Труды КНЦ (Технические науки вып.4/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 4. С. 56-61. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 4. P. 56-61. с использованием модельного раствора метиленового синего с концентрацией C(MB) = 1 6 0 мг/л, pH = 9,0. Пластиковые пробирки с внесенными 40 мг адсорбента и 10 мл раствора MB помещали в термостатируемый шейкер ES 20/60 (BioSan, Литва) при T = 25 °С и перемешивали со скоростью 200 об/мин. При отборе проб исследуемый раствор отделяли от адсорбента в течение 5 мин на лабораторной центрифуге Rotofix 32A (Hettich, Германия). Исходную C 0 и равновесную Ceq концентрации красителя определяли методом абсорбционной спектрофотометрии в ультрафиолетовом и видимом диапазонах на спектрофотометре SP-8001 (Metertech Inc., Тайвань) при характеристической длине волны X= 669 нм. Сорбционную емкость q и степень извлечения а рассчитывали по уравнениям (1) и (2): q = (C 0 -Ceq) V/m, (1) а = ((C0-Ceq) 100)/C0, (2) где C 0 и Ceq — исходная и равновесная концентрация метиленового синего соответственно; V — объем модельного раствора загрязнителя; m — масса адсорбента. Р е зу л ь т а ты и обсуждение Для установления взаимосвязи микроструктуры носителя МСМ-48 и SBA-15 и функциональных свойств железокремнеземных нанокомпозитов проводили эксперименты по определению адсорбционной емкости образцов. Кинетические кривые и параметры (экспериментальные и теоретические) адсорбции метиленового синего на комбинированных железосиликатных мезофазах типа Fe@SBA-15 с различным молярным соотношением FeSi (0-100), (1-99), (5-95) и (25-75), рассчитанные с использованием уравнений псевдопервого и псевдовторого порядка (PFO и PSO соответственно), представлены на рис. 1 и 2, а также в табл. 1 и 2. ОО- -о----- м 60 Б* = 50 ■ <т 40 ■ K.J 30 ■ і Ч - / 0 20 ■ □ 10 ■ 0 1 б Рис. 1. Влияние времени контакта (а) и нормирование кинетики адсорбции метиленового синего уравнениями PFO (б) и PSO (в) для комбинированных железосиликатных мезофаз типа Fe@SBA-15 с различным молярным соотношением Fe/Si а в Различные модели изотерм жидкофазной адсорбции основаны на различных предположениях. Так, изотерма Ленгмюра предполагает однослойную адсорбцию на однородной поверхности с определенным числом адсорбционных участков. Модель Фрейндлиха подходит для неоднородной поверхности и применяется для многослойной адсорбции. Обе модели являются наиболее используемыми изотермическими моделями для определения характеристик адсорбентов. С помощью анализа изотерм жидкофазной адсорбции MB полученными нанокомпозитными адсорбентами была обоснована большая пригодность адсорбционной кривой Фрейндлиха. Физисорбционная природа процесса адсорбции метиленового синего на SBA-15 и МСМ-48 доказана путем оценки термодинамических свойств параметров AH° < 0, AS0 < 0, AG° < 0 [4]. Характеристика нанокомпозитов позволила аргументировать, что, во-первых, адсорбция метиленового синего происходит в гексагонально упакованных каналах пористой мезофазы, во-вторых, и физи-, и хемосорбция включаются © Копыш Е. А., Кузнецова Т. Ф., Прозорович В. Г., Иванец А. И., 2025 58