Исследование сорбционных свойств сорбента на основе наноразмерного углерода по отношению к ионам La(III) и оптимизация условий сорбции методом математического моделирования
Аннотация
Изучены сорбционные свойства наноразмерного углерода (размер частиц 10‒100 нм с максимумом 30 нм) по отношению к ионам La(III). Установлено, что сорбция ионов La(III) частицами наноразмерного углерода описывается моделью Ленгмюра. Оптимизация условий сорбции позволила достичь высокой сорбционной активности наноразмерного углерода по отношению к ионам La(III) и составила 87%. Приведена математическая модель процесса сорбции, рассчитанная на базе программного обеспечения OpenFOAM, которая показала, что максимальная концентрация ионов La(III) наблюдалась на поверхности сорбента. Проведенные исследования направлены на разработку эффективного сорбента для извлечения ионов La(III) из сточных вод промышленных предприятий.
Литература
Bokiev B.R., Khuzhaev P.S., Sharipov Sh.K., Murodov P. Sorption method of industrial wastewater treatment. (2018). Bulletin of Science and Practice. 4(7), 2‒7. (in Russ.).
Tsizin G.I., Statkus M.A., Zolotov Yu.A. Sorption and extraction concentration of microcomponents in flow analysis systems. (2015). Journal of Analytical Chemistry. 70(11), 1289‒1306. https://doi.org /10.7868/S0044450215110171. (in Russ.)
Tomishko M.M., Demicheva O.V., Alekseev A.M., Tomishko A.G., Klinova L.L., Fetisova O.A. (2008). Multilayer carbon tubes and their application. Russian chemical. zh. (Zh. Russian chemical. D.I. Mendeleev University, LII(5), pp.39‒43. (in Russ.).
Sorokina T.P., Kvashnina O.P. (2009). Nanotubes - elements of nanotechnology of the future. Bulletin of KrasGAU. 9, pp.141‒147. (in Russ.).
Gribachev V. (2008). Technology of production and applications of nanotubes. Components and technologies. 12, pp. 135‒137. (in Russ.).
Aminov K.A., Lyandau Yu.V. (2023). Digital transformation of the oil and gas complex as a way to increase the efficiency of production processes in the fuel and energy sector. Innovation and investment. 1, pp. 259‒261. (in Russ.).
Sabirov D.S. (2021). Digital chemistry - a new direction of mathematical chemistry. Bulletin of BashGU. 26(1), pp. 27‒31. (in Russ.). https://doi.org/10.33184/bulletin-bsu-2021.1.5.
Baymetova E.S., Khvalko M.E., Armyanin A.Y. (2022). Modeling of coupled heat transfer in microchannels in the OpenFOAM environment. Proceedings of the Spanish Academy of Sciences. 34(5), pp. 205‒213. (in Russ.). https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2022-34 (5)-14.
Gudich I.G., Zhukov V.T., Manukovsky K.V., Novikova N.D., Rykov Yu.G., Feodoritova O.B. (2016). Numerical simulation of a high-speed combustion chamber using the OpenFOAM package. Publishing House of the Keldysh IPM of the Russian Academy of Sciences. 10, 32 p. (in Russ.).
Sadykov T.N. (2024). Physico-chemical properties of new composites based on polyanilines and sulfur, chitosan, carbon nanotubes (Ph.D. Dissertation). Ufa: Ufa University of Science and Technology (in Russ.).
Popkov V. A., Babkov A.V. (2000). Workshop on general chemistry. Moscow: Higher School. (in Russ.).
GOST (State Standart) 3240.9-76. Flame photometric method for determining the lanthanum content. The interstate standard. (in Russ.).
Zporotskaya I.V., Ermakova T.A., Kakorina O.A., Akatiev V.V., Kamyshanova L.V. (2022). Investigation of sorption properties of CNTs for water purification from inorganic impurities. NBI technologies. 16(2), pp. 32‒38. (in Russ.). https://doi.org/10.15688/NBIT.jvolsu.2022.2.6.
Frolov Yu.G., Belik V.V. (2017). Physical chemistry. M.: Alliance.
Tereshenkova AA, Statkus MA, Tikhomirova TI, Tsizin GI. Sorption concentration of lanthanum on modified low-polar sorbents. (2013). Bulletin of Moscow State University. 54(4), pp. 203‒208. (in Russ.).
Chinh Nguyen Kuin. (2021). Sorption extraction of REE and other cationic impurities from phosphoric acid solution. (Ph.D. Dissertation). Moscow: D.I. Mendeleev Russian University of Chemical Technology. (in Russ.).
Copyright (c) 2025 Р.Р. Ильясова, А.В. Москова, И.А. Массалимов, А.Г. Мустафин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
