Хімія, фізика та технологія поверхні, 2014, 5 (4), 445-453.

Іммобілізований на поверхні подільського сапоніту хітозан в процесах екстракції V(V), Mo(VI) та Cr(VI) оксоаніонів



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp05.04.445

T. M. Budnyak, V. A. Tertykh, E. S. Yanovska

Анотація


Композит хітозан-сапоніт одержано зшивкою глутаровим альдегідом адсорбованого на поверхні Подільського сапоніту біополімеру. Будову поверхні композит досліджено методом ІЧ-спектро-скопії, а кількість іммобілізованого хітозану визначено за допомогою термогравіметричного аналізу. Проведено оцінку адсорбційних характеристик синтезованого композит щодо мікрокількостей V(V), Mo(VI) і Cr(VI) оксоаніонів у водних розчинах у порівнянні з властивостями вихідних природного мінералу і полімеру. Визначено сорбційну ємність та кінетичні характеристики одержаного композитного адсорбенту.

Ключові слова


адсорбція; хітозан; сапоніт; глина; ванадій; молібден; хром

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


1. Chekman I.S., Ovrutskiy V.I., Shumeyko V.M. Clay as a drug. Pharm. J. 1991. 1: 22. [in Ukrainian].

2. Gyrin V.M., Boiko I.I., Rudichenko V.F. Application of natural mineral saponite for water disinfection. Likarska Sprava. 1995. 5–6: 177. [in Ukrainian].

3. Chelyshev N.F., Volodin V.F., Kryukov V.L. Ion-exchanging Properties of Natural Zeolites. (Moscow: Science, 1988). [in Russian].

4. Tsitsishvili G.V., Andronikashvili T.G., Kirov G.N., Filizova L.D. Natural Zeolites. (Moscow: Chemistry, 1985). [in Russian].

5. Tarasevich Yu.I. Natural Sorbents for Water Purification. (Kyiv: Naukova dumka, 1981). [in Ukrainian].

6. Budnyak T.M., Tertykh V.A., Yanovska E.S. Chitosan and its derivatives as sorbents for effective removal of metal ions. Poverkhnya (Surface). 2013. 5(20): 118. [in Ukrainian].

7. Varma A.J., Deshpande S.V., Kennedy J.F. Metal complexation by chitosan and its derivatives: a review. Carbohydr. Polym. 2004. 55(1): 77.  https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2003.08.005

8. Grini G. Recent development in poly-saccharide-based materials used as adsorbents in wastewater treatment. Prog. Polym. Sci. 2005. 30(1): 38.  https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2004.11.002

9. Singhon R., Husson J., Knorr M., Euvrard M. Preparation of silica-supported biosorbents for copper(II) removal. J. Dispersion Sci. Technol. 2011. 32(12): 1735.  https://doi.org/10.1080/01932691.2011.616133

10. Repo E., Warchoł J.K., Bhatnagar A., Sillanpää M. Heavy metals adsorption by novel EDTA-modified chitosan–silica hybrid materials. J. Colloid Interface Sci. 2011. 358(1): 261.  https://doi.org/10.1016/j.jcis.2011.02.059

11. Gandhi M.R., Meenakshi S. Preparation and characterization of silica gel/chitosan composite for the removal of Cu(II) and Pb(II). Int. J. Biol. Macromol. 2012. 50(3): 650.  https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2012.01.012

12. He J.-C., Zhou F.-Q., Mao Y.-F., Tanga Zh.-N., Li Ch.-Y. Preconcentration of trace cadmium(II) and copper(II) in environmental water using a column packed with modified silica gel-chitosan prior to flame atomic absorption spectrometry determination. Anal. Lett. 2013. 46(9): 1430.  https://doi.org/10.1080/00032719.2013.764533

13. Copello G.J., Varela F., Vivot R.M., Díaz L.E. Immobilized chitosan as biosorbent for the removal of Cd(II), Cr(III) and Cr(VI) from aqueous solutions. Bioresour. Technol. 2008. 99(14): 6538.  https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.11.055

14. Wan Ngah W.S., Teong L.C., Hanafiah M.A.K.M. Adsorption of dyes and heavy metal ions by chitosan composites: A review. Carbohydr. Polym. 2011. 83(4): 1446.  https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2010.11.004

15. Kalyani S., Priya J.A., Rao P.S., Krishnaiah A. Removal of copper and nickel from aqueous solutions using chitosan coated on perlite as biosorbent. Sep. Sci. Technol. 2005. 40(7): 1483.  https://doi.org/10.1081/SS-200055940

16. Kalyani S., Krishnaiah A., Boddu V.M. Adsorption of divalent cobalt from aqueous solution onto chitosan–coated perlite beads as biosorbent. Sep. Sci. Technol. 2007. 42(12): 2767.  https://doi.org/10.1080/01496390701511457

17. Dragan E.S., Dinu M.V. Removal of copper ions from aqueous solution by adsorption on ionic hybrids based on chitosan and clinoptilolite. Ion Exchange Letters. 2009. 2: 15.

18. Zou X., Pan J., Ou H., Wanga X., Guana W., Lia C., Yana Y., Duan Y. Adsorptive removal of Cr(III) and Fe(III) from aqueous solution by chitosan/attapulgite composites: Equilibrium, thermodynamics and kinetics. Chem. Eng. J. 2011. 167(1): 112.  https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.12.009

19. Gupta N., Kushwaha A.K., Chattopadhyaya M.C. Adsorptive removal of Pb2+, Co2+ and Ni2+ by hydroxyapatite/chitosan composite from aqueous solution. J. Taiwan Inst. Chem. Eng. 2012. 43(1): 125.

20. Tirtom V.N., Dinçer A., Becerik S., Aydemir T., Çelik A. Comparative adsorption of Ni(II) and Cd(II) ions on epichlorohydrin crosslinked chitosan–clay composite beads in aqueous solution. Chem. Eng. J. 2012. 197: 379.  https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.05.059

21. Tirtom V.N., Dinçer A., Becerik S., Aydemir T., Çelik A. Removal of lead(II) ions from aqueous solution by using crosslinked chitosan-clay beads. Desalin. Water Treat. 2012. 39(1–3): 76.  https://doi.org/10.1080/19443994.2012.669161

22. Korostyliov P.P. Solution Preparation for Chemical-Analytical Application. (Moscow: Science, 1964). [in Russian].

23. Marchenko Z., Balcerzak M. Spectrofotometry Metods in Inorganic Analisys. (Warsaw: Naukove, Naukowe PWN, 1998). [in Polish].

24. Muzgin V.N., Halezina V.L., Zolotavin V.L., Bezrukov I.Ya. Analytical Chemistry of Vanadium. (Moscow: Science, 1981). [in Russian].

25. Wan Ngah W.S., Teong L.C., Wong C.S., Hanafiah M.A.K.M. Preparation and characterization of chitosan-zeolite compo-sites. J. Appl. Polym. Sci. 2012. 125(3): 2417. https://doi.org/10.1002/app.36503

26. Perminov P.A. Ph.D (Chem.) Thesis. (Moscow, 2010). [in Russian].

27. Guibal E., Milot C., Tobin J. Metal–anion sorption by chitosan beads: equilibrium and kinetic studies. Ind. Eng. Chem. Res. 1998. 37(4): 1454.  https://doi.org/10.1021/ie9703954

28. Futalan C. M., Kan C. C., Dalida M.L., Pascua C., Wan M.-W. Fixed-bed column studies on the removal of copper using chitosan immobilized on bentonite. Carbohydr. Polym. 2011. 83(2): 697. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2010.08.043

29. Jaworska M., Sakurai K., Gaudon P., Guibal E. Influence of chitosan characteristics on polymer properties. I: Crystallographic properties. Polym. Int. 2003. 52(2): 198.  https://doi.org/10.1002/pi.1159

30. Yang X., Tu Y., Shang S., Tao X. Well-dispersed chitosan/graphene oxide nano-composites. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2010. 2(6): 1707.  https://doi.org/10.1021/am100222m

31. Budnyak T.M., Yanovska E.S., Tertykh V.A., Voznyk V.I. Adsorption properties of composite Sokirnitsky clinoptilolite-polyaniline towards anions of elements V and VI groups of D.I. Mendeleev Periodic System. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2011. 3: 141. [in Ukrainian].




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp05.04.445

Copyright (©) 2014 T. M. Budnyak, V. A. Tertykh, E. S. Yanovska