Адсорбция молибдена(VI) и рения(VII) на механоактивированном графите

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые исследованы сорбционные свойства механоактивированного графита по отношению к молибдену и рению. Найдены оптимальные условия, при которых возможно разделение металлов — достигается адсорбция молибдена до 95% при адсорбции рения 3%: азотнокислый раствор, рН 3 в присутствии 50 об. % этанола, перемешивание в течение 60 мин. Максимальная сорбционная емкость сорбента по отношению к Mo(VI) по модели Ленгмюра составила 115 мг/г. Адсорбция соответствовала модели кинетики псевдо-второго порядка. Образец после адсорбции молибдена охарактеризован методами РФЭС, рентгенофазового (РФА) и рентгено-структурного анализа (РСА), сканирующей электронной микроскопии. В результате механоактивации произошло уменьшение среднего размера кристаллитов графита, увеличение расстояния между слоями и изменение поверхностного состояния углерода.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Д. Коробицына

Институт металлургии УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: annakorobitsyna@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7830-2274
Россия, 620016, Екатеринбург

Н. В. Печищева

Институт металлургии УрО РАН

Email: annakorobitsyna@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7281-1342
Россия, 620016, Екатеринбург

Е. Ю. Конышева

Институт металлургии УрО РАН

Email: annakorobitsyna@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3043-7978
Россия, 620016, Екатеринбург

К. Ю. Шуняев

Институт металлургии УрО РАН

Email: annakorobitsyna@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1530-5988
Россия, 620016, Екатеринбург

Список литературы

  1. Торшонов Д.Б., Гуляшинов А.Н., Антропова И.Г. // Фундаментальные исследования. 2005. № 9. С. 30.
  2. Петрова А.М., Касиков А.Г. // Тр. Кольского научного центра РАН. 2015. С. 190.
  3. Evdokimova O., Zaitceva P., Pechishcheva N. et al. // Curr. Anal. Chem. 2014. V. 10, № 4. P. 449. https://doi.org/10.2174/157341101004140701102351
  4. Pechishcheva N., Korobitsyna A., Ordinartsev D. et al. // Sep. Sci. Technol. 2022. V. 57. № 2. P. 180. https://doi.org/10.1080/01496395.2021.1891436
  5. Палант А.А., Трошкина И.Д., Чекмарев А.М., Костылев А.И. Технология рения. М.: ООО «Галлея-Принт», 2015. 329 с.
  6. Seo S., Choi W.S., Yang T.J. et al. // Hydrometallurgy. 2012. V. 129—130. P. 145. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2012.06.007
  7. Chen D., Chang H., Meng Q., Xing C. // Trans. Non Ferrous Met. Soc. China. 1993. V. 3. № 1. P. 35.
  8. Романенко А.В., Симонов П.А. Промышленный катализ в лекциях № 7. М.: Калвис, 2007. 128 с.
  9. Toteva V., Radoykova T., Tzvetkova Ch. et al. // Bulg. Chem. Commun. 2021. V. 53. № 3. P. 287. https://doi.org/10.34049/bcc.53.3.5333
  10. Хандорин Г.П., Дубов Г.И., Мазин В.И. и др. // Изв. томского политех. ун-та. 2010. Т. 316. № 3. С. 5.
  11. Pechishcheva N.V., Estemirova S. Kh., Kim А.V., P.V. et al. // Diamond Relat. Mater. 2022. V. 127. 109152. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2022.109152
  12. Кононов В.А. // Новые огнеупоры. 2021. Т. 1. № 3. С. 3. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2021-3-3-10
  13. Crystallography Open Database (COD). https://www.crystallography.net/cod/search.html. Последнее обращение 15 октября 2024.
  14. Hou Y., Wu J., Konysheva E. Yu. // Int. J. Hydrogen Energy. 2016. V. 41. № 6. P. 3994. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2015.12.168
  15. Shlyakhtina A.V., Lyskov N.V., Konysheva E. Yu. et al. // J. Solid State Electrochem. 2020. V. 24, P. 1475. https://doi.org/10.1007/s10008-020-04574-6
  16. Toby B.H., Von Dreele R.B. // J. Appl. Crystallogr. 2013. V. 46. P. 544. https://doi.org/10.1107/S002188981300353
  17. Pagnanelli F., Ferella F., Michelis I.D., Vegliò F. // Hydrometallurgy. 2011. V. 110. P. 67. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2011.08.008
  18. Муханова И.М., Новикова Е.А., Минахметов Р.А. Поверхностные явления. Самара: Изд-во Самар. ун-та, 2022. 96 с.
  19. Ергожин Е.Е., Чалов Т.К., Хакимболатова К.Х. и др. // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2015. № 2—1. С. 54.
  20. Мельников С.С., Заболоцкий В.И., Ачох А.Р. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2014. Т. 14. № 2. С. 312.
  21. Матвейчук Ю.В., Станишевский Д.В. // Журн. аналит. химии. 2020. Т. 75. № 6. С. 496. https://doi.org/10.31857/S0044450220040106
  22. Гольц Л.Г., Колпакова Н.А. // Изв. Томского политех. ун-та. 2006. Т. 309. № 6. С. 77.
  23. Kołczyk-Siedlecka K., Socha R.P., Yang X. et al. // Hydrometallurgy. 2023. V. 215. P. 105973. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2022.105973
  24. Антонов А.В., Ищенко А.А. // Изв. высших учебных заведений. Химия и химическая технология. 2007. Т. 50. № 9. С. 113.
  25. Филиппова И., Филиппова Н. Способ обработки смеси этилового спирта и воды (патент RU2107679 C1, 1996).
  26. Гайбакян Д.С., Худавердян Д.Х. // Армянский хим. журн. 1975. № 5. С. 390.
  27. Котельникова Т.А., Кузнецов Б.В., Морева А.А., Муравьева Г.П. // Сорбционные и хроматографические процессы. 2012. Т. 12. № 2. С. 295.
  28. Benzaoui T., Selatnia A., Djabali D. // Adsorpt. Sci. Technol. 2018. V. 36. № 1—2. P. 114. https://doi.org/10.1177/0263617416685099
  29. Fayos J. // J Solid State Chem. 1999. V. 148. № 2. P. 278. https://doi.org/10.1006/jssc.1999.8448
  30. Kovtun A., Jones D., Dell’Elce S. et al. // Carbon. 2019. V. 143. P. 268. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2018.11.012
  31. Biesinger M.C. // Appl. Surf. Sci. 2022. V. 597. 153681. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.153681
  32. Ляшенко С.Е. // Успехи современного естествознания. 2017. № 1. С. 13.
  33. Hassan A., Haile A.S., Tzedakis T. et al. // ChemSusChem. 2021. V. 14. № 18. P. 3945. https://doi.org/10.1002/cssc.202100966
  34. Шеин А.Б., Габов А.Л. Физические методы исследования. Металлография, микроскопия, электронная спектроскопия. Пермь, 2023. 168 c.
  35. Shan W., Shu Y., Chen H. et al. // Hydrometallurgy. 2016. V. 165. P. 251. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2016.02.005
  36. Gaete J., Molina L., Alfaro I. et al. // Miner. Eng. 2019. V. 136. P. 66. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.03.006
  37. Derakhshi P., Ghafourian H., Khosravi M., Rabani M. // World Appl. Sci. J. 2009. V. 7. № 2. P. 230.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Степень адсорбции Mo(VI) и Re(VII) на GrМА при различных рН в азотнокислой (a), сернокислой (б) средах и в среде ацетатного буфера (в).

Скачать (148KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Влияние массы навески GrМА на адсорбцию рения и молибдена. Азотнокислая среда с добавлением 50 об. % изопропилового спирта, рН 3, CRe = CMo = 10 мг/л, V = 15 мл.

Скачать (55KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Кинетика адсорбции Mo(VI) на GrМА из 10 мг/л раствора, mадсорбента = 0.1 г, азотнокислая среда с добавлением 50 об. % изопропилового спирта, рН 3.

Скачать (25KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изотермы адсорбции молибдена в азотнокислой среде в присутствии: a) 50 об. % этилового, б) 50 об. % изопропилового спирта; C0 = 5—2000 мг/л, 0.1 г, 15 мл, 60 мин, рН 3.

Скачать (128KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Рентгенограммы исходного графита (Gr), после механоактивации (GrМА) и после адсорбции молибдена (GrМА /Мо). Звездочками обозначены пики кремния, используемого как внутренний стандарт. Вклады фаз 1 и 2 (табл. 4) представлены на рентгенограммах.

Скачать (142KB)
Метаданные
7. Рис. 6. С1s РФЭС-спектры исходного графита Gr, после механоактивации GrMA и после адсорбции молибдена GrMA/Мо; Е — энергия связи.

Скачать (211KB)
Метаданные
8. Рис. 7. О1s РФЭС-спектры исходного графита Gr, после механоактивации GrMA и после адсорбции молибдена GrMA/Мо.

Скачать (208KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Микрофотография поверхности GrMA/Мо (а) с картированием по углероду (б), молибдену (в) и кислороду (г).

Скачать (554KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025