Досліджено особливості гелеутворення, синтезу, складу, будови та фізико-хімічні властивості складних фосфатних іонітів, що містять одночасно три-, та чотиривалентні метали та кремнеземи. Уперше знайдено, що завдяки зміні вмісту трьохвалентних катіонів є можливим регулювання швидкості утворення гелів цих фосфатів, а зміні складу вихідних розчинів та умови синтезу - поруватості та сорбційних властивостей іонітів. Розроблено відповідні методики синтезу цих іонітів у сферично-гранульованому вигляді, а також синтезовано та досліджено ряд фосфатів. З використанням методу ядерно-магнітно-резонансної спектроскопії твердого тіла для іонітів з кремнеземом визначено умови синтезу простих і складних гібридних сполук. Знайдено, що поруватість цих іонітів є вищою, ніж у відомих аналогів. Запропоновано методику розрахунку вмісту всіх функціональних груп таких фосфатів, за якою розраховано повний хімічний склад дев'ятьох темплатованих фосфатів титану та цирконію. Під час вивчення іонообмінних властивостей складних фосфатів іонітів з'ясовано, що їх водневі форми мають більшу обмінну ємність, а метал-заміщені є більш селективні до іонів важких металів та миш'яку.

  Скачати повний текст

Вивчено зкономірності золь-гель синтезу фосфатів титану (ФТ) з титанілсульфатних розчинів. Установлено склад, будову та фізико-хімічні властивості синтезованих іонітів. Синтезовані ФТ мають мезопорувату структуру та перевищують за поруватістю відомі аналоги близького хімічного складу. Розроблено метод, що призводить до підвищення гідролітичної стійкості ФТ - гідротермальну обробку (ГТО). Установлено закономірності впливу тривалості ГТО, її температури та складу початкових зразків ФТ на структурно-сорбційні властивості зразків. Запропоновано оптимальні умови проведення ГТО.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено, що за низького вмісту Cr(VI) в іоніті порядок коефіцієнта дифузії порівняний з коефіцієнтами самодифузії одно- і двовалентних катіонів у слабозшитих аніонообмінних смолах. Вивчено будову, структурно-сорбційні властивості та спрямований вплив умов синтезу для досягнення необхідного комплексу властивостей мембран, важливих для практичного застосування, таких як хімічна стабільність і зарядова селективність. Розроблено електроміграційний метод для визначення рухливості сорбованих іонів в іонітах з урахуванням внеску мембрани в загальний опір системи іоніт - розчин - мембрана.

  Скачати повний текст

Досліджено рівноважну сорбцію сульфатів слабоосновними поліакриловими аніонітами у формі вільної основи. Встановлено, що розчини резинатів іонітів за умов їх переводу в сильнодисоційовану форму не є ідеальними, що зумовлено електростатичною взаємодією обмінних центрів у сольовій формі. Розроблено теоретичні моделі, які дозволяють розрахувати термодинамічні константи локальних рівноваг і рівновагу в цілому. Доведено, що біосульфатна форма аніообмінників не утворюється. Досліджено нерівноважну сорбцію сірчаної кислоти аніонітами, а також динаміку регенерації сорбентів у щільному шарі та у широкому діапазоні швидкостей фільтрування рідкої фази. Кінетику сорбції сірчаної кислоти та кінетику регенерації аніонообмінників лімітує внутрішня дифузія. Кінетичний коефіцієнт внутрішнього масопереносу за умов сорбції сірчаної кислоти залежить від пористості матриці та хімічної природи обмінних центрів, а у випадку регенерації іонітів гідроксидом натрію - від типу обмінних центрів. Показано, що нерівноважна сорбція сірчаної кислоти у щільному шарі слабоосновних поліакрилових іонообміннкиів, а також динаміка регенерації сорбентів описуються асимптотичним розв'язанням системи рівнянь теоретичної моделі внутрішньо-дифузійної динаміки сорбції. Одержано необхідні дані для проведення апріорних розрахунків експлуатації OH-фільтрів першого ступеня установок знесолення води сульфатного класу, завантажених будь-якими слабоосновними поліакриловими аніонітами, що характеризується такою ж хімічною природою обмінних центрів, як досліджені сорбенти.

  Скачати повний текст

Досліджено сорбційні властивості іонообміних матеріалів з метою застосування в електродеіонізаційних процесах методу вилучення токсичних іонів Ni (II) з розчинів низької концентрації. Виявлено, що сорбційна ємність та рухливість сорбованих іонів нікелю (II) у фазі органічних іонообмінників залежить від характеру їх пористої структури та ступеня поперечної зшивки, а для спеціально синтезованих селективних неорганічних іонітів на основі гідрофосфату цирконію - від вмісту фосфору та ступеня гідратації. Встановлено, що для очищення нікельвмісних розбавлених розчинів методом електродеіонізації найбільш придатним є використання сильнокислотних слабозшитих смол та високогідратованих зразків гідрофосфату цирконію. Вперше запропоновано використання змішаного шару цих іонітів для електродеіонізаційного вилучення іонів нікелю (II) з багатокомпонентних розчинів, завдяки якому забезпечується висока швидкість переносу іонів у камеру концентрування, зменшується можливість осадкоутворення та підвищується селективність сорбції іонів нікелю (II) у прямоточному режимі. Визначено оптимальні умови процесу ефективного очищення розбавлених багатокомпонентних нікельвмісних розчинів (ступінь очищення становить 98 %), у разі дотримання яких концентрація іонів нікелю (II) в діалізаті не перевищує гранично допустимих концентрацій.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

На підставі визначених структурно-сорбційних характеристик природного пористого вугілля, а також природного, окисненого та терморозщепленого графіту встановлено вплив природних чинників та кількості активних центрів поверхні на ефективність сорбції органічних молекул аніонного типу та визначено шляхи регулювання властивостей сорбенту. Вивчено сорбцію органічних речовин аніонного типу (сульфонолу та барвника прямого червоного) на досліджуваних вуглецевих сорбентах. Виявлено, що в результаті модифікування сорбційна ємність розробленого сорбенту відносно аніонактивних сполук (сульфонолу, барвника прямого червоного, фульвокислоти) зростає приблизно в 7 - 8 разів у порівнянні з природним каолінітом. Одержано спектральні докази утворення водневого зв'язку між карбоксильними групами фульвокислоти та гідроксильними групами гідроксокатіонів алюмінію. Визначено оптимальні умови застосування модифікованих сорбентів на основі каолініту разом із сірчанокислим алюмінієм для вилучення фульвокислот з природної води.

  Скачати повний текст