Реєстраційний номер
0226U000217,
(0125U003165)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Інноваційні функціональні матеріали для вилучення токсичних та критичних елементів з різних середовищ
Назва етапу роботи
Синтез та дослідження фізико-хімічних характеристик отриманих матеріалів
Керівник роботи
Тобілко Вікторія Юріївна,
Дата реєстрації
06-01-2026
Організація виконавець
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
Опис роботи
Метою роботи є розробка нових гібридних (органо/неорганічних) матеріалів на основі силікатної матриці, з проведенням контрольованої функціоналізації поверхні, для застосування в технологіях селективного вилучення токсичних та критичних елементів з різних середовищ.
Опис етапу
Проведено амінофункціоналізацію поверхні дендритних мезопоруватих наночастинок кремнезему (DMSN) із використанням 3-амінопропілтриетоксисилану (APTES) у водно-спиртовому середовищі. Вивчено фізико-хімічні характеристики синтезованого матеріалу за допомогою методів інфрачервоної спектроскопії з перетворенням Фур'є (FTIR), низькотемпературної адсорбції/десорбції азоту, диференціального термічного аналізу (DTA), термогравіметричного аналізу (TGA) та рентгенівської фотоелектронної спектроскопії (XPS). Визначено кількість специфічних функціональних груп, присутніх на поверхні DMSN до (-OH групи) та після функціоналізації (-NH2 групи). Досліджено адсорбційну здатність матеріалів щодо іонів міді в діапазоні концентрацій від 10 до 100 мг/дм3. Вивчено вплив pH водного середовища та часу контакту між адсорбентом та забрудненим розчином на ефективність видалення Cu(II). Рівноважну концентрацію міді у розчинах визначено за допомогою атомно-емісійної спектроскопії з індуктивно зв'язаною плазмою (ICP-OES). Показано, що модифікування поверхні DMSN привело до більш ніж десятикратного збільшення кількості функціональних груп та відповідних центрів адсорбції. Визначено, що ефективність видалення іонів міді в діапазоні pH 3 - 6 зросла до понад 87%, а час досягнення рівноваги адсорбції зменшився з 60 до 15 хвилин. Встановлено, що максимальна адсорбційна здатність для зразка із амінофункціоналізацією досягла 35 мг/г, що значно більше, ніж для немодифікованого DMSN (0,62 мг/г). Для аналізу механізму адсорбції були застосовані кінетичні моделі псевдопершого та псевдодругого порядку, а також моделі Ленгмюра та Фрейндліха. Проведеними адсорбційно-десорбційними експериментами доведено можливість повторного використання відпрацьованого адсорбенту.
Опис продукції
Автори роботи
Пилипенко Ігор Володимирович
Бондарєва Антоніна Ігорівна
Додано/оновлено в НРАТ
2026-01-06
