Макарчук Оксана: Нанокомпозиційні магнітні сорбційні матеріали на мінеральній основі

Об’єкт дослідження – нативна сапонітова глина, магнетит та магнітокеровані сорбенти на їх основі; модельні зразки стічних вод, забруднені барвниками; осади водоочищення. Предмет дослідження – створення ефективних нанокомпозиційних магнітокерованих сорбентів на мінеральній основі; фізико-хімічні закономірності сорбції барвників з водних систем магнітокерованими сорбентами; технологічні параметри вилучення відпрацьованого сорбенту з водної фази магнітною сепарацією та його утилізація. Методи дослідження – для характеризації магнітокерованих сорбентів використовували сучасні фізико-хімічні методи аналізу (рентгенофазовий та структурний аналізи, ІЧ-спектроскопія, комплексний термічний аналіз, скануюча електронна мікроскопія, метод ізотермічної адсорбції/десорбції азоту, рентгенофлуоресцентний аналіз); для дослідження сорбційних властивостей використовували експериментальні методи дослідження; для виявлення магнітних властивостей застосовували балістичний метод; з метою визначення оптимальних технологічних параметрів синтезу магнітокерованих сорбентів використовували функцію бажаності Харрінгтона. Мета роботи – розробка способу одержання магнітокерованих композиційних сорбентів на основі сапонітової глини та магнетиту з високими сорбційними властивостями по відношенню до барвників та сприйнятливими магнітними характеристиками для швидкого їх вилучення з води магнітною сепарацією. Новизна роботи – вперше запропоновано простий метод створення магнітокерованих композиційних сорбентів з дешевої вітчизняної незбагаченої сировини, які є високоефективними сорбуючими матеріалами по відношенню до барвників. Показано, що в цих композиційних матеріалах магнетит знаходиться у вигляді нанорозмірних однодоменних частинок в суперпарамагнітному стану. Встановлено структурно-адсорбційні та фізико-хімічні характеристики синтезованих магнітокерованих сорбентів, в яких виявлено високу адсорбційну здатність до барвників різного генезису. Виявлено хімічну природу адсорбції барвників магнітокерованими сорбентами, розраховано кінетичні та термодинамічні параметри процесу. Визначені магнітні властивості та досліджено процес магнітної сепарації відпрацьованого магнітокерованих сорбентів в зовнішньому магнітному полі. Запропоновано принципову можливість утилізації шламу відпрацьованого сорбенту шляхом використання його у виготовленні грубої кераміки та доведено екологічну безпечність даного методу. На підставі проведеної роботи отримано акт випробувань (додаток А), акт впровадження (додаток Б), патент на корисну модель (додаток В), опубліковано троє тез доповідей (додаток Г, Д, Е). Пропозиції щодо напрямку подальших досліджень – розробка нової ефективної технології очищення природних та стічних вод від різноманітних полютантів нанокомпозиційними магнітокерованими сорбентами на мінеральній основі. САПОНІТОВА ГЛИНА, МАГНЕТИТ, АДСОРБЦІЯ, БАРВНИКИ, МАГНІТОКЕРОВАНИЙ СОРБЕНТ (МКС), МАГНІТНА СЕПАРАЦІЯ