Вестник Кольского научного центра РАН №3, 2020 г.

М. В. Маслова, Н. В. Мудрук 18 http://www.naukaprint.ru/zhurnaly/vestnik/ реходит в TiP, а в смеси образуется фосфат ам- мония (NH 4 H 2 PO 4 ), который выполняет роль бу- фера, и pH смеси за счет его действия достигает 2. Далее к нагретой смеси добавляется доло- мит, который реагирует с вновь образовав- шимся фосфатом аммония, в результате чего после выдерживания смеси при перемешива- нии и температуре в течение 6 ч в фосфаты пе- реходят также кальций и магний. После филь- трации смеси осадок сушат. Композиционный сорбент представляет собой белый рассыпча- тый порошок. В последние десятилетия обрел популяр- ность эффективный подход к синтезу новых со- единений, основанный на явлении механоакти- вации [Zyryanov, 2008]. Этот подход позволяет получать функциональные материалы слож- ного состава проще и быстрее, чем при более распространенном и привычном гидротер- мальном способе. Сведения, полученные при разработке пер- вого варианта синтеза TiCaMgP, позволили до- биться создания композиционного продукта аналогичного состава другим путем — механо- химически, то есть с использованием исходных твердых материалов и шаровой планетарной высокоэнергетической мельницы Planetary MicroMill “Pulverisette-7” (Fritsch GmbH, Idar- Oberstein, Germany). Несмотря на то, что такой способ синтеза (рис. 2) требует дополнитель- ного оборудования, его плюсом стало то, что удалось значительно сократить время процесса (до 4 ч 40 мин), не используя при этом допол- нительный нагрев. Рис. 2. Схема механохимического способа синтеза композиционного сорбента TiCaMgP Как и в случае разработанного гетероген- ного варианта синтеза TiCaMgP, на первой ста- дии процесса происходит образование не только одного из компонентов будущего сор- бента, но и формирование прекурсора для вза- имодействия с доломитом на второй стадии. Получение нужного реагента по мере проведе- ния синтеза очень выгодно с экономической и экологической точек зрения. А одним из наибо- лее весомых преимуществ механохимического способа получения продукта является то, что схема исключает образование каких-либо жид- ких или твердых отходов. Такой процесс полно- стью отвечает принципам «зеленой» химии, так как не продуцирует вредных сбросов. Для демонстрации сорбционных свойств ма- териала на полученных образцах TiCaMgP была изучена сорбция по отношению к катионам ко- бальта, стронция и цезия. Также были полу- чены данные по степеням удаления этих катио- нов на отдельно синтезированных TiP и CaMgP. Результаты (рис. 3) позволили оценить как эф- фективность очистки с помощью нового мате- риала, так и вклад действия отдельных компо- нентов. CaMgP эффективен для удаления различных элементов вследствие протекания химических реакций между кальцием, магнием и извлека- емыми катионами. Эти реакции происходят вследствие различий в растворимости фосфа- тов кальция-магния и фосфатов других элемен- тов, то есть удаление катионов с помощью CaMgP идет по механизму конверсии (осажде- ние-переосаждение). Адсорбция в случае фос- фатов титана (TiP) протекает по ионообмен- ному механизму (рис. 4). TiP успешно работает в кислых условиях, в то время как в нейтраль- ной и щелочной областях эффективно действие