Мета роботи - розробка багатофункціонального адсорбента, який здатний видаляти з водних розчинів як неорганічні іони, так і молекулярні органічні сполуки. Окиснений графен одержано за допомогою методу Хаммера. Композит, який включає гідратований діоксид цирконію та оксид графену (<$Esymbol Ы~2> мас. %), було синтезовано осадженням із золю, що містив дисперсні частинки вуглецевого матеріалу. Адсорбент та його складові досліджено з використанням методів рентгенофазового аналізу, ІЧ-Фур'є спектроскопії, TEM та еталонної контактої порометрії за застосування води та октану як робочих рідин. Виявлено сильну гідратацію оксиду графену у воді: об'єм мікро- та мезопор у водному середовищі є набагато вищим, ніж в октані. Це вказує на аналогічну поведінку графену та іонообмінних полімерів. Це, вочевидь, пов'язано з гідратацією його функціональних груп (гідроксильних, карбоксильних та епоксигруп). Для оксиду графену виявлено великі значення площі питомої поверхні, які досягають 1200 (в органічному розчиннику) або <$E2250~roman {м sup 2 г sup -1 }> (у воді). Показано, що графен вкриває частинки неорганічної матриці, розпушуючи її в широкому інтервалі розмірів пор (від 10 нм до 1,5 мкм). Як виявлено, ізотерми адсорбції іонів Pb(II) та HCrO4 і відповідають моделі Ленгмюра. Завдяки вираженим катіонообмінним властивостям, наповнювач покращує адсорбцію іонів Pb(II), збільшуючи ємність у 1,7 разу. Навпаки, аніонообмінна функція композиту пригнічується, оскільки шари оксиду графену екранують адсорбційні центри неорганічної матриці. Іншою причиною може бути електростатичне відштовхування аніонів, адже точка нульового заряду композиту зсувається до кислої області. Завдяки вуглецевому наповнювачу оксидний матеріал набуває спроможності адсорбувати як слабкодисоційовані (фенол), так і молекулярні (лактоза) oрганічні сполуки. Якщо початкова концентрація фенолу становить 5 мг дм<^>-3, можливо знизити його вміст у воді до гранично припустимої концентрації. Після адсорбції вміст лактози у розчині є набагато меншим цього параметра. Таким чином, композит забезпечує практично повне видалення органіки з води.

  Повний текст PDF - 508.824 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"