, 7].

Основными приёмниками загрязнителей являются, как правило, прибрежные акватории и особенно эстуарные зоны, которые, в свою очередь, отличаются высокой биопродуктивностью [8]. Современное состояние прибрежных акваторий Приморья, испытывающих значительный антропогенный пресс, приводит к нарушению природного фона токсичных элементов в морской среде, которое негативно влияет на существование гидробионтов [9]. Так, например, за 2009 год

-5

в бухту Золотой Рог по оценкам экспертов было сброшено около 226 млн. м

-5

сточных вод, из которых более 222 млн. м , или 98,2%, приходится на неочищенные стоки.

Для того чтобы избежать возникновения критической экологической ситуации, необходимо установить жёсткий контроль над сбросами, поступающими в морскую и прибрежную акваторию, очищать сточные воды как непосредственно в самих местах загрязнений - на промышленных предприятиях, заводах, объектах энергетики и пр., так и перед поступлением сточных вод в Мировой океан. Кроме того, в очистке зачастую также нуждаются не только сточные, но и другие типы вод перед их использованием для различных целей: это могут быть питьевые воды, а также воды, используемые в различных отраслях деятельности человека - пищевой, фармацевтической, медицинской, микробиологической, химической и др. Используемая в данных сферах вода должна быть подготовлена тщательным образом и не содержать каких-либо заметных превыщающих соответствующие нормы количеств веществ различной природы - органических, неорганических и микробиологических.

В РФ каждый второй житель вынужден использовать для питьевых целей воду, не соответствующую по ряду показателей гигиеническим требованиям; почти треть населения страны — децентрализованные источники водоснабжения без соответствующей водоподготовки; население ряда регионов страдает от недостатка питьевой воды и отсутствия связанных с этим надлежащих санитарно-бытовых условий. Только 1% поверхностных водоисточников отвечает требованиям, на которые рассчитаны традиционные технологии водоподготовки, при этом в последнее время резко возросло бактериальное загрязнение

поверхностных водоёмов. Положение усугубляется тем, что большой объем сточных вод промышленных предприятий (до 50% в отдельных городах) поступает на очистные сооружения коммунального хозяйства, которые не рассчитаны на очистку промышленных сточных вод. [1].

Таким образом, в связи со сложившейся в настоящее время ситуацией с загрязнением водных объёктов актуальным является вопрос разработки и совершенствования методов очистки растворов различной природы, которые бы полностью удовлетворяли современным требованиям, таким как экологичность используемого сырья и самих методик очистки, невысокая стоимость, возможность обработки больших объёмов растворов, максимальная долговечность, прочность и надёжность применяемых материалов и установок и, разумеется, способность добиться необходимого уровня очистки при использовании данной методики.

1.2 Методы очистки вод различных типов

Очистка растворов различной природы может быть выполнена с помощью достаточно большого числа отдельных методов, каждый из которых обладает как преимуществами, так и недостатками. Выбор способа очистки зависит от многих факторов: количества, возможности и экономической целесообразности извлечения примесей из сточных и питьевых вод, требований к качеству очищенной воды [10].

Механический метод путем отстаивания и фильтрации удаляет механические примеси, что позволяет выделять до 95% нерастворимых примесей. Для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов часто применяется реагентный метод. Он основан на переведении ионов металлов в нерастворимые соединения путем обработки воды минеральными кислотами, щелочами и другими соединениями с последующим отделением осадков от жидкой фазы. Нередко для извлечения ионов тяжёлых металлов из растворов используют

электрохимический метод очистки [10]. Кроме того, существует фильтрационный способ извлечения металлов, сопровождающийся наложением электрического потенциала от 0,1 до 1,0 В, обеспечивающий степень очистки от тяжёлых металлов до 90-95%. Данные методы применимы для очистки растворов при высоких содержаниях загрязнителей.

Реагентный и электрохимический методы очистки воды от металлов можно рекомендовать для очистки высококонцентрированных растворов. В случае очистки растворов, содержащих небольшое количество загрязнителей, наиболее целесообразно использование биологической обработки, флотации, мембранных технологий и адсорбции. Такие методы лучше всего подойдут в случае очистки питьевой воды или же доочистки сточных вод после механического или других методов первоначальной очистки.

В настоящее время мембранные технологии находят всё более широкое применение в ряде ведущих отраслей промышленности и народного хозяйства, в частности при очистке и подготовке воды и при осуществлении природоохранных мероприятий. Основная задача мембранных технологий - провести разделение компонентов с наименьшими энергетическими затратами. Современная конкурентоспособная мембрана состоит, как правило, из нескольких слоёв, что обеспечивает высокие транспортные и разделительные свойства, её способность к регенерации в процессе загрязнения [11]. Мембранный способ позволяет добиться степени очистки 99,9% и более, однако применение мембран сопряжено с рядом трудностей, обусловленных как свойствами фильтрующих элементов, так и технологией их получения.

Также перспективным методом глубокой очистки природных и сточных вод является адсорбционный метод. К преимуществам метода можно отнести возможность удаления загрязнителей различной природы практически до любой концентрации, независимо от их химической устойчивости, отсутствие вторичных загрязнителей, управляемость процессом [10]. Сорбционный метод используют для удаления из воды как органических и элементоорганических, так и неорганических загрязнений. Соединения тяжёлых металлов весьма токсичны,

препятствуют нормальным процессам в водоёмах, и часто делают воду непригодной для дальнейшего использования. Сорбция их целесообразна из низкоконцентрированных растворов и обусловлена как физической сорбцией, так и хемосорбцией.

1.3 Способы сорбционной очистки воды с использованием природных

веществ

Наиболее часто в процессах сорбционной очистки питьевых и сточных вод используются материалы на основе углерода и природные и синтетические алюмосиликаты [12]. Адсорбционные свойства этих материалов определяются в основном химическим состоянием их поверхности и природной пористостью.

Углеродные сорбенты используют в разной форме: в виде порошка с размером частиц до 0,8 мм, гранул большего размера, блоков разной формы и величины, пленок, волокон тканей. Наиболее распространены порошковидные сорбенты, которые достаточно просто получать из измельченного сырья [13]. В отличие от графита углеродные сорбенты имеют свободное пористое пространство, что обычно представлено трехмерным лабиринтом из взаимозависимых расширений и сужений разного размера и формы. Благодаря наличию пор пористые углеродные материалы имеют высокую удельную поверхность и способны адсорбировать разные вещества из жидкостей и газов.

Использование сорбентов на основе природных алюмосиликатов обусловлено достаточно высокой емкостью, избирательностью, катионообменными свойствами некоторых из них, сравнительно низкой стоимостью и доступностью (иногда как местного материала) [10].

Используя клиноптилолит, можно очищать воду от ионов КНД практически не изменяя состава исходной воды по макрокатионам. Доказательством целесообразности использования природного клиноптилолита для очистки воды от NH4+ являются многочисленные исследования, проводимые в

различных странах (Франция, Германия, Венгрия, Чехия и т. д.). Авторами [14] было проведено исследование сорбции иона МИ4+ из артезианской питьевой воды Чугуевского месторождения. Полная обменная ёмкость клиноптилолита, как показал эксперимент, составляет 1,58 мг-экв/мл.

В исследованиях [15, 16] описана возможность применения различных типов цеолитов в качестве сорбентов в процессах очистки и доочистки сточных вод пищевых предприятий. При этом стоит отметить, что сорбционная ёмкость цеолита в некоторой степени уступает аналогичной величине для глинистых минералов, что оправдывает несколько меньшее применение цеолитсодержащих сорбентов для этих целей.

Была исследована возможность применения цеолитов месторождений Сибири и Якутии для очистки воды. Выяснено, что цеолиты из различных месторождений соответствуют требованиям, предъявляемым к фильтрующим загрузкам, используемым на водоочистных станциях. Авторами было показано, что при прочих равных условиях использование природных цеолитов вместо кварцевого песка позволяет улучшать качество очищенной воды, значительно увеличивать фильтроцикл, скорость фильтрования [17]. Обработка цеолитом воды снижает её жесткость, содержание солей кальция. Отмечено, что напитки, приготовленные на обработанной воде, отличаются более выраженными вкусовыми и органолептическими достоинствами [18].

Различными авторами изучался процесс подготовки питьевой воды и доочистки сточных вод при загрязнении их тяжёлыми металлами с использованием природных цеолитов различных месторождений. Хорошие результаты были получены при использовании цеолита для извлечения радиоактивного стронция из заражённой воды после аварии на Чернобыльской АЭС: извлечение загрязнений достигло 87-98% [19]. Также природный цеолит может быть использован для извлечения радиоактивного стронция из воды и заражённой почвы, вследствие чего данный элемент в меньшей степени поглощается растениями. Однако высокое содержание кальция в природной воде

может значительно снизить эффективность цеолита при сорбции тяжёлых металлов и уменьшить пользу от их применения [20].

При исследовании адсорбционных свойств цеолита по отношению к микроорганизмам была выявлена чёткая закономерность изменения дрожжевой микрофлоры после обработки воды цеолитом; для бактериальной микрофлоры такой закономерности не отмечено [21].

Кзаран и сотрудники изучали обмен ионов серебра на природных клиноптилолит- и морденитсодержащих породах в исходных гетерокатионных и так называемых «монокатионных» формах. Было установлено, что оба минерала являются подходящими для выделения ионов серебра из серебросодержащих растворов, но предварительно они должны быть преобразованы в натриевую форму. Авторы показали, что морденит- и клиноптилолитсодержащие породы могут быть использованы для выделения серебра из сточных вод предприятий или использоваться как бактерицидные фильтры для очистки питьевой воды или сточных вод [22].

Авторами [23] был разработан ионообменный метод концентрирования серебра и никеля из жидких отходов переработки фотоматериалов и серпентенита на №-клиноптилолите и осуществлено в среднем 14-кратное концентрирование ионов Ag и [ЩМИз)^ из указанных растворов.

Однако зачастую применение природных алюмосиликатов для очистки различных видов вод может не удовлетворять поставленным целям за счёт невысокой степени сорбции какого-либо компонента из раствора или, например, низкой прочности частиц сорбента, вследствие чего при высоком давлении, применяющемся зачастую при сорбционной очистке воды, он может разрушаться и тем самым загрязнять собой очищаемую воду. Улучшить свойства исходного алюмосиликата может его модификация, использование в смеси с другими сорбентами и изготовление на основе полученных смесей гранулированных форм сорбентов.

1.4 Способы модификации природных сорбентов и их использование для очистки вод от веществ различной природы

Использование модифицированных форм сорбентов позволяет значительно расширить возможности сорбционного метода. Существует большое число различных технологий, приводящих к получению модифицированных форм алюмосиликатов, удовлетворяющих тем или иным требованиям по очистке вод от разных типов загрязнителей.

Некоторые алюмосиликаты при температурной обработке значительно меняют свои структурные характеристики, а следовательно, и сорбционные свойства [24-26]. Так, температурная модификация шунгита при 500-550°С позволяет получать материал со значительно улучшенными по сравнению с исходным образцом свойствами, поскольку при температурах выше 500°С происходит перестройка структуры и резкое увеличение количества пор. Динамическая ёмкость получаемого сорбента по нефтепродуктам составляет 0,4 мг/г и в несколько раз превосходит ёмкость природного сорбента [24]. Исследования цеолита, модифицированного путём температурной трансформации при 100°С в присутствии Na2CO3 показали, что структура полученного материала остаётся неизменной, однако нейтрализационные свойства получаемого продукта по отношению к желудочному соку существенно улучшаются, в то время как цеолитные активные вещества не влияют на концентрацию и стабильность энзима пексина в искусственном желудочном соке [25].

В основе химического модифицирования лежит процесс хемосорбции, однако фиксация активного компонента на поверхности носителя может осуществляться также за счёт физического взаимодействия. Модифицирование сорбентов путём хемосорбции предпочтительней, т.к. оно позволяет добиться существенно большей устойчивости получаемых материалов при различных воздействиях внешней среды, и, следовательно, стабильности действия. При химическом закреплении можно снизить количество наносимого на поверхность активного компонента при сохранении, а иногда даже улучшении характеристик

продукта. Модифицированные сорбенты эффективнее природных и синтетических и имеют ряд преимуществ, таких как повышенная механическая прочность, высокая скорость и селективность адсорбционных процессов, доступность большей части носителей, что увеличивает сорбционную ёмкость по сравнению с исходными формами [10].

Существуют различные методы химического модифицирования сорбентов, в частности, алюмосиликатов. Самый простой и давно применяемый метод -кислотно-основная модификация, проводимая как с целью удаления нежелательных катионов, так и с целью увеличения внутрипорового пространства в структуре цеолита, что влечёт за собой существенное изменение его свойств [27]. Кислотная обработка природного цеолита позволяет получать образцы с определёнными структурно-адсорбционными свойствами, что представляет несомненный интерес при направленном изменении комплекса полезных свойств природных сорбентов и разработке на их основе наноструктурированных материалов, способных заменить синтетические аналоги, получение которых связано с высокими технологическими требованиями.

Кислотная модификация алюмосиликатов обычно заключается в удалении обменных катионов, деалюминировании каркаса сорбента за счёт удаления алюминия непосредственно из кристаллической решётки минерала и образовании аморфной кремнекислородной фазы. В зависимости от свойств самого алюмосиликата, условий и продолжительности кислотной обработки может наблюдаться преобладание того или иного из описанных выше процессов [28]. Так, обработка природного цеолита 3н раствором HCl практически не изменяет поверхностных характеристик сорбента (объем пор модифицированного образца

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шкуратов Антон Леонидович, 2018 год

зо - к

: I

28 - Ж

27 - 1

26 -25 -

2* "

23 22

2 1 0 20 30 >10 50 50 70 60 ?

Угол дифракции 28; град

Приложение 2.6. Дифрактограмма смеси, полученной согласно синтезу М2, после стадий формования при давлении Зт и температурной обработки

Угол дифракции 29, град

Приложение 2.8.Дифрактограмма смеси, полученной согласно синтезу М3, после стадии формования при давлении 1т и стадии температурной обработки

Приложение 2.10. Дифрактограмма смеси, полученной согласно синтезу М3, после стадии формования при давлении Зт и стадии температурной обработки

I J.I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I i I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I i [ i I I I I I I I I

s

и

о *

О)

К К

О) bJ

о В

о «

и н

Й о

Z 1-1

0 ^

M Q3

£ 2

to а

к S

S p»

е- i

£ i

g S

Я a

S о

и и

S

¡a ¿

s s

H ttí

О) g

1 SC Й £ "ö 2

^ 2

и й

о °

Sc 2

о ®

^ «

Р Со

о\

ni i и il i . i i1 in il i I il и i I il il I Ii i: I il il I. 111 Ii i и I ; i il II i i 11 и I II и i ; i il i! 111 il III111 :i il ni il il i il и ij

S g

о

i

о 2

н s

ë P

s g

s s

^ s

о s

1-0 «

S a

о §

w 3

Q5 <

g Л

О)

S S о Sc о О

3

Р

Р О

S ¡a

H О)

S а

О)

H '<

M о Sc

О

ai.

s

о § §

s о о

s s н

О)

со

о

s

и

о *

О)

К S

К)

—

а а

о

о и О) g

о н

H о

to >3

s р

S s

О 2 р

"Ö о

S S

о О)

и р о а

и ^

s а

te о

s и '<

to л

о О) а

H О) 2 a а о ас

О) о

тз о

п 3

р

а о о а о

ас о

о о\ а а

О)

р со

о H « а s о

Интенсивность, имп/с

S S о g §

I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I lllHllllllll.nl I I I I I I I I I I I

s ч

■< É

i la

i

s

и

о *

О)

К К

О) bJ

u>

Й ®

s "Ö

о 3

H о

Р TI

to ТЗ

S P

s s

тз Q

s s

о 0>

w S

Q5 Я

M "

s я

S о

S ^

ta Л

н щ

О) g

§ Sc

О) о

"о 2

^ 1

^ S

M й

о °

Sc §

о a

Q> Щ

a>

X ев

Si w o\

i s

§ s

Приложение 2.16. Дифрактограмма смеси, полученной согласно синтезу М7,

после стадии формования и температурной обработки

Приложение 2.18. Дифрактограмма смеси, полученной согласно синтезу М9,

после стадии формования и до температурной обработки

Приложение 2.20. Дифрактограмма смеси, полученной согласно синтезу М8,

после стадии формования и до температурной обработки

я

s

и

о *

О)

S S

О)

bJ

к) ы

Й s

о ^ ° "О

Р

о

U

О)

о

H

я

о

. TI Р

11

S s

О о

^3

S о

и g

s

¡a

to о

H О)

О)

о

s

а о

и '<

л

О)

s

M о Sc

о О

3 р

о

s о

а

О)

s о о Sc S

О «

ТЗ со Р

fs

Интенсивность, имп'с

è S g 3 S

111111111111111111111111111111111111111 p

s

и

о *

О)

К К

О) bJ к)

s

а тз " g

0

1

s s S Р»

^ I

О)

^3

О)

Я а

S о

в й

¡a ¿

5 К H щ

2 о

6 Sc

Я *

О) £

тз 2

4 I

^ s

Sc 2

0 ®

V- «

Si w о\

1 s

S