Синтез новых сорбентов и модифицирование природных сорбционных материалов для радиологического контроля вод различного происхождения (1.30) : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Л. В. Махнач

Abstract

Цель настоящей работы - изучение влияние условий механохимического воздействия и структурообразующих добавок на сорбционные характеристики модифицированного клиноптилолита. Объекты исследования - структура, состав и свойства модифицированного методом механохимической активации природного клиноптилолита. Методы исследования: рентгенофазовый анализ, электронная микроскопия, химический анализ. Определены минеральный и элементный состав, изучены особенности микроструктуры как природного клиноптилолита, так и модифицированного путем высокоэнергетического измельчения в планетарно-шаровой мельнице. В результате установлено, что с увеличением времени механоактивации значение удельной поверхности частиц быстро растет, и, после достижения максимума при времени воздействия ≈ 4-8 мин, начинает уменьшаться, выходя на уровень насыщения. Таким образом, механоактивация клиноптилолита сопровождается двумя конкурирующими процессами, равновесие которых указывает на существование оптимального промежутка времени необходимого механоактивационного воздействия, приводящего к достижениям максимального значения свободной поверхностной энергии частиц и, как следствие, его максимальной сорбционной способности. Изучена гидролитическая стабильность полученных образцов в воде и кислотах; показано, что процесс вытеснения ионов Ме2+в кислотах можно разделить на два этапа (первый связан с обменом ионов металла на водород, в основном имеющим место на ферроцианиде и внешней поверхности клиноптилолита; второй свидетельствует о протекании процесса обмена внутри зерен сорбента); показано, что синтезированные образцы относятся к полифункциональным катионитам т. е., имеют в наличии ионообменные группы, различающиеся по кислотным свойствам. Рассчитанные константы кислотной диссоциации (pK) имеют значения pK = 1.9 и pK = 7.1 - 7.5, соответственно. Образование ферроцианидной фазы на поверхности алюмосиликата позволяет рассматривать полученные сорбенты как тонкопленочные, что заметно снижает диффузионные затруднения, присущие чистым ферроцианидам и способствует более эффективному их использованию.