Adsorption of dyes of different types on polyvinylformal-based porous sorbents

Abstract

Синтетичні барвники широко використовуються в харчовій, фармацевтичній, паперовій та текстильній промисловості. Однак деякі з них можуть бути небезпечними для здоров'я людини. Для очищення стічних вод виробництв від барвників, а також контролю їх вмісту в продуктах найбільш поширеними є сорбційні методи вилучення. Найчастіше для очищення вод від синтетичних барвників використовують вуглецеві сорбенти, які отримують з дешевих натуральних матеріалів, промислових і сільськогосподарських відходів тощо [1]. Однак значна увага приділяється новим композитним матеріалам, які мають покращені сорбційні характеристики. Наприклад, у роботі [2] описано адсорбцію барвників різної природи на полімерному композиті (на основі резорцину та формальдегіду), модифікованому метиламіном та купрум(ІІ) хлоридом, а в роботі [3] -на гідрогелі полівінолового спирту з активо-© О. Адсорбція барвників різної природи на пористих сорбентах на основі полівінілформалюПредставлено академіком НАН України М. Т. Картелем Синтезовано високопористий губчатий полімер на основі полівінілформалю (ПВФ), а також наповнені композитні сорбенти на його основі з добавками вуглецевих нанотрубок, лапоніту та амінопропілаеросилу. Вивчено закономірності сорбції барвників різної природи (катіонного -метиловий фіолетовий, аніонногоазо рубін та неіоногенного -нігрозин) на отриманих сорбентах. Встановлено залежність степеня сорбції барвників від рН розчину: азорубін вилучається при рН < 4, а метиловий фіолетовий при рН > 4. Час досягнення адсорбційної рівноваги для усіх сорбентів при сорбції барвників становить 15-30 хв. Найвищу сорбційну ємність щодо азорубіну та нігрозину має ПВФ, наповнений амінопропілаеросилом (11,4 та 7,1 мг/г відповідно), а метилового фіолетового -ненаповнений ПВФ (5,0 мг/г). Кінетика адсорбції описується моделлю псевдодругого порядку. Для опису адсорбції метилового фіолетового на усіх сорбентах найкраще підходить теоретична модель ізотерм Ленгмюра, а у випадку нігрозину -модель Фрейндліха. Моделі Ленгмюра також краще підпорядковується адсорбція азорубіну на чистому ПВФ та ПВФ, наповненому амінопропілаеросилом, моделі Фрейндліха -на ПФВ, наповнених вуглецевими нанотрубками та лапонітом.Ключові слова: полімер губчатий, сорбція, барвники, полівінілформаль.