Новий Ефективний Вуглецевий Адсорбент Для Знезалізнення Води

Abstract

Отримано Ni-вмісний вуглецевий адсорбент на основі попередньо окисненого нітратною кислотою активованого вугілля з наступною модифікацією нікелем. Хімія поверхні синтезованого вуглецевого адсорбенту має поліфункціональний характер з високою аніоно- та катіонообмінною ємністю та у три рази вищою адсорбційною ємністю щодо йонів Fe3+ порівняно з вихідним активованим вугіллям марки Norit SAE SUPER. Підвищення адсорбційної активності пояснюється збільшенням сили π-супряженої електронної системи за рахунок введення у вугільну матрицю додаткових електронів від атома нікелю, що створює умови для його орієнтаційних та індукційних взаємодій з йонами феруму. Модифікування поверхні вуглецевого адсорбенту нікелем привело до появи магнітних властивостей синтезованого матеріалу, що сприяло збільшенню концентрації йонів Fe3+ у приповерхневому шарі адсорбенту. Як наслідок модифікування поверхні нікелем спостерігається зростання адсорбційної ємності матеріалу щодо сполук заліза від ~117 мг/г до 750 мг/г для модифікованого вуглецевого матеріалу порівняно з вихідним вугіллям. Процес адсорбції на отриманому Ni-вмісному вуглецевому адсорбенті адекватно описується моделлю Ленгмюра. Запропоновано використовувати синтезований матеріал в технології очищення води з високою концентрацією сполук заліза у такій комбінації стадій: аерація, фільтрування на механічному фільтрі, іонний обмін на сучасному матеріалі Ecomix A. За таких умов ефективність очищення води від сполук заліза в лабораторних умовах становила 99,8 %.