ПОЛІФУНКЦІОНАЛЬНІ МАТЕРІАЛИ НА ОСНОВІ ФЕРИТІВ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ЗАБАРВЛЕНИХ СТІЧНИХ ВОД

Автор(и)

  • Віта Даценко Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна
  • Еліна Хоботова Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна
  • Олена Бєліченко Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна
  • Віталій Коров’янський Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2022.96.0.113

Ключові слова:

композитний матеріал, ферит, хімічний склад, мінерали, суперпарамагнетизм, фотокаталіз, сорбція

Анотація

У роботі вивчено фізико-хімічні властивості композитного матеріалу (КФМ), що містить ферит, отриманого методом співосадження в разі додавання FeSO4·7Н2О до сульфатного мідно-цинкового електроліту під час нагрівання, послідовного введення розчину NaOH до рН 10‒10,5 і окисника К2S2O8. Визначено, що КФМ діє як адсорбент найбільш ефективно за умови відношення «ферит: барвник МВ» 500 з сорбційною обмінною ємністю 1,9 мг/г. КФМ має властивості суперпарамагнетика, адсорбенту й фотокаталізатора. Очищення вод від органічних барвників пов’язана з одночасним протіканням процесів фотокаталітичної деградації барвників та їхньої адсорбції на поверхні фериту.

Біографії авторів

Віта Даценко, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

доцент, канд. хім. наук, доцент кафедри хімії та хімічної технології

Еліна Хоботова, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

професор, д-р хім. наук, професор кафедри хімії та хімічної технології

Олена Бєліченко, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

доцент, канд. техн. наук, старший науковий співробітник кафедри технології дорожньо-будівельних матеріалів

Віталій Коров’янський, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

студент автомобільного факультету

Посилання

Khobotova, E. B., Larin, V. I., Kaliuzhna, Yu. S., Storchak, O. G. (2019). Slag-alkaline binders based on dump waste blast furnace slag. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 5, 160–167. URL: https://dx.doi.org/10.32434/0321-40952019-126-5-160-167.

Khobotova, E B., Hraivoronska, I. V. (2019). [Secondary use of metallurgical slags as sorbents in wastewater treatment] Chernye metaly, 7 (1051), 55–61 [in Russian].

Khobotova, E., Hraivoronska, I., Kaliuzhna, Iu., Ihnatenko, M. (2021). Sorption purification of wastewater from organic dyes using granulated blast-furnace slag. ChemChemTech., 64(6), 89–94. URL: https://dx.doi.org/10.6060/ivkkt.20216406.6302.

Khobotova, E B., Hraivoronska, I. V., Ihnatenko, M. I., Kaliuzhna, Iu. S. (2020). Аdsorption of organic dyes on metallurgical slag of Fe-Ni alloy production. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. [Russ. J. Chem. & Chem. Tech.], 63(8), 103–108. URL: https://dx.doi.org/10.6060/ivkkt.20206308.6197.

Datsenko, V. V. (2012). [Solving environmental problems in the disposal of wastewater components from electroplating industries] Eastern-European J. of Enterprise Techn., 6/10(60), 33–38 [in Russian].

Larin, V., Datsenko, V., Egorova, L., Hraivoronska, I., Herasymchuk, T. (2020). Physical and chemical properties of copper-zinc galvanic sludge in the process of thermal treatment. French-Ukrainian J. of Chem. 08(1), 66–75.

Kharisov, B. I., Dias, H. V. R., Kharisova, O. V. (2019). Mini-review: Ferrite nanoparticles in the catalysis. Arabian J. of Chem., 12(7), 1234‒1246. URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.arabjc.2014.10.049.

Frolova, L. A., Hrydnieva, T. V. (2020). Synthesis, structural, magnetic and photocatalytic properties of MFe2O4 (M=Co, Mn, Zn) ferrite nanoparticles obtained by plasmachemical method. J. of Chem. and Techn. 28(2), 202‒210. URL: https://dx.doi.org/10.15421/082022.

Nguyen, A. T., Phan, Ph. H. Nh., Mittova, I. Ya., Knurova (Berezhnaya), M. V., Mittova, V. O. (2016). The characterization of nanosized ZnFe2O4 material prepared by coprecipitation. Nanosystem: physics, chemistry, mathematics. 7(3), 459–463. URL: https://dx.doi.org/17586/2220-8054-2016-7-3-459-463.

Kefeni, К. К., Mamba, B. B. (2020). Photocatalytic application of spinel ferrite nanoparticles and nanocomposites in wastewater treatment: Review. Sustainable Mater. and Techn., 20(e00140). URL: https://doi.org/1016/j.susmat.2019.e00140.

Bao, X., Qiang, Z., Chang, J.-H., Ben, W., Qu, J. (2014). Synthesis of carbon-coated magnetic nanocomposite (Fe3O4C) and its application for sulfonamide antibiotics removal from water. J. of Environ. Sci., 26(5), 962‒969. URL: https://dx.doi.org/10.1016/S1001-0742(13)60485-4.

Zhang, Z., Kong, J. (2011). Removal of methylene blue from aqueous solution with magnetite loaded multi-wall carbon nanotube: kinetic, isotherm and mechanism analysis. J. of Hazardous Mater., 193, 282‒290. URL: https://dx.doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.10.041.

Khobotova, E. B., Datsenko, V. V. (2021). Patent application for a utility model. A method of obtaining ferrites in the purification of spent sulfate copper-zinc solutions. U202104050 [in Ukrainian].

Rodriguez-Carvajal, J., Roisnel, T. FullProf.98 and WinPLOTR: New Windows 95/NT Applications for Diffraction. Commission for Powder Diffraction, International Union of Crystallography, Newsletter, N 20 (May‒August) Summer 1998.

Rakitskaya, T. L., Truba, A. S., Ennan, A. A. (2016). [Phase composition and catalytic activity of nanostructured materials based on the solid component of the welding aerosol] Voprosy khimii i khimicheskoy tekhnologii, 1(105), 29–34 [in Russian].

Aliyeva, SH. N., Kerimova, A. M., Abdullayev, R. B., Mekhtiyev, T. R. (2017). [Infrared diffuse reflectance spectra of Ni1‒x ZnxFe2O4-ferrite micropowders] Fizika tverdogo tela, 59(3), 528‒533 [in Russian].

Nakomoto, K. (1991). [IR and Raman spectra of inorganic and coordination compounds]. Moscow: Mir [in Russian].

Yadav, R. S., Kuřitka, I., Vilcakova, J., Havlica, J., Masilko, J., Kalina, L., Tkacz, J., Hajdúchová, M., Enev, V. (2017). Structural, dielectric, electrical and magnetic properties of CuFe2O4 nanoparticles synthesized by honey mediated sol–gel combustion method and annealing effect. J. Mater. Sci. Mater. Electron., 28(8), 6245–6261.

NIST Chemistry WebBook, SRD 69/ National Institute of Standards and Technology. U.S. Department of Commerce. URL: https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgiID=B6000542&Units=SI&Mask=82.

Ma, M., Zhang, Yu., Wei, Yu., Shen, H., Zhang, H., Gu, N. (2003). Preparation and Characterization of Magnetite Nanoparticles Coated by Amino Silane. Colloids and Surfaces: Physicochem. and Engin. Aspects, 212(2–3), 219–226. URL: https://dx.doi.org/10.1016/S09277757(02)00305-9.

Suzdalev, I. P. (2012). [Electrical and magnetic transitions in nanoclusters and nanostructures]. Moscow: KRASAND [in Russian].

Gorbik, P. P., Dubrovin, I. V., Kashin, G. N. (2016). [Production and study of zinc oxide nanotubes] Metallofiz. noveyshiye tekhnol., 38(3), 341–351 (in Russian). URL: https://dx.doi.org/10.15407/mfint.38.03.0341.

Chirita, M., Grozescu, I. (2009). Fe2O3nanoparticles, physical properties and their photochemical and photoelectrochemical applications. Chem. Bull. Politeh. Univ. Timsisoara, 54(68), 1–8.

Grushevskaya, S. N., Yeliseyev, D. S., Ganzha, S. V., Vvedenskiy, A. V. (2013). [Properties of semiconductor copper oxides formed on Cu-Au alloys] Kondensirovannyye sredy i mezhfaznyye granitsy, 15(3), 253–265 [in Russian].

Ajmal, A., Majeed, I., Malik, R. N., Idrissc, H., Nadeem, M. A. (2014). Principles and mechanisms of photocatalytic dye degradation on TiO2 based photocatalysts: a comparative overview. RSC Adv., 4, 37003–37026. URL: https://dx.doi.org/10.1039/c4ra06658h.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-05-24

Номер

№ 96 (2022)

Розділ

ЕКОЛОГІЯ