Реєстраційний номер
0425U000206, Кандидатська дисертація
На здобуття
Кандидат хімічних наук
Дата захисту
26-05-2025
Статус
Підтверджена МОН
Назва роботи
Гранульовані цирконій- і магнійсилікатні сорбенти для вилучення іонів важких металів.
Здобувач
Кравченко Микола Володимирович,
Керівник Романова Ірина Вікторівна
Опонент Борисенко Микола Васильович
Опонент Панько Андрій Валентинович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка Національної академії наук України
Опис
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.04 – «Фізична хімія» (Е3 – Хімія). – Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, Київ, 2025.
Дисертація присвячена актуальній темі – розробці методів синтезу високоселективних сорбентів на основі цирконій і магній силікатів, придатних для використання у технології очищення води від іонів важких металів. За основу для створення методики одержання силікатів взято основні принципи золь-гель технології. Оптимальне співвідношення реагентів у випадку сферично гранульованого цирконій силікату було обрано на підставі порівняння поруватих та адсорбційних властивостей матеріалів, синтезованих при різних співвідношеннях. Встановлено, що одержаний цирконій силікат має високу адсорбційну ємність у процесах вилучення іонів важких металів, що не поступається результатам, отриманих на відомих кристалічних і сферично гранульованих аналогах. Виявлено, що гідротермальна обробка гідрогелю цирконій силікату приводить до значного збільшення його питомої поверхні, загального об'єму пор та коефіцієнтів розподілу при вилученні іонів кобальту та нікелю, що можна пояснити переформуванням поруватої структури матеріалу. Вперше сферично гранульований цирконій силікат було тестовано у динамічних випробуваннях для вилучення стронцію з модельної води, що імітує блочну воду ЧАЕС.
Фізико-хімічні властивості гранульованого магній силікату, одержаного за розробленою оригінальною методикою, порівнювали з високодисперсними магній силікатами, синтезованими з використанням традиційних методів осадження, гідротермального та золь-гель технології. Виявилось, що основні поруваті характеристики матеріалу не поступаються характеристикам найкращого зразку, синтезованого методом осадження. Всі одержані магній силікати, незалежно від методу синтезу, є аморфними речовинами, навіть після термообробки при 600 °С. Одержаний гранульований зразок має високі значення адсорбційної ємності щодо іонів міді та стронцію – 1 ммоль/г (у порівнянні з порошковими матеріалами, синтезованими іншими методами), крім того забезпечує високий ступінь (95 – 99%) вилучення цих іонів з водних розчинів при їх невисоких концентраціях (до 0,2 ммоль/л).
Вперше синтезовані гранульовані цирконій і магній силікати успішно використані для вилучення арсенат-іонів з природних вод з підвищеною мінералізацією.
Ключові слова: грануляція, сорбція, цирконій силікат, магній силікат, морфологія матеріалів, іони важких металів, гідротермальна обробка.
Дата реєстрації
2025-06-10
Додано/оновлено в НРАТ
2025-06-10 / 2026-07-02
