Адсорбция ионов свинца нанопористыми материалами, полученными щелочной активацией бурого угля

Abstract

Исследована адсорбция ионов свинца нанопористыми материалами (НПМ), полученными щелочной активацией бурого угля при варьировании температуры активации (100 - 800 оС) и весового соотношения КОН/уголь от 0 до 2 г/г. Кинетика адсорбции подчиняется уравнению первого порядка (k = 0,04 - 0,06 мин-1). Изотерма адсорбции ионов Pb2+ (в области концентраций 0,001-0,1 М Pb(AcO)2) относится к изотермам типа I по классификации IUPAC и описывается уравнением адсорбции Фрейндлиха АPb=7,60∙Ср 0,886 (R2=0,993). Покрытие поверхности адсорбента гидратированными катионами Pb2+ (диаметр 0,802 нм) составляет 7 % для начальной концентрации 0,01 М. Высказано предположение, что доминирующим процессом взаимодействия Pb2+ и НПМ является физическая адсорбция, одним из вариантов которой может быть взаимодействие катионов с π-системой полиареновых фрагментов НПМ.

It was studied the lead ions adsorption by nanoporous materials (NPM) prepared by brown coal alkali activation varying activation temperature (100 - 800 оС) and coal/alkali weight ratio up to 2 g/g. Adsorption kinetics is described by first order equation (k = 0,04 - 0,06 min-1). Isotherm of Pb2+ions adsorption (in the range of 0,001-0,1 М Pb(AcO)2 concentration) is of Ist type according to IUPAC classification and is described by Freundlich adsorption equation АPb=7,60∙Ср 0,886 (R2=0,993). Adsorbent surface covering (0,802 нм) by hydrated Pb2+ cations is equal 7 % for initial concentration 0,01 M. Physical adsorption, in particular interaction of cation with π-system of polyarene fragments, is supposed to be dominating process in Pb2+ and NPM interaction.