Иваново, Ивановская область, Россия
Иваново, Ивановская область, Россия
Данное исследование направлено на разработку модифицированного сорбента из отходов производства льна и изучение его сорбционных свойств по отношению к ионам Cu (II). Модификация проводилась в два этапа, первым этапом являлось окисление целлюлозы льняного волокна метапериодатом натрия до диальдегидцеллюлозы, второй этап состоял в присоединении таурина для повышения сорбционных характеристик модифицированного сорбента. Представлены условия проведения реакции периодатного окисления льняного волокна и обработки полученной диальдегидцеллюлозы таурином. Определены сорбционные характеристики модифицированного сорбента в сравнении с исходным льняным волокном. Кинетические исследования позволили установить время достижения сорбционного равновесия в гетерофазной системе «водный раствор соли металла - сорбент» и определить порядок реакции с использованием моделей кинетики псевдопервого и псевдовторого порядков. Изотермы сорбции, полученные в ходе экспериментов, были обработаны по модели Ленгмюра. Предельная сорбционная емкость по сравнению с исходным льняным волокном выросла в 3 раза. Улучшение равновесных и кинетических характеристик льняного волокна происходит в результате появления в его структуре новых сорбционных центров, что подтверждается данными ИК спектроскопии.
льняное волокно, ионы меди, таурин, сорбция, модификация
1. Vardhan K.H., Kumar P.S., Panda R.C. A review on heavy metal pollution, toxicity and remedial measures: current trends and future perspectives // Journal of Molecular Liquids. 2019. No. 290. Pp. 111-197.
2. Lindholm-Lehto P. Biosorption of heavy metals by lignocellulosic biomass and chemical analysis // Bio Resources. 2019. No. 14. Pp. 4952-4995.
3. Yadav S., Yadav A., Bagotia N., Sharma A.K., Kumar S. Adsorptive potential of modified plant-based adsorbents for sequestration of dyes and heavy metals from wastewater - A review // Journal of Water Process Engineering. 2021. No. 42. Pp. 102-148.
4. Dawn S.S, Vishwakarma V. Recovery and recycle of wastewater contaminated with heavy metals using adsorbents incorporated from waste resources and nanomaterials - A review // Chemosphere. 2021. Vol. 273. 129677. DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.129677.
5. Gordina N.E., Prokof’ev V.Y., Hmylova O.E., Kul’pina Y.N. Effect of ultrasound on the thermal behavior of the mixtures for the LTA zeolite synthesis based on metakaolin // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2017. V. 129, No. 3. Рp. 1415–1427.
6. Tursi A. A review on biomass: importance, chemistry, classification and conversion // Biofuel Research. 2019. No. 6. Pp. 962-979.
7. Никифорова Т.Е., Козлов В.А., Вокурова Д.А., Иванов С.Н. Влияние модифицирования льняного волокна полиэтиленполиамином на сорбцию ионов Cu(II) и Cd(II) // Российский химический журнал (Журнал Российского химического общества). 2023. Т. LXVII. № 3. С. 63-72. DOI:https://doi.org/10.6060/RCJ.2023673.9.
8. Меретин Р.Н., Никифорова Т.Е. Исследование реакционной способности поверхности углеродсодержащего силикатного сорбента растительного происхождения // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2021. Т. 64. Вып. 11. С. 147-155. DOI:https://doi.org/10.6060/ivkkt.20216411.6408.
9. Thakur V., Sharma E., Guleria A., Sangar S., Singh K. Modification and management of lignocellulosic waste as an ecofriendly biosorbent for the application of heavy metal ions sorption // Materials Today: Proceedings. 2020. V. 32. Part 4. Pp. 608-619, DOI:https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.756.
10. Никифорова Т.Е., Вокурова Д.А., Софронов А.Р. Извлечение ионов меди сорбентом на основе льняного волокна, модифицированного L-аргинином // От химии к технологии шаг за шагом. 2022. Т. 3, № 3. С. 17-26. URL: https://chemintech.ru/ru/nauka/issue/5031/view DOI:https://doi.org/10.52957/27821900_2022_03_17 (дата обращения 08.06.2024).
11. Kajeiou M., Alem A., Mezghich S., Ahfir N.-D., Mignot M., Devouge-Boyer C., Pantet A. Competitive and non-competitive zinc, copper and lead biosorption from aqueous solutions onto flax fibers // Chemosphere. 2020. No. 260. Pp. 127-505.
12. Dey P., Mahapatra B.S., Juyal V.K., Pramanick B., Negi M.S., Paul J., Singh S.P. Flax processing waste – A low-cost, potential bio sorbent for treatment of heavy metal, dye and organic matter contaminated industrial wastewater // Industrial Crops & Products. 2021. No. 174. Pp. 114-195.
13. Razak M.R., Yusof N.A., Aris A.Z., Nasir H.M., Haron Md.J., Ibrahim N.A., Johari I.S., Kamaruzaman S. Phosphoric acid modified kenaf fiber (K-PA) as green adsorbent for the removal of copper (II) ions towards industrial waste water effluents // Reactive and Functional Polymers. 2020. V. 147. DOI:https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2019.104466.
14. Liu Y., Qiao L., Wang A., Li Y., Zhao L., Du K. Tentacle-type poly(hydroxamic acid)-modified macroporous cellulose beads: Synthesis, characterization, and application for heavy metal ions adsorption // Journal of Chromatography A. 2021. V. 1645. Pp. 462098. DOI:https://doi.org/10.1016/j.chroma.2021.462098.
15. Hussain D., Khan S.A., Alharthi S.S., Khan T.A. Insight into the performance of novel kaolinite cellulose/cobalt oxide nanocomposite as green adsorbent for liquid phase abatement of heavy metal ions: Modelling and mechanism // Arabian Journal of Chemistry. 2022. V. 15. No. 7. P. 103925. DOI:https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2022.103925.
16. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов: учебник для вузов в 3-х томах. Т. 1. Теоретические основы технологии. Волокна. Загрязнения. Подготовка текстильных материалов. – М.: РосЗИТЛП, 2000. - 436 с.
17. Yoshinari N., Kuwamura N., Kojima T., Konno T. Development of coordination chemistry with thiol containing amino acids // Coordination Chemistry Reviews. 2023. V. 474. P. 214857. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ccr.2022.214857.
18. Васильев В.П. Аналитическая химия. В 2 книгах. Кн. 2. Физико-химические методы анализа: учебник для химико–технологических специальностей ВУЗов. 6-еизд. - М.: Высшая школа, 2004. – 383 с.
19. Кокотов Ю.А., Пасечник В. А. Равновесие и кинетика ионного обмена. - Л.: Химия, 1970. – 336 с.
20. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Методы оптимизации эксперимента в химической технологии. – М.: Высшая школа, 1985. - 327 с.
21. Тарасевич Б.Н. ИК спектры основных классов органических соединений // Справочные материалы. МГУ имени М.В. Ломоносова. Москва, 2012. – 55 с.
