Физико-химические и каталитические свойства дисперсного кремнезёма

• Автор: Кондрашова, Анжела Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 103 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

лава 1. Литературный обзор

1.1. Очистка сточных вод от ионов металлов

1.1.1. Ионообменный метод очистки

1.1.2. Адсорбционный метод очистки

1.2. Общая характеристика природных сорбентов

1.2.1. Цеолиты

1.2.2. Дисперсные кремнезмы

1.2.3. Силикагель

1.2.4. Глинистые минералы

1.3. Структура поверхности сорбентов

1.4. Химическое модифицирование поверхности природных сорбентов
1.4.1. Солевой метод модифицирования природных сорбентов
1.4.2. Кислотный метод модифицирования природных сорбентов
1.5. Термическая активация природных сорбентов
1.6. Сорбенты катализаторы окисления углеводородов
1.7. Выводы к главе
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Выбор объекта и физикохимические методы его исследования
2.1.1. Физикохимические характеристики дисперсного кремнезма
2.1.2. Методика определения термической устойчивости природного сорбента
2.1.3. Изучение структурноповерхностных характеристик дисперсного кремнезма
2.1.4. Методы определения химического состава дисперсного кремнезма
2.2. Методики исследования адсорбции катионов Си2, Со2, М2т на дисперсном кремнезме
1 л л
2.2.1. Методики проведения адсорбции катионов Си , Со , Сс1 на дисперсном кремнезме в статическом режиме
2.2.2. Методика исследования адсорбции иона аммония в динамическом режиме
2. 2,
2.2.3. Методика проведения адсорбции катионов Си и Со на химически модифицированной опоке
2.2.4. Описание установки и методика проведения реакции глубокого окисления органических растворителей
2.3. Выводы к главе 2
Глава 3. Адсорбционные исследования природного сорбента опоки
3.1. Адсорбция катионов Си2, Со2, Сс на дисперсном кремнезме
3.1.1. Влияние гранулометрического состава на адсорбцию иона кадмия на опоке
3.1.2. Термогравиметрический и рентгенофазовый анализ
3.1.3. Влияние термоактивации на адсорбционные свойства природного сорбента
3.1.4. Квантовохимическое моделирование термического модифицирования опоки
3.1.5. Химическое модифицирование природного сорбента
3.3. Вывод к главе 3
Глава 4. Исследование кинетики ионного обмена катионов металлов на опоке
4.1. Кинетика ионного обмена катионов Си2, Со, Сс, на дисперсном кремнеземе
4.2. Выводы к главе 4
Глава 5. Каталитическая очистка газов от органических соединений
5.1. Выводы к главе 5
Выводы
Литературные источники
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


При этом уделяется особое внимание сорбционным системам, где в качестве сорбентов используются природные минералы различного происхождения и структуры 14. Многие годы исследователи уделяют большое внимание дисперсным кремнезмам диатомиты, трепелы, опоки как сорбентам и катализаторам широкого спектра применения 1, 5. В связи с их высокими адсорбционными, ионообменными и фильтрационными свойствами, появлением мечодов регулирования их геометрической структуры и химической природы поверхности, наличием крупных промышленных месторождений целесообразно использование природных минералов в водоочистке 6, 7. Опока природный дисперсный кремнезм, характеризующийся высокой прочностью при высокой пористости, неразмокаемостыо в воде, устойчивостью к действию кислот и щелочей. Уникальные свойства этого сорбента позволяют предположить возможность применения его для очистки сточных вод от тяжлых металлов, концентрирования ионов из различных объектов окружающей среды, создания катализаторов широкого спектра применения 1, 5. Сиопока и Соопока глубокого окисления углеводородов. Соопока для глубокого окисления бензола и толуола. ГЛАВА 1. К методам очистки сточных вод относят ионный обмен, адсорбцию, коагуляцию, флотацию. Эти методы используют для удаления из сточных вод твердых и жидких тонкодисперсных взвешенных частиц, ионов металлов, растворимых газов, минеральных и органических веществ 8. Выбор того или иного метода очистки или нескольких методов производят с учтом санитарных и технологических требований, предъявляемых к очищенным сточным водам с целью дальнейшего их использования 9, . Очистка сточных вод от ионов тяжлых металлов осуществляется путм перевода этих ионов в малорастворимые соединения гидроксиды или основные карбонаты при нейтрализации сточных вод с помощью различных щелочных реагентов СаОН2, ИаОН, КОН2, СаО, Ыа2СОз, СаС, 1УС. Одним из методов очистки сточных вод является ионообменный метод, который применяется для извлечения металлов 7п, Си, Сг, 1, позволяет очищать воду до ПДК и утилизировать примеси . Достоинства этого метода возврат очищенной воды до в оборот возможность утилизации тяжлых металлов возможность очистки в присутствии эффективных лигандов. С помощью ионного обмена можно обеспечить практически любую глубину очистки. В отличие от других способов, ионный метод является безреагентным. В этом способе очистки от ионов тяжлых металлов применяются природные глинистые минералы. Си и 7х из водных растворов этими минералами, например, монтмориллонитом, осуществляется их обработка натрийдодецилсульфатом или минеральными кислотами. Оптимальное значение сточных вод, подаваемых в. Увеличение солесодержания воды снижает экономичность способа. Ещ одним методом очистки сточных вод является адсорбционный метод , используемый для удаления из сточных вод ионов металлов, фенолов, ароматических нитросоединений, поверхностноактивных веществ, красителей . Достоинства метода очистка до ГЩК, возможность совместного удаления различных по природе примесей. Адсорбционная очистка сточных вод может быть регенеративной, т. Эффективность адсорбционной очистки достигает и зависит от химической природы адсорбента, величины адсорбционной поверхности и е доступности, от химического строения вещества и его состояния в растворе. Для очистки от катионов тяжлых металлов вс большее применение находят глинистые минералы, цеолиты. Использование таких сорбентов обусловлено их достаточно высокой адсорбционной мкостью и избирательностью. Адсорбционный метод очистки сточных вод является эффективным и технологически простым способом при удалении Сг3 из сточных вод. При использовании высокоактивных сорбентов можно получать воду практически с нулевыми остаточными концентрациями загрязняющих веществ. В качестве сорбентов используют дисперсные кремнезмы, цеолиты, бентониты, силикагели , , . Сорбенты, предназначенные для адсорбционной очистки сточных вод, должны обладать хорошей сорбционной способностью. Основным фактором, определяющим эффективность сорбции, является величина . Сорбция максимальна при 4.