Физико-химические особенности адсорбции ионов тяжелых металлов цеолитами, модифицированными кремнийорганическими тиосемикарбазидами

Цель работы: получение сорбентов путем иммобилизации на поверхность природных цеолитов кремнийорганических соединений, функционализированных тиосемикарбазидами, и исследование физико-химических свойств полученных сорбционных материалов. Методы исследования: физико-химические методы анализа (СЭМ-ЭДРА, РФА, ТГА-ДСК, ИК-спектроскопия, метод адсорбции/десорбции азота по БЭТ). Результаты: Получены новые сорбционные материалы путем закрепления кремнийорганических тиосемикарбазидов на природных цеолитах, в том числе без активации (АС-ТСК) и с предварительной активацией цеолита соляной кислотой (АС-HCl-ТСК). Величина адсорбции образца АС-ТСК по ионами Cu(II), Co(II) и Ni(II) в водных растворах составила 0,47, 0,42 и 0,28 ммоль∙г-1, что в 5,75, 8,4 и 2,8 раза больше в сравнении с природным цеолитом. Предварительная обработка цеолита соляной кислотой с последующей иммобилизацией ТСК приводит к увеличению величины адсорбции ионов Ni(II) образцом АС-HCl-ТСК до 2,82 ммоль∙г-1, что в 10 раз больше в сравнении с образцом АС-ТСК. Описание процесса адсорбции было проведено в рамках моделей Ленгмюра, Фрейндлиха и Дубинина-Радушкевича, а также кинетических и термодинамических расчетов, указавших на механизм хемосорбции за счет образования ионно-координированных комплексов металлов с функциональными группами модификатора. Адсорбция образцом АС-HCl-ТСК протекает не только по механизму комплексообразования с функциональными группами, но и по ионообменному механизму с ионами водорода.