ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ СКОРЛУПЫ КЕДРОВОГО ОРЕХА

УДК 676.166.3 544.723.2

  • Мария Евгеньевна Сафонова Уральский государственный лесотехнический университет Email: safonovame@m.usfeu.ru
  • Ирина Андреевна Клепалова Уральский государственный лесотехнический университет Email: klepalovaia@m.usfeu.ru
  • Татьяна Ивановна Маслакова Уральский государственный лесотехнический университет Email: maslakovati@m.usfeu.ru
  • Инна Геннадьевна Первова Уральский государственный лесотехнический университет Email: pervovaig@m.usfeu.ru
Ключевые слова: растительные отходы, скорлупа кедрового ореха, термическая модификация, химическая модификация, сорбенты

Аннотация

Изучено влияние термической, химической и термохимической модификации на физико-химические свойства и состав функциональных групп сорбентов на основе скорлупы кедрового ореха (СКО). Методами потенциометрического титрования и ИК-Фурье-спектроскопии установлено, что термическая модификация при температуре 300 °С привела, по сравнению с исходной СКО, к увеличению количества гидроксильных и карбоксильных группировок в составе сорбентов фракций 0.1–0.5 и 0.55–0.75 мм в 1.5–1.7 и 2.3–4.3 раза соответственно. Химическая модификация проводилась в среде растворов азотной кислоты различной концентрации (0.5–5 н). Показано, что в образцах фракции 0.55–0.75 мм, обработанных 5н HNO3, наблюдается увеличение содержания карбоксильных групп в 3.5 раза, в то время как для образцов малой фракции отмечено повышение только количества гидроксильных группировок. Термохимическая модификация проводилась в 2 стадии: сначала обжиг при температуре 300 °С, затем химическая модификация в среде растворов HNO3 различной концентрации. Выявлено, что данная обработка приводит к увеличению преимущественно гидроксильных групп в составе углеродных сорбентов. Изотерма сорбции ионов меди(II) образцами модифицированной СКО характерна для микропористых твердых тел с относительно малой долей внешней поверхности, а вид изотермы сорбции ионов цинка(II) указывает на полимолекулярную адсорбцию на пористых или макропористых адсорбентах. Сорбенты, полученные с помощью химической и термохимической модификации 5н азотной кислотой, можно выделить как наиболее перспективные для извлечения ионов меди из водных сред.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Мария Евгеньевна Сафонова, Уральский государственный лесотехнический университет

студент

Ирина Андреевна Клепалова, Уральский государственный лесотехнический университет

старший преподаватель  кафедры физико-химической технологии защиты биосферы

Татьяна Ивановна Маслакова, Уральский государственный лесотехнический университет

кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры физико-химической технологии защиты биосферы

Инна Геннадьевна Первова, Уральский государственный лесотехнический университет

доктор химических наук, доцент, директор химико-технологического института

Литература

Denisova M.N., Kadulina L.N. Polzunovskiy vestnik, 2016, no. 2, pp. 155–158. (in Russ.).

Zemnukhova L.A., Budaeva V.V., Fedorishcheva G.A. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2009, no. 1, pp. 147–152. (in Russ.).

Yegorov Ye.Yu. Mitrofanov R.Yu., Lebedeva A.A. Polzunovskiy vestnik, 2007, no. 3, p. 35. (in Russ.).

Bayklz N., Segal L. Tsellyuloza i yeye proizvodnyye. [Cellulose and its derivatives]. Moscow, 1974, 504 p. (in Russ.).

Offan K.B., Petrov V.S., Yefremov A.A. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 1999, no. 2, pp. 61–64. (in Russ.).

Odintsova M.V. Fiziko-khimicheskiye kharakteristiki bifunktsional'nogo sorbenta iz skorlupy kedrovykh orekhov: avtoref. … dis. kand. khim. nauk. [Physico-chemical characteristics of a bifunctional sorbent from pine nut shells: avtoref. … dis. cand. chem. sciences]. Tyumen, 2010, 19 p. (in Russ.).

Vezentsev A.I., Nguyen Hoai Thiau, Gabruk N.G., Sokolovskiy P.V., Shuteyeva T.A., Kharitonova M.N. Aktual'nyye problemy teorii adsorbtsii, poristosti i adsorbtsionnoy selektivnosti. Materialy Vserossiyskogo simpoziuma s uchastiyem inostrannykh uchenykh. [Actual problems of the theory of adsorption, porosity and adsorption selectivity. Proceedings of the All-Russian Symposium with the participation of foreign scientists]. Moscow; Klyazma, 2013, p. 89. (in Russ.).

Patent 2404996 (RU). 2010. (in Russ.).

Patent 2467760 (RU). 2012. (in Russ.).

Patent 2565194 (RU). 2015. (in Russ.).

Gabruk N.G., Shuteyeva T.A. Sorbenty kak faktor kachestva zhizni i zdorov'ya: materialy IV Mezhdunarodnoy konfer-entsii. [Sorbents as a factor in the quality of life and health: materials of the IV International Conference]. Belgorod, 2012, pp. 57–62.

Nikiforova T.Ye., Kozlov V.A. Zhurnal prikladnoy khimii, 2008, vol. 81, no. 8, pp. 428–433. (in Russ.).

Pukhov I.G., Smirnova D.N., Il'in A.P., Smirnov N.N. Izvestiya vuzov. Khimiya i khim. tekhnologiya, 2012, no. 12, pp. 117–122. (in Russ.).

Boehm H.P. Carbon, 1994, vol. 32, no. 5, pp. 759–769. DOI: 10.1016/0008-6223(94)90031-0.

Lurie Yu.Yu. Spravochnik po analiticheskoy khimii. [Handbook of Analytical Chemistry]. Moscow, 1971, 456 p. (in Russ.).

Grishin I.S., Smirnov N.N., Smirnova D.N. Zhurnal prikladnoy khimii, 2020, vol. 93, no. 11, pp. 1560–1566. DOI: 10.31857/S0044461820110055. (in Russ.).

Malygin A.A. Sorosovskiy obrazovatel'nyy zhurnal, 2004, vol. 8, no. 1, pp. 32–37. (in Russ.).

Kambarova G.B. Nauka i novyye tekhnologii, 2011, no. 4, pp. 159–161. (in Russ.).

Obolenskaya A.V., Yel'nitskaya Z.P., Leonovich A.A. Laboratornyye raboty po khimii drevesiny i tsellyulozy. [Labora-tory work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).

Bogayev A.N., Gorelova O.M., Kurochkin E.S. Polzunovskiy vestnik, 2014, no. 3, pp. 217–220. (in Russ.).

Bazarnova N.G. Metody issledovaniya drevesiny i yeye proizvodnykh: ucheb. posobiye. [Methods for the study of wood and its derivatives: a tutorial]. Barnaul, 2002, 160 p. (in Russ.).

Azarov V.I., Burov A.V., Obolenskaya A.V. Khimiya drevesiny i sinteticheskikh polimerov. [Chemistry of wood and synthetic polymers]. St. Petersburg, 2021, 624 p. (in Russ.).

Khokhotva A.P. Khimiya i tekhnologiya vody, 2010, vol. 32(6), pp. 604–612. (in Russ.).

Adsorbtsiya iz rastvorov na poverkhnosti tverdykh tel. [Adsorption from solutions on the surface of solid], ed. G. Parfit, L. Rochester. Moscow, 1986, 488 p. (in Russ.).

Yershov Yu.A. Kolloidnaya khimiya. [Colloid chemistry]. Moscow, 2014, 352 p. (in Russ.).

Zimon A.D., Pavlov A.N. Kolloidnaya khimiya nanochastits. [Colloidal chemistry of nanoparticles]. Moscow, 2012, 224 p. (in Russ.).

Stepanova S.V., Shaykhiyev T.I., Fridland S.V. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta, 2013, vol. 16, no. 15, pp. 318–321. (in Russ.).

Yermolenko I.N., Savrikov Ye.V., Nazarova T.L., Frumkin L.Ye., Shabanova N.V. Zhurnal prikladnoy khimii, 1987, vol. 60, no. 9, pp. 2053–2057. (in Russ.).

Fu L., Liu F., Ma Y., Tao X., Ling Ch., Li A., Shuang Ch., Li. Y. Chemical Engineering Journal, 2015, vol. 263, pp. 83–91. DOI: 10.1016/j.cej.2014.11.041.

El-Hendawy A.N.A. J. Hazard. Mater., 2009, vol. 167(1-3), pp. 260–267. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2008.12.118.

Arapova O.V., Bondarenko G.N., Tsodikov M.V. Zhurnal fizicheskoy khimii, 2019, vol. 93, no. 7, pp. 1060–1070. DOI: 10.1134/S0044453719070021. (in Russ.).

Опубликован
2023-03-13
Как цитировать
1. Сафонова М. Е., Клепалова И. А., Маслакова Т. И., Первова И. Г. ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ СОРБЕНТОВ НА ОСНОВЕ СКОРЛУПЫ КЕДРОВОГО ОРЕХА // Химия растительного сырья, 2023. № 1. С. 375-383. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/11687.
Выпуск
Раздел
Применение