Синтез и исследование физико-химических свойств магнитных сорбентов для решения экологических проблем Кузбасса

В рамках реализации проекта проведены исследования направленные на получение магнитных сорбентов из Кузбасских углей и определения их текстурных и сорбционных характеристик. Разработана методика нанесения частиц магнетита при модификации высокопористых углеродных сорбентов хлоридом железа III при различных соотношениях реагентов. Апробирована методика получения углеродных сорбентов из бурого угля методом одностадийной химической активации хлоридом цинка и хлоридом железа III при совместном присутствии. Показано наличие микрокристаллов магнетита на поверхности магнитных сорбентов, полученных в работе. Определены параметры пористой структуры (удельная площадь поверхности, суммарный объем пор, доля микро- и мезопор, средний размер поры) полученных сорбентов. Показано, что при увеличении количества хлорида железа III на стадии пропитки происходит пропорциональное уменьшение удельной поверхности модифицированных сорбентов. Проведено исследование процесса адсорбции органических загрязнителей из воды на примере фенола и анилина магнитными сорбентами. Получены изотермы адсорбции фенола и анилина, рассчитаны параметры процесса адсорбции. Исследована десорбция фенола и анилина методом ДТГ, показано, что десорбция сорбированных примесей протекает в статических условиях при температурах до 400°С и не приводит к значительному окислению сорбента, однако процесс рекомендовано проводить в инертной среде. Из мешающих факторов для использования сорбента в газовой хроматографии является одновременное выделение фенола и воды. Показана возможность десорбции из полученных в работе сорбентов анилина раствором кислоты, а фенола раствором щёлочи. Изучена возможность регулирования эффективности сорбции фенола и анилина в конкурентных условиях при различных значениях рН. При исследовании десорбции сорбированных загрязнителей получены результаты, свидетельствующие о сильном взаимодействии сорбата и сорбента, что на данном этапе ставит возможные концентрирующие свойства полученных сорбентов под сомнение. Проведено исследование сорбционной очистки модельного раствора загрязнённой воды. Установлено, что концентрация фенола в растворе после очистки соответствует ПДК фенола в воде. Таким образам полученные магнитные сорбенты могут быть использованы для очистки загрязнённой воды от фенола.