Оценка влияния химии поверхности углеродных адсорбентов в процессе адсорбции загрязняющих веществ
|
СтатусДиссертация была зашищена 17 сентября 2021Утверждена Национальным Советом 22 декабря 2021 Автореферат – 1.75 Mb / на румынском – 1.74 Mb / на английскомДиссертацияCZU 543.54:[544.723:546.26](043.1)
|
Ключевые слова
активированные угли, модификация, химия поверхности, адсорбция, нитритионы, ионы кобальта, ионы стронция, кинетика, изотермыАннотация
Гынсарь Ирина, «Оценка влияния химии поверхности углеродных адсорбентов в процессе адсорбции загрязняющих веществ», докторская диссертация по химическим наукам, Кишинэу, 2021
Структура диссертации: Диссертация включает введение, четыре главы, общие выводы и практические рекомендации, библиографию из 334 источников, общий объем страниц 214, таблиц 45, рисунков 82 и 9 приложений. Полученные результаты опубликованы в 24 научных работах.
Ключевые слова: активированные угли, модификация, химия поверхности, адсорбция, нитритионы, ионы кобальта, ионы стронция, кинетика, изотермы.
Область исследования: 144.01 – Физическая химия Цель данной работы состоит в модификации поверхности и корреляции химического состава поверхности углеродных адсорбентов с их сорбционными и/или каталитическими свойствами.
Задачи исследования: ● изменение химии поверхности активированного угля; ● оценка физико-химических характеристик (изотермы адсорбции-десорбции азота; термический анализ; рентгеноструктурный анализ (XRD); электронный микроскоп с элементным анализатором (SEM-EDX)); ● оценка химии поверхности (pHметрическое титрование, pHтнз, FTIR); ● оценка редокс свойств (хемилюминесцентный метод, катион-радикал ABTS метод); ● выяснение особенностей взаимодействия и/или специфической сорбции, влияния пористой структуры и химии поверхности с целью сопоставления поверхностных свойств углеродных адсорбентов с их сорбционными и/или каталитическими свойствами для улучшения адсорбции загрязняющих веществ.
Научная новизна и оригинальность: заключается в выяснении особенностей взаимодействия и/или специфической сорбции в зависимости от pH и химии поверхности углеродных адсорбентов. Впервые предложены механизмы адсорбции ионов в широком диапазоне pH с учетом pH среды, степени ионизации функциональных групп (pHтнз) и формы ионов в растворе. Впервые, был адаптирован и предложен катион-радикал ABTS метод для оценки редокс свойств углеродных адсорбентов (гетерогенных систем). Предложен новый, более экономный метод окисления активированного угля смесью азотной кислоты и мочевины.
Решенная научная проблема состоит в выяснение механизмов адсорбции нитрит-ионов и двухвалентных металлов на модифицированных углеродных адсорбентах, в соответствии с химией поверхности и pH.
Теоретическое значение: Результаты исследования способствуют распространению научной информации о методах оценки химии поверхности углеродных адсорбентов. Кроме того, это исследование коррелирует поверхностные свойства углеродных адсорбентов с их сорбционными и/или каталитическими свойствами, чтобы улучшить процесс адсорбции загрязнителей.
Внедрение научных достижений. Прикладные исследования, проведенные в этой диссертации, дают возможность оценить редокс свойства углеродных адсорбентов катион-радикал ABTS методом, а также оптимизировать известные методы модификации активированных углей, которые способствуют снижению их себестоимости.
Прикладная ценность работы: Модифицированные углеродные адсорбенты (окисленные азотной кислотой и смесью азотная кислота мочевина) были испытаны для удаление нитрит-ионов из природной воды. В исследовании использовался катион-радикал ABTS метод, адаптированный для оценки редокс свойств в гетерогенных системах.
Возможности практического применения: (i) метод окисления активированных углей смесью азотной кислоты и мочевины, позволяющий получать ассортимент угля по невысокой себестоимости; (ii) углеродные адсорбенты, модифицированные хлорид ионами, в качестве энтеросорбентов для адсорбции/удаления нитрит-ионов из пищеварительной системы.
Официальные оппоненты
- Maria Gonţa
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Raisa Druţă
доктор, доцент - Tudor Lupaşcu
доктор хабилитат, профессор, Институт химии АНМ
Члены Ученого Совета
- Gheorghe Duca, председатель
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Raisa Nastas,
доктор, доцент, Институт химии АНМ - Tudor Lupaşcu,
доктор хабилитат, профессор, Институт химии АНМ - Maria Gonţa,
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Raisa Druţă ,
доктор, доцент - Lilia Anghel , секретарь
доктор
Диссертации
