Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

Труды Кольского научного центра РАН. Химия и материаловедение. Вып. 5. 2021. Т. 11, № 2. С. 296-302. Transactions Ко1а Science Centre. Chem istry and Materials. Series 5. 2021. Vol. 11, No. 2. P. 296-302. Научная статья УДК 54.057+54.061 DO I:10.37614/2307-5252.2021.2.5.059 АДСОРБЦИЯ ФОСФАТ-ИОНОВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СЛОИСТЫМ ДВОЙНЫМ ГИДРОКСИДОМ МАГНИЯ И АЛЮМИНИЯ, ПОЛУЧЕННЫМ МЕТОДОМ ТВЕРДОФАЗНОГО СИНТЕЗА Кирилл Андреевич Яковлев1^ , Дмитрий Владимирович Майоров2 1 2Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В.Тананаева, КНЦ РАН, Апатиты, Россия 1k.iakovlev@ksc.ru 2d.maiorov@ksc. ru Аннотация Методом твердофазного синтеза получен слоистый двойной гидроксид магния и алюминия. Установлено, что он обладает преимущественно мезопористой структурой с порами цилиндрической и клиновидным формами, а также удельной поверхностью ~50 м2/г. Изучен процесс сорбции фосфат-иона синтезированным образцом. Обработка экспериментальных данных по уравнениям сорбции Фрейндлиха и Ленгмюра, показала, что процесс достаточно точно описывается уравнением мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Рассчитаны емкость адсорбционного монослоя синтезированного образца по отношению к РО43"-иону и константа адсорбционного равновесия. Ключевые слова: слоистый двойной гидроксид магния и алюминия, структурно-поверхностные-свойства, сорбция, фосфат-ион Original article ADSORPTION OF PHOSPHATE IONS FROM AQUEOUS SOLUTIONS BY LAYERED MAGNESIUM AND ALUMINUM DOUBLE HYDROXIDE OBTAINED BY SOLID-PHASE SYNTHESIS Kirill A. Yakovlevш , Dmitriy V. Mayorov2 1 2Tananaev Institute o f Chemistry and Technology o f Rare Elements and Mineral Raw Materials o f KSC RAS, Apatity, Russia 1k.iakovlev@ksc.ru 2d.maiorov@ksc.ru Abstract A layered double hydroxide of magnesium and alum inum was obtained by solid-phase synthesis.It was found that it has a predom inantly mesoporous structure with cylindrical and wedge-shaped pores, as well as a specific surface area of ~50 m2/g. The process of phosphate ion sorption by a synthesized sample is studied. Processing of experimental data on the Freundlich and Langmuir sorption equations showed that the process is described fairly accurately by the Langmuir monomolecular adsorption equation. The capacity of the adsorption monolayer of the synthesized sample with respect to the РО43'- юп and the adsorption equilibrium constant are calculated. Keywords: layered double hydroxide o f magnesium and alum inum , structural-surface-properties, sorption, phosphate-ions Слоистые двойные гидроксиды (СДГ), также именуемые гидроталькитоподобными материалами, представляют собой соединения с общей формулой [M2+i_xM3+x(OH) 2 ]x+^(Az-)x/z mH 2 O], где М2+— Mg2+, Zn2+, Ni2+ Cu2+ и др.; М3+— Al3+, Cr3+, Fe3+ Ga3+ и др.; Az- — co 32~, no ; , Cl-, s o f и др. [1-3]. Количество гидроксид-ионов постоянно и определяется катионным составом СДГ, в то время как анионы в межслойном пространстве могут сравнительно легко замещаться. Изменяя состав и соотношение катионов в слое, можем менять его заряд и, соответственно, расстояние между слоями и количество ©Яковлев К. А., Майоров Д. В., 2021 296