ВЛИЯНИЕ МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЛЬНЯНОГО ВОЛОКНА ПОЛИЭТИЛЕНПОЛИАМИНОМ НА СОРБЦИЮ ИОНОВ Cu(II) И Cd(II)
Аннотация
В настоящей работе выполнено химическое модифицирование короткого льняного волокна и исследованы сорбционные свойства полученного сорбента по отношению к ионам Cu(II) и Cd(II). В результате проведения двухступенчатого химического модифи-цирования через стадию окисления льняного волокна метапериодатом натрия с последу-ющей обработкой полиэтиленполиамином получен новый сорбент для очистки воды от ионов тяжелых металлов. В кинетическом эксперименте определено время достижения сорбционного равновесия в гетерофазной системе «водный раствор сульфатов меди/ кад-мия – сорбент» и установлено, что степень извлечения ионов металлов модифицирован-ным сорбентом возрастает примерно на 20% по сравнению с исходным. Эксперименталь-ные изотермы сорбции обработаны согласно модели Ленгмюра. Результаты обработки свидетельствуют о применимости данной модели для описания процесса сорбции ионов тяжелых металлов сорбентами целлюлозной природы. Определены значения максималь-ной сорбционной емкости (А) образцов нативного и модифицированного льняного во-локна по отношению к ионам тяжелых металлов. Установлено, что ионы меди(II) эф-фективнее извлекаются разработанным сорбентом по сравнению с ионами кадмия(II), о чем свидетельствуют значения А. Исследование образцов исходного и модифицирован-ного льняного волокна методом сканирующей электронной микроскопии показали, что под воздействием модификации изменяется микрорельеф поверхностного слоя образцов. Элементный анализ отражает изменения в составе модифицированного сорбента по сравнению с нативным льняным волокном. Улучшение равновесно-кинетических харак-теристик короткого льняного волокна в результате его модифицирования полиэтилен-полиамином связано с появлением в его структуре новых сорбционно-активных групп, что подтверждается данными ИК- спектроскопии и элементного анализа.
Литература
Beni A.A., Esmaeili A. Environmental Technology & Innova-tion. 2020. V. 17. Р. 100503. DOI: 10.1016/j.eti.2019.100503.
Yadav S., Yadav A., Bagotia N., Sharma A. K., Kumar S. Jour-nal of Water Process Engineering. 2021. V. 42. Р. 102148. DOI: 10.1016/j.jwpe.2021.102148.
Chai W.S., Cheun J.Y., Kumar P.S., Mubashir M., Majeed Z., Banat F., Ho S.-H., Show P.L. Journal of Cleaner Production. 2021. V. 296 126589. DOI: 10.1016/j.jclepro.2021.126589.
Gordina N.E., Prokof’ev V.Y., Hmylova O.E., Kul’pina Y.N. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2017. V. 129. N 3. Р. 1415 – 1427.
Ezeonuegbu В.A., Machido D.A., Whong C.M.Z., Japhet W.S., Alexiou A., Elazab S.T., Qusty N., Yaro C.A., Batiha G.E.-S. Bio-technology Reports. 2021. V. 30. DOI: 10.1016/j.btre.2021. e00614.
Меретин Р.Н., Никифорова Т.Е. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2021. Т. 64. Вып. 11. С. 117-125. (Meretin R.N., Nikiforova Т.E. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2021. V. 64. N 11. P. 117-125). DOI: 10.6060/ivkkt.20216411.6408.
Никифорова Т.Е., Вокурова Д.А. От химии к технологии шаг за шагом. 2022. Т. 3. Вып. 1. С. 8–20. URL: http://che-mintech.ru/index.php/tor/2022tom3no1.(Nikiforova T.E. & Vokurova D.A. From Chemistry Towards Technology Step-By-Step, 2022. V. 3(1). Р. 76-87 [online]. Available at: http://chemintech.ru/index.php/tor/2022tom3no1.)
Bhatnagar A., Sillanpaa M., Witek-Krowiak A. Chemical En-gineering Journal. 2015. V. 270. Р. 244–271. DOI: 10.1016/ j.cej.2015.01.135.
Kozlov V.А., Nikiforova Т.Е., Islyaikin М.К., Koifman O.I. Can. J. Chem. 2017. V. 95. Р. 28–36. DOI: 10.1139/cjc-2016-0194.
Ali A., Mannan A., Hussain I., Hussain I., Hussain I., Zia M. Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management. 2018. V. 9. P. 1–11. DOI: 10.1016/j.enmm.2017.11.003.
Maaloul N., Oulego P., Rendueles M., Ghorbal A., Díaz M. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2017. V. 5(3). Р. 2944–2954. DOI: 10.1016/j.jece.2017.05.037.
Agarwal А., Upadhyay U., Sreedhar I., Singh S.A., Patel C.M. Journal of Water Process Engineering. 2020. V. 38. Р. 101602. DOI: 10.1016/j.jwpe.2020.101602.
Макаров И.С., Голова Л.К., Виноградов М.И., Егоров Ю.А., Куличихин В.Г., Михайлов Ю.М. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2020. Т. LXIV. № 1. C. 13–21. DOI: 10.6060/rcj.2020641.2 (Makarov I.S., Golova L.K., Vinogradov M.I., Egorov Yu.A., Kulichikhin V.G., Mikhailov Yu.M. Russian Chemical Journal. 2020. V. LXIV. N 1. P. 13–21).
Дымникова Н.С., Ерохина Е.В., Морыганов А.П. Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2020. Т. LXIV. № 1. С. 22–31. DOI: 10.6060/rcj.2020641.3 (Dymnikova N.S., Erokhina E.V., Moryganov A.P. Russian Chemical Jour-nal. 2020. Т. LXIV. № 1. С. 22–31).
Dey P., Mahapatra B.S., Juyal V.K., Pramanick B., Negi M.S., Paul J., Singh S.P. Industrial Crops & Products. 2021. V. 174. Р. 114195. DOI: 10.1016/j.indcrop.2021.114195.
Abbar B., Alem A., Marcotte S., Pantet A., Ahfir N.-D., Bizet L., Duriatti D. Process Safety and Environmental Protection. 2017. V. 109. Р. 639–647. DOI: 10.1016/j.psep.2017.05.012.
Mongioví C., Morin-Crini N., Lacalamita D., Bradu C., Raschetti M., Placet V., Ribeiro A.R.L., Ivanovska A., Kosti´c M., Crini G. Molecules. 2021. V. 26. 4199. DOI: 10.3390/ molecules26144199.
Kajeiou M., Alem A., Mezghich S., Ahfir N.-D., Mignot M., Dvouge-Boyer C., Pantet A. Chemosphere. 2020. V. 260. Р. 127505. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.127505.
Никифорова, Т.Е., Козлов В.А., Багровская Н.А., Родионова М.В. Журнал Прикладной Химии. 2007. Т. 80. Вып. 2. С. 236–241. (Nikiforova T.E., Kozlov V.A., Bagrovskaya N.A., Rodionova M.V. Russian Journal of Applied Chemistry. 2007. V. 80. N 2. P. 236–240.)
Никифорова Т.Е., Козлов В.А., Натареев С.В., Дубкова Е.А. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2014. Т. 57. Вып. 3. С. 91–97. (Nikiforova T.E., Kozlov V.A., Natareev S.V., Dubkova E.A. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2014. V. 57. N 3. Р. 91–97.)
Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных ма-териалов: учебник для вузов в 3-х томах. Том 1. Теорети-ческие основы технологии. Волокна. Загрязнения. Подго-товка текстильных материалов. / Г.Е. Кричевский. - М.: РосЗИТЛП, 2000. - 436 с. (Krichevsky, G.E. Chemical tech-nology of textile materials: textbook for universities in 3 vol-umes. Vol. 1. Theoretical bases of technology. Fibers. Con-taminants. Preparation of textile materials. / G.E. Krichevskiy. - Moscow: RosZITLP, 2000. - 436 р.)
Кокотов Ю.А. Равновесие и кинетика ионного обмена / Ю.А. Кокотов, В.А. Пасечник. - Л.: Химия. - 1970. - 336 с. (Kokotov Y.A. Equilibrium and kinetics of ion exchange / Y.A. Kokotov, V.A. Pasechnik. - L.: Chemistry. - 1970. - 336 р.)
Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации экс-перимента в химической технологии. М.: Высшая школа, 1985. 327 с. (Achnazarova S.L., Kafarov V.V. Methods of Op-timising Experiments in Chemical Technology. Moscow: Higher School, 1985. 327 р.)
Klemm D. Comprehensive Cellulose Chemistry. V. 1: Funda-mentals and Analytical Methods / D. Klemm, B. Philipp, T. Heinze, U. Heinze, W. Wagenknecht. – 1998. - WILEY-VCH Verlag GmbH, Weinheim. – 263 р.
Васильев В. П. Аналитическая химия. В 2 кн. Кн. 2. Физико-химические методы анализа: учеб. для химико – технол. спец. Вузов. 6-е изд. М.: Высш. шк., 2004. 383 с. (Vasiliev V. P. Analytical Chemistry. In 2 vols. 2 Physico-chemi-cal methods of analysis: a training course for specialised chemical engineering universities. 6th ed. Moscow: Higher School. 2004. 383 р.
