Физико-химические и адсорбционно-структурные свойства диатомита, модифицированного соединениями алюминия

Дацко Т.Я., Зеленцов В.И., Дворникова Е.Е.

Abstract

УДК: 546.28-31:541.183

Методами рентгенофазового, дифференциально-термического, адсорбционно-структурного (БЭТ) FTIR и химического анализов исследован селективный сорбент на основе местного диатомита, модифицированного соединениями алюминия. Поверхностное модифицирование диатомита проводили нагреванием в растворе NaOH с последующей обработкой раствором соли алюминия и аммиака. При обработке NaOH частично растворяется поверхностный аморфный кремнезем, который на стадии внесения соли алюминия образует с ним алюмосиликатные соединения. Полученный материал осаждается как на поверхности диатомита, так и на внутренней поверхности макро- и больших мезопор, что приводит к развитию удельной поверхности в 81,8 м²/г, это в два с лишним раза больше, чем у исходного диатомита (37,5 м²/г). Осажденное алюмосиликатное соединение с содержанием 0,34 гAl/г алюмосиликата вносит свой вклад в развитие пористой структуры обрабатываемого диатомита – объем мезопор увеличился от 0,029 до 0,079, а микропор – от 0,012 до 0,027 см³/г. Качественное изменение состава полученного сорбента подтверждено появлением новых линий на дифрактограммах, характерных для алюмосиликата и пиков на ИК-спектрах, ответственных за колебания связи Si-O-Al. Селективность полученного адсорбента по отношению к фторид-ионам значительно повысилась: при исходной концентрации фтора 0,15 моль/л его адсорбционная емкость возросла от 8,9 до 57,6 ммоль F/г.

A selective sorbent based on local diatomite modified with aluminum compounds is investigated by means of X-ray, differential thermal, adsorption-structural (BET) FTIR and chemical analysis. Surface modification of diatomite was carried out by heating it in NaOH solution, followed by treatment with a solution of aluminum salt and ammonia. When processing NaOH partially dissolves the surface amorphous silica, which at the stage of making aluminum salt forms an aluminosilicate compound. The resulting material is deposited on the surface of diatomite, and the inner surface of the macro-and large mesopores, which leads to the development of specific surface area of 81.8 m²/g, which is 2 and a half times more than the initial diatomite (37.5 m²/g). Precipitated aluminosilicate compound containing 0.34 gAl/g aluminosilicate contributes to the development of porous structure of the processed diatomite – mesopore volume increased from 0.029 to 0.079 cm³/g, while the micropores from 0.012 to 0.027 cm³/g. Qualitative changes in the composition of the sorbent obtained confirmed the emergence of new lines in the diffraction patterns characteristic of aluminosilicate and peaks in the infrared spectra responsible for the stretching vibration of Si-O-Al. The selectivity of the adsorbent obtained in relation to the fluoride ions increased significantly: at the initial fluorine concentration 0.15 mol/L its adsorption capacity increased from 8.9 to 57.6 mg F/g.

Download full-text PDF. 7883 downloads

Menu

Vol. 47 (2011), Issue 6, p. 59-68

Физико-химические и адсорбционно-структурные свойства диатомита, модифицированного соединениями алюминия

Abstract