Хімія, фізика та технологія поверхні, 2015, 6 (3), 336-342.

Синтез і сорбційні властивості монтморилоніту, інтеркальованого полігідроксокомплексами алюмініюі тітану



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp06.03.336

I. V. Pylypenko, I. A. Kovalchuk, B. Yu. Kornilovych

Анотація


Досліджено вплив складу полігідроксокомплекcів алюмінію і титану на структурні та адсорбційні властивості інтеркальованих ними монтморилонітів. Встановлено, що їхні структурні характеристики, такі як міжпакетний простір, питома поверхня та розподіл пор за розмірами залежать від складу полігідроксокомплексів та умов синтезу. Проведені дослідження із сорбції іонів урану(VI) та хрому(VI) показують значний вплив рН на адсорбційні властивості отриманих матеріалів. Показано, що монтморилоніти, інтеркальовані змішаними полігідроксокомплексами алюмінію і титану, виявляють підвищені адсорбційні властивості щодо вилучення іонів хрому(VI) та урану(VI) з водних розчинів.

Ключові слова


пілардований монтморилоніт; полігідроксокомплекси Al:Ті; порувата структура; адсорбція; уран; хром

Повний текст:

PDF

Посилання


1. Bergaya F., Theng B.K.G., Lagaly G. (eds.). Handbook of Clay Science. V. 1. (London: Elsevier, 2006).https://doi.org/10.1016/B978-0-08-098258-8.00017-1

2. Gil A., Korili S.A., Trujillano R., Vicente M.A. Pillared clays and related catalysts. (London: Springer, 2010).https://doi.org/10.1007/978-1-4419-6670-4

3. Kornilovych B., Andryevska O., Plemyannikov M., Spasenova L. Physical chemistry of silica and nanodispersed silicates. (Kiev: Osvita Ukrayini, 2013) [in Ukrainian].

4. Del Castillo H.L., Grange P. Preparation and catalytic activity of titanium pillared montmorillonite. Appl. Catal. A. General. 1993. 103(1): 23.  https://doi.org/10.1016/0926-860X(93)85170-T

5. Jagtap N., Ramaswamy V. Oxidation of aniline over titania pillared montmorillonite clays. Appl. Clay Sci. 2006.33(2): 89. https://doi.org/10.1016/j.clay.2006.04.001

6. Romero A., Dorado F., Asencio I., García P.B., Valverde J.L. Ti-pillared clays: synthesis and general characterization. Clays and Clay Minerals. 2006. 54(6): 737. https://doi.org/10.1346/CCMN.2006.0540608

7. Lenoble V., Bouras O., Deluchat V., Serpaud B., Bollinger J.C. Arsenic adsorption onto pillared clays and iron oxides. J. Colloid Interface Sci. 2002. 255(1): 52. https://doi.org/10.1006/jcis.2002.8646

8. Guerra D.L., Airoldi C., Lemos V.P., Angélica R.S. Adsorptive, thermodynamic and kinetic performances of Al/Ti and Al/Zr-pillared clays from the Brazilian Amazon region for zinc cation removal. J. Hazard. Mater. 2008. 155(1): 230. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.11.054

9. Dou B., Dupont V., Pan W., Chen B. Removal of aqueous toxic Hg(II) by synthesized TiO2 nanoparticles and TiO2/montmorillonite. Chem. Eng. J. 2011. 166(2): 631. https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.11.035

10. Landa E.R. Uranium mill tailings: nuclear waste and natural laboratory for geochemical and radioecological investigations. J. Environ. Radioact. 2004. 77(1): 1. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2004.01.030

11. Kornilovych B., Sorokin O., Pavlenko V., Koshyk Ju. Natureprotection technologies in uranium mining and processing industries. (Kiev: Norma, 2011) [in Ukrainian].

12. Hori T., Yamawaki M., Kanno M. Uranium adsorption properties of hydrous titanium oxides in seawater. J. Nucl. Sci. Technol. 1987. 24(5): 377. https://doi.org/10.1080/18811248.1987.9735817

13. Comarmond M.J., Payne T.E., Harrison J.J., Thiruvoth S., Wong H.K., Aughterson R.D., Foerstendorf H. Uranium sorption on various forms of titanium dioxide–influence of surface area, surface charge, and impurities.Environ. Sci. Technol. 2011. 45(13): 5536. https://doi.org/10.1021/es201046x

14. Müller K., Foerstendorf H., Meusel T., Brendler V., Lefèvre G., Comarmond M.J., Payne T.E. Sorption of U(VI) at the TiO2–water interface: an in situ vibrational spectroscopic study. Geochim. Cosmochim. Acta. 2012. 76(1): 191. https://doi.org/10.1016/j.gca.2011.10.004

15. Del Castillo H.L., Gil A., Grange P. Influence of the nature of titanium alkoxide and of the acid of hydrolysis in the preparation of titanium-pillared montmorillonites. J. Phys. Chem. Solids. 1997. 58(7): 1053.  https://doi.org/10.1016/S0022-3697(97)00006-1

16. Zhao Y.X., Phuntsho S., Gao B.Y., Huang X., Qi Q.B., Yue Q.Y., Shon H.K. Preparation and characterization of novel polytitanium tetrachloride coagulant for water purification. Environ. Sci. Technol. 2013. 47(22): 12966.https://doi.org/10.1021/es402708v

17. Valverde J.L., Sanchez P., Dorado F., Molina C.B., Romero A. Influence of the synthesis conditions on the preparation of titanium-pillared clays using hydrolyzed titanium ethoxide as the pillaring agent. Microporous Mesoporous Mater. 2002. 54(1): 155. https://doi.org/10.1016/S1387-1811(02)00378-5

18. Rouquerol J., Rouquerol F., Llewellyn P., Maurin G., Sing K.S. Adsorption by powders and porous solids: principles, methodology and applications. (New York: Academic Press., 2013).

19. Kornilovych B. Structure and Surface Properties Mechanochemically Activated Silicates and Carbonates. (Kiev: Naukova Dumka, 1994) [in Russian].




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp06.03.336

Copyright (©) 2015 I. V. Pylypenko, I. A. Kovalchuk, B. Yu. Kornilovych