всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Урал-Пресс: 012688

Сорбция ионов Со(II) из водных растворов магнитными композитами Fe3O4/Fe

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 8 за 2015 год, стр. 72-78.
Рубрика: Аналитические методы и системы контроля качества воды

 

Лукашев Р.В. кандидат химических наук, старший научный сотрудник, ОАО Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова
Занавескин К.Л. кандидат химических наук, старший научный сотрудник, ОАО Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова «НИФХИ им. Л.Я. Карпова
Чибирова Ф.Х. кандидат физико-математических наук, заведующая лабораторией, ОАО Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова
Малашенков Б.М. научный сотрудник Института водных проблем РАН (ИВП РАН)

Аннотация:
Проведено исследование сорбционных свойств магнитных композитов Fe3O4/Fe, полученных методом механохимической обработки, при очистке водных растворов от ионов Co(II). Синтез композитов Fe3O4/Fe осуществлен путем механической обработки порошка карбонильного железа с использованием планетарной шаровой мельницы. Полученные образцы исследованы методом рентгенофазового анализа (ДРОН-3М) и растровой электронной микроскопии (JSM-6610LV). Определена площадь удельной поверхности механообработанных порошков (Nova 1200e). Показано, что сорбционные свойства магнитных композитов Fe3O4/Fe, полученных методом механохимической обработки, при очистке водных растворов от ионов Co(II) зависят от длительности механического воздействия. Наиболее эффективные сорбенты с максимальной адсорбционной емкостью до 0,49 ммоль/г могут быть получены при использовании длительной механообработки. При этом максимальная адсорбционная емкость магнитных композитов Fe3O4/Fe зависит не только от величины площади удельной поверхности и фазового состава, но и от способа получения и обработки материала.

Ключевые слова: адсорбция, ионы кобальта, магнетит, магнитные композиты, механохимическая обработка

Ссылка для цитирования:
Лукашев Р.В. , Занавескин К.Л. , Чибирова Ф.Х., Малашенков Б.М. Сорбция ионов Со(II) из водных растворов магнитными композитами Fe3O4/Fe // Вода: химия и экология. — 2015. — № 8. — c. 72-78. — http://watchemec.ru/article/27488/

Литература:
1. Simonsen L.O. Cobalt metabolism and toxicology—A brief update / L.O. Simonsen, H. Harbak, P. Bennekou // Sci. Total Environ. 2012. V. 432. P. 210–215.
2. Гимаева А.Р. Сорбция ионов тяжелых металлов из воды активированными углеродными адсорбентами / А.Р. Гимаева, Э.Р. Валинурова, Д.К. Игдавлетова, Ф.Х. Кудашева // Сорбционные и хроматографические процессы. 2011. Т. 11. Вып. 3. С. 350-356.
3. Везенцев А.И. Минералогический состав глины Сергиевского месторождения как сорбента ионов тяжелых металлов / А.И. Везенцев, Е.В. Добродомова, Л.Ф. Перистая // Вода: химия и экология. 2012. № 10. С. 78-84.
3. Цветкова А.Д. Адсорбция ионов тяжелых металлов на кремнийсодержащем отходе производства фторида алюминия / А.Д. Цветкова, О.П. Акаев // Химическая промышленность сегодня. 2012. № 7. С. 18-21.
4. Tang S.C.N. Magnetic nanoparticles: Essential factors for sustainable environmental applications / S.C.N. Tang, I.M.C. Lo // Water Res. 2013. V. 47. P. 2613–2632.
5. Иванец А.И. Извлечение ионов Co(II) из водных растворов термически активированным доломитом / А.И. Иванец, И.Л. Шашкова, Н.В. Китикова, Н.В. Дроздова // Журнал прикладной химии. 2014. Т. 87. № 3. С. 303–308.
6. Liu Z. Synthesis of multi-walled carbon nanotube–hydroxyapatite composites and its application in the sorption of Co(II) from aqueous solutions / Z. Liu, L. Chen, Z. Zhang, Y. Li, Y. Dong, Y. Sun // J. Mol. Liq. 2013. V. 179. P. 46–53.
7. G. Giakisikli Magnetic materials as sorbents for metal/metalloid preconcentration and/or separation. A review / G. Giakisikli, A.N. Anthemidis // Anal. Chim. Acta. 2013. V. 789. P. 1–16.
8. Tang W.-W. Impact of humic/fulvic acid on the removal of heavy metals from aqueous solutions using nanomaterials: A review / W.-W. Tang, G.-M. Zeng, J.-L. Gong, J. Liang, P. Xu, Ch. Zhang, B.-B. Huang // Sci. Total Environ. 2014. V. 468–469. P. 1014–1027.
9. Uheida A. Fe3O4 and γ-Fe2O3 nanoparticles for the adsorption of Co2+ from aqueous solution / A. Uheida, G. Salazar-Alvarez, E. Björkman, Z. Yu, M. Muhammed // Colloid Interf. Sci. 2006. V. 298. P. 501–507.
10. Ngomsik A.-F. Magnetic solid–liquid extraction of Eu(III), La(III), Ni(II) and Co(II) with maghemite nanoparticles / A.-F. Ngomsik, A. Bee, D. Talbot, G. Cote // Sep. Purif. Technol. 2012. V. 86. P. 1–8.
11. Roy A. A binary and ternary adsorption study of wastewater Cd(II), Ni(II) and Co(II) by γ-Fe2O3 nanotubes / A. Roy, J. Bhattacharya // Sep. Purif. Technol. 2013. V. 115. P. 172–179.
12. Karami H. Heavy metal removal from water by magnetite nanorods // Chem. Eng. J. 2013. V. 219. P. 209–216.
13. Водяницкий Ю.Н. Геохимия магнетита и маггемита в почвах Европейской части России / Ю.Н. Водяницкий, Е.Г. Моргун, Л.А. Обыденова, К.А. Румянцева, Н.В. Чапыгина // Геохимия. 2009. № 3. С. 314-327.
14. Simeonidis K. Magnetic separation of hematite-coated Fe3O4 particles used as arsenic adsorbents / K. Simeonidis, Th. Gkinis, S. Tresintsi, C. Martinez-Boubeta, G. Vourlias, I. Tsiaoussis, G. Stavropoulos, M. Mitrakas, M. Angelakeris // Chem. Eng. J. 2011. V. 168. P. 1008–1015.
15. Lemine O.M. Nanocrystalline Ni doped α-Fe2O3 for adsorption of metals from aqueous solution / O.M. Lemine, I. Ghiloufi, M. Bououdina. L. Khezami, M.O. M’hamed, A.T. Hassan // J. Alloys Compd. 2014. V. 588. P. 592–595.
16. Can M.M. Effect of milling time on the synthesis of magnetite nanoparticles by wet milling / M.M. Can, S. Ozcan, A. Ceylan, T. Firat // Mater. Sci. Eng. B. 2010. V. 172. P. 72-75.
17. Lomayeva S.F. Formation of iron oxides during mechanical activation in water / S.F. Lomayeva, A.N. Maratkanova, O.M. Nemtsova, A.A. Chulkina, E.P. Yelsukov // Nucl. Instrum. Meth. A. 2007. V. 575. P. 99–104.
18. Лукашев Р.В. Сорбция ионов Co (II) механически активированными порошками γ-Fe2O3 / Р.В. Лукашев, К.Л. Занавескин, А.Г. Кузьмин // Журнал прикладной химии. 2014. Т. 87. № 9. С. 1372-1378.
19. Лукашев Р.В. Водоро-аккумулирующие и водород-генерирующие системы MgH2-C и AlH3-C // Альтернативная энергетика и экология. 2008. № 2. С. 39–46.
20. Болдырев В.В. Механохимия и механическая активация твердых веществ // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 3. С. 203-216.
21. Лукашев Р.В. Механическая обработка γ-Fe2O3 / Р.В. Лукашев, А.Ф. Алекова, С.К. Корчагина, Ф.Х. Чибирова // Неорганические материалы. 2015. Т. 51. № 2. С. 176–179.
22. Leminea O.M. Rietveld analysis and Mössbauer spectroscopy studies of nanocrystalline hematite α-Fe2O3 / O.M. Leminea, M. Sajieddine, M. Bououdina, R. Msalam, S. Mufti, A. Alyamani // J. Alloys Compd. 2010. V. 502. P. 279–282.