Пористые углерод-силикатные материалы на основе глинистых минералов и техногенных органических отходов

Цель: разработка научных основ технологии получения и применения в водоочистке пористых углерод-силикатных материалов (ПУСМ) из глинистого сырья и техногенных органических отходов. Основные задачи: изучение механизмов модификации слоистых алюмосиликатов (различных минералов глин) органическими соединениями различной природы с применением новых способов модификации, исследование химической природы образующихся углеродных наноструктур на поверхности минеральных матриц, природы функциональных групп и их сорбционной активности, а также закономерностей влияния природы органического модификатора, типа алюмосиликата и условий синтеза на морфологию пористой структуры и удельную поверхность материалов и установление оптимальных технологических параметров получения ПУСМ. Для синтеза ПУСМ в качестве прекурсоров углерода будут применены вещества, моделирующие основные типы органических загрязнителей воды (СПАВ, красители, флокулянты), для удаления которых из воды применяются глины. Это открывает возможность получения ПУСМ из отходов процессов водоочистки, а также очистки нефтепродуктов, масел и других веществ, в технологии которых используются природные глины. Впервые в качестве неорганических матриц будут применены пилларированные глины, а для получения материалов - методы активированного интеркалирования и активированной адсорбции при ультразвуковом и СВЧ-воздействии. Одной из задач является изучение кинетики и механизмов адсорбции токсичных соединений на углерод-силикатных материалах. Будут разработаны научные основы технологии получения дешевых ПУСМ из глин и отходов различных производств, которые могут заменить дорогостоящие активные угли и ионообменные смолы в процессах водоочистки.