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

Физико-химические и сорбционные свойства композиционных материалов на основе отходов деревообработки и синтетического магнетита

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 10-12 за 2018 год, стр. 119-125.
Рубрика: Материалы для водоподготовки

 

Харлямов Д.А. старший преподаватель кафедры химии и экологии, Набережночелнинский институт (филиала) Казанского (Приволжского) федерального университета
Денисова Т.Р. аспирант кафедры инженерной экологии, ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»
Маврин Г.В. кандидат химических наук, доцент, заведующий кафедрой химии и экологии, ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет», Набережночелнинский институт (филиал)
Шайхиев И.Г, доктор технических наук, заведующий кафедрой инженерной экологии, ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Аннотация:
Исследованы физико-химические и сорбционные свойства композиционных материалов на основе отходов древесного волокна (ОДВ) производства МДФ плит и синтетического магнетита (Fe3O4). Процесс получения композитов заключался в осаждении ультратонких частиц Fe3O4 на поверхность древесных волокон аммиачной водой из раствора, содержащего смесь хлоридов двух- и трехвалентного железа. В результате получены два вида сорбционных материалов (СМ) обладающих магнитными свойствами: образец КС – композиционный СМ полученный без воздействия ультразвука (УЗ) и образец КСуз – композиционный СМ полученный под воздействием УЗ колебаний. Определены характеристики образцов исходного и модифицированных материалов. Установлено, что воздействие УЗ колебаний при осаждении Fe3O4 на 18,2 % повышает удельную площадь поверхности по сравнению с материалом, полученным без наложения УЗ. Исследована возможность очистки водной поверхности от нефти карбонового отложения полученными композиционными СМ. В статических условиях определены значения максимальной нефтеемкости, которые составили для исходного материала – 10,08 г/г, магнитных композитов КС и КСуз – 10,56 г/г и 11,94 г/г соответственно. Отмечено уменьшение степени водопоглощения после модификации, обусловленное воздействием гидрофобизатора. Определено, что сорбционное равновесие, как для исходного, так и для полученных композитов достигается в течении 30-40 мин. Проведены эксперименты по удалению нефтяных загрязнений с водной поверхности. Суммарное значение нефтеемкости и водопоглощения для образца КС составило 7,14 г/г, для КСуз- 7,55 г/г.

Ключевые слова: адсорбция, композит, магнетит, нефть, отходы древесного волокна

Ссылка для цитирования:
Харлямов Д.А., Денисова Т.Р., Маврин Г.В., Шайхиев И.Г, Физико-химические и сорбционные свойства композиционных материалов на основе отходов деревообработки и синтетического магнетита // Вода: химия и экология. — 2018. — № 10-12. — c. 119-125. — http://watchemec.ru/article/29081/

Литература:
1. Степанова С.В. Ликвидация разливов нефти сорбционным методом с применением новых материалов / С.В. Степанова, О.А. Кондаленко, С.М. Трушков, В.В. Доможиров // Вестник Казанского технологического университета. 2011. Т.17, № 10. С. 159-160.
2. Степанова С.В. Исследование сернокислой обработки отходов переработки овса на нефте и водопоглощение / С.В. Степанова, В.В. Доможиров, И.Г. Шайхиев // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т.17, № 8. С. 228-231.
3. Денисова Т.Р. Использование древесных опилок в качестве сорбента для очистки водных сред от нефти / Т.Р.Денисова, И.Г. Шайхиев, И.Я. Сиппель //Журнал экологии и промышленной безопасности. 2015. № 1-2. С. 51-53.
4. Степанова С.В. Использование отходов растительного происхождения в качестве сорбентов нефти / С.В.Степанова, Р.Х. Низамов, И.Г. Шайхиев, С.В. Фридланд // Безопасность жизнедеятельности. 2010. № 4. С. 28-31.
5. Долбня И.В. Очистка нефтесодержащих сточных вод магнитосорбентами на основе ферритизированного гальваношлама / И.В. Долбня, Е.А. Татаринцева, К.В. Козьмич, М.В. Комиссаренко, И.Г. Шайхиев // Вестник Технологического университета. 2016. Т. 19, № 23. С. 154-156.
6. Харлямов Д.А. Очистка сточных вод от ионов тяжелых металлов с применением магнитного композиционного сорбента на основе отходов древесного волокна / Д.А. Харлямов, Р.Р. Зиннатов, Г.В. Маврин, И.Г. Шайхиев // Научно-технический вестник Поволжья. 2015. №4. С. 139-141.
7. Alekseeva A.A. The use of leaves of different tree species as a sorption material for extraction of heavy metal ions from aqueous media/ A.A. Alekseeva, D.D. Fazullin, D.A. Kharlyamov, G.V. Mavrin, S.V. Stepanova, I.G. Shaikhiev, A.S. Shaimardanova //International Journal of Pharmacy and Technology. 2016. Vol. 8, №2. P. 14375-14391.
8. Веприкова Е.В. Волокнисто древесно-полистирольные сорбенты для ликвидации нефтяных загрязнений / Е.В. Веприкрова, Е.А. Терещенко, Н.В. Чесноков, Б.Н. Кузнецов // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2011. Т. 4, № 1. С. 27-37.
9. Кузнецов Б.Н. Методы получения пористых материалов из лигнина и древесной коры (обзор) / Б.Н. Кузнецов, Н.В. Чесноков, И.П. Иванов, Е.В. Веприкова, Н.М. Иванченко // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2015. Т.8, №2. С. 232-255.
10. Kharliamov D.A. The post-treatment of galvanic wastewater from chromium (VI), cooper (II) and nickel (II) ions using magnetic composite materials / D.A. Kharliamov, G.V. Mavrin, D.A. Albutova, S.R. Gafiiatova //Journal of fundamental and applied sciences. 2017. Vol.9, №1S. P. 1811-1819.
11. Базарнова Н.Г. Химия древесины и ее основных компонентов. Барнаул: Азбука. 2002. 50 с.
12. ГОСТ 16483.7-71. Древесина. Методы определения влажности. М.: Стандартинформ. 2006. 3 с.
13. Смирнов А.Д. Сорбционная очистка воды. Л.: Химия. 1982. 168 с.
14. ГОСТ 6217-74. Уголь активный древесный дробленый. Технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов. 2003. 7 с.
15. ГОСТ 4453-74. Уголь активный осветляющий древесный порошкообразный. Техническиеусловия. М.: Издательствостандартов. 1993. 22 с.
16. Катасонов П.A. Особенности магнитных свойств ферропорошка, получаемого плазменно-электролитическим диспергированием железоуглеродистых сплавов / П.A. Катасонов, Д.С. Мартемьянов // Письма о материалах. 2015. Т.5, №1. С.30-34
17. Kharlyamov D.A. Preparation and application of a magnetic composite sorbent for collecting oil from a water surface / D.A. Kharlyamov, G.V. Mavrin, I.G. Shaikhiev, T.R. Denisova, D.A. Albutova, S.R. Gafiyatova //ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017. Vol.12, №5. P.1642-1648.
18. Булатов А.И. Нефтегазопромысловая энциклопедия. Краснодар: Просвещение-Юг. 2009. 305 с.
19. Aliramaji S. Characterization and Synthesis of Magnetite Nanoparticles by Innovative Sonochemical Method / S. Aliramajia, A. Zamaniana, Z. Sohrabijama // Procedia Materials Science. 2015. №11. P. 265-269.
20. Tolmacheva V.V. Magnetic adsorbents based on iron oxide nanoparticles for the extraction and preconcentration of organic compounds / V.V. Tolmacheva, V.V. Apyari, E.V. Kochuk, S.G. Dmitrienko // Journal of Analytical Chemistry. 2016. Т.71,№4. P. 321-338.
21. Kydralieva K.A. Nanoparticles of magnetite in polymer materices: synthesis and properties / K.A. Kydralieva, S.J. Jorobekova, G.I. Dzhardimalieva, A.A. Yurishcheva // Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials. 2016. Т.26, №6. С. 1212-1230.
22. Веприкова Е.В. Использование бересты коры березы для получения сорбционных материалов / Е.В. Веприкова, Е.А. Терещенко, Н.В. Чесноков, Б.Н. Кузнецов // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Химия. 2012. Т.5, №2. С. 178-188.
23. Денисова Т.Р. Влияние ультразвуковой обработки опилок ясеня на нефте- и водопоглощение / Т.Р. Денисова, И.Г. Шайхиев, Г.В. Маврин, И.Я. Сиппель // Вода: химия и экология. 2017. № 6. С. 28-34.