 |
||||||||
 |
2023, том 21, випуск 1 |
|
||||||
|
||||||||
Випуски/2023/том 21 /випуск 1 |
І. Бей, О. Слісенко, В. Будзінська, О. Толстов
Одержання, структурні та сорбційні характеристики шаруватих подвійних гідроксидів МxAly(OH)z (де M = Zn2+, Mg2+, Ni2+)
0099–0111 (2023)
PACS numbers: 61.05.cp, 61.66.Fn, 68.43.Mn, 78.30.Hv, 81.20.Fw, 81.70.Pg, 82.33.Pt
Одержано подвійні шаруваті гідроксиди (ПШГ) на основі тривалентного Al3+ і двовалентних йонів Ni2+, Zn2+ і Mg2+ шляхом осадження з водного розчину за постійного контролю pH середовища. Згідно з даними рентґенофазової аналізи (РФА) умови одержання зразків забезпечують необхідний рівень структурування. Рефлекси на РФА-дифрактограмах із кутовим положенням ≅ 12°, ≅ 24°, ≅ 36° і ≅ 41°, а також величини міжплощинної віддалі в межах 7,4–8,8 Å свідчать про наявність характеристичних структурних особливостей синтетичних шаруватих подвійних гідроксидів типу природнього гідроталькіту. Вивчення особливостей термічної поведінки методом термоґравіметрії (ТҐА) одержаних ПШГ уможливило встановити їхню помітну гідрофільність. Очевидно, що шарувата будова даних систем забезпечує ступінь вологовбирання до 23%. За даними ТҐА зразки ПШГ демонструють 4 стадії втрати маси. Температурою ініційована втрата сорбованої вологи (до 140°С), дегідратація структурних складових ПШГ (140–355°С) та деструкція стабілізувальних аніонів міжшарового простору (> 235) має певні специфічні риси, що залежать від йонного складу зразків. Встановлено, що аніонообмінна активність ПШГ по відношенню до барвників аніонного та катіонного типів є структурозалежною характеристикою. Синтезовані ПШГ ефективно вбирають молекули барвника метилового оранжевого, що містить у структурі сильнокислотні –SO3--групи, а їхня сорбційна місткість γ сягає 0,121 ммоль/г за ефективности видалення барвника з розчину ϕ = 50–97%. Менш ефективними виявилися ПШГ під час сорбції –COO--вмісного барвника еозину Н, для якого величина γ лежить у межах 0,012–0,109 ммоль/г, а ϕ — від 9 до 82%. Родамін Б як барвник катіонного типу майже не вбирається ПШГ внаслідок дії сил електростатичного відштовхування між позитивно зарядженими молекулами сорбату та аніонообмінними центрами композитних шаруватих субстратів (γ < 0,006 ммоль/г).
Keywords: подвійні шаруваті гідроксиди, синтетичні глини, будова, термічна аналіза, адсорбція, йонний обмін.
References
- C. Forano, T. Hibino, F. Leroux, and C. Taviot-Gueho, Developments in Clay Science (Eds. B. Faiza and L. Gerhard) (Amsterdam: Elsevier: 2006), vol. 1, p. 1021.
- C. Forano, U. Costantino, V. Prevot, and C. T. Gueho, Developments in Clay Science (Eds. B. Faiza and L. Gerhard) (Amsterdam: Elsevier: 2013), vol. 5, p. 745.
- P. Benito, M. Herrero, C. Barriga, F. M. Labajos, and V. Rives, Inorg. Chem., 47: 5453 (2008); https://doi.org/10.1021/ic7023023
- K. Okamoto, N. Iyi, and T. Sasaki, Appl. Clay Sci., 37: 23 (2007); https://doi.org/10.1016/j.clay.2006.10.008
- A. Inayat, M. Klumpp, and W. Schwieger, Appl. Clay Sci., 51: 452 (2011); https://doi.org/10.1016/j.clay.2011.01.008
- M. Jitianu, M. Zaharescu, M. Balasoiu, and A. Jitianu, J. Sol–Gel Sci. Technol., 26: 217 (2003); https://doi.org/10.1023/A:1020747031524
- F. J. W. J. Labuschagne, A. Wiid, H. P. Venter, B. R. Gevers, and A. Leuteritz, Green Chem. Lett. Rev., 11, No. 1: 18 (2018); https://doi.org/10.1080/17518253.2018.1426791
- https://rruff.info/hydrotalcite/R050457
- S. Mandal, D. Tichit, D. A. Lerner, and N. Marcotte, Langmuir, 25: 10980 (2009); https://doi.org/10.1021/la901201s
 Усі статті ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна ©2003—2023 НАНОСИСТЕМЫ, НАНОМАТЕРИАЛЫ, НАНОТЕХНОЛОГИИ Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова Национальной Академии наук Украины. Електрона пошта: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача |