Adsorpcija hroma(VI) iz vodenih rastvora na termo-kiselinski aktiviranom sepiolitu funkcionalizovanom amino-silanom i merkapto-silanom
| Autor: | T Djordje Janackovic, Z Andjelika Bjelajac, M Vesna Marjanovic, M Ivona Jankovic-Castvan, M Bojan Jokic, D Rada Petrovic, Slavica Lazarević |
|---|---|
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2013 |
| Předmět: |
Thermogravimetric analysis
General Chemical Engineering Inorganic chemistry chemistry.chemical_element 02 engineering and technology 010402 general chemistry lcsh:Chemical technology 01 natural sciences (3-mercaptopropyl)trimethoxy-silane chemistry.chemical_compound Chromium Adsorption [3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxy-silane thermo-acid activated sepiolite lcsh:TP1-1185 Point of zero charge chromium(VI) Fourier transform infrared spectroscopy Termo-kiselinski aktiviran sepiolit Aqueous solution Chemistry Sepiolite General Chemistry 021001 nanoscience & nanotechnology Silane [3-(2-Amino- etilamino)propil]trimetoksi-silan 0104 chemical sciences [3-(2-Aminoethylamino)propyl]trimethoxy-silane adsorption Hrom(VI) functionalization (3-Mercaptopropyl)trimethoxy-silane (3-Merkaptopropil)trimetoksi-silan Adsorpcija 0210 nano-technology Funkcionalizacija |
| Zdroj: | Hemijska Industrija, Vol 67, Iss 5, Pp 715-728 (2013) Hemijska industrija (2013) 67(5):715-728 Hemijska industrija |
| ISSN: | 2217-7426 0367-598X |
| Popis: | Chromium(VI) adsorption from aqueous solutions onto thermo-acid activated sepiolite functionalized with (3-mercaptopropyl)trimethoxy-silane and [3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxy-silane was investigated. Scanning electron microscopy, X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, thermogravimetric and differential thermal analysis, nitrogen adsorption-desorption, and determination of the point of zero charge were used to characterize the obtained adsorbents. It has been established that the silanes were successfully grafted on the thermo-acid activated sepiolite surfaces and that the structure of parent material was preserved during the functionalization. The adsorption of Cr(VI) onto functionalized thermo-acid activated sepiolite was tested as a function of initial pH values at 298 K. The amine functionalized thermo-acid activated sepiolite showed a higher adsorption capacity than the mercapto functionalized thermo-acid activated sepiolite at all studied initial pH values, especially at the initial pH 2. Predmet ovog rada je funkcionalizacija termo-kiselinski aktiviranog sepiolita primenom (3-merkaptopropil)trimetoksisilana ili merkapto-silana i [3-(2-aminoetil-amino) propil]trimetoksisilana ili amino-silana, određivanje fizičko-hemijskih svojstava i proučavanje adsorpcije Cr(VI) iz vodenih rastvora na funkcionalizovanim materijalima pri različitim početnim pH vrednostima (2,0, 3,0 i 4,5). Za karakterizaciju funkcionalizovanih adsorbenata korišćene su: rendgenska difrakciona analiza (XRD), infracrvena spektroskopska analiza (FT-IR), termogravimetrijska i diferencijalno-termijska analiza (TG/DTA), skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM), dok su adsorpciono-desorpcione izoterme azota korišćene za određivanje specifične površine, zapremine i raspodele veličina pora. Tačka nultog naelektrisanja adsorbenata je određena metodom uravnotežavanja posebnih proba. Rezultati karakterizacije su pokazali da je bolja funkcionalizacija termo-kiselinski aktiviranog sepiolita postignuta primenom amino-silana. Tokom funkcionalizacije organosilanima sačuvana je struktura i vlaknasta morfologija termo-kiselinski aktiviranog sepiolita. Kovalentnim vezivanjem amino-silana za površinu termo-kiselinski aktiviranog sepiolita povećava se bazni karakter površine, dok se u slučaju vezivanja merkapto-silana kiselo-bazna svojstva ne menjaju značajno. Specifična površina, zapremina i prečnici pora amino-silaniziranog uzorka su značajno manji u odnosu na nefunkcionalizovan uzorak, dok su kod merkapto-silaniziranog sepiolita približno isti kao kod polaznog materijala. Kapacitet adsorpcije Cr(VI) amino-silaniziranog adsorbenta je veći od kapaciteta merkapto-silaniziranog uzorka na svim ispitivanim početnim pH vrednostima Cr(VI) rastvora i naročito pri veoma niskoj početnoj pH vrednosti (2,0). Dominantan mehanizam adsorpcije Cr(VI) pri početnoj pH rastvora 2,0 na amino-silaniziranom adsorbentu je elektrostatičko privlačenje između Cr(VI) anjona i protonovanih amino grupa, a pri višim početnim pH rastvora moguće je obrazovanje vodoničnih veza između CrO42- i amino grupa. Adsorpcija Cr(VI) na merkapto-silaniziranom adsorbentu se zasniva na elektrostatičkim interakcijama između Cr(VI) anjona i protonovanih merkapto grupa, kao i redukciji Cr(VI) do Cr3+ merkapto grupama, uz elektro-statičko privlačenje redukcijom nastalih Cr3+ i sulfonatnih grupa dobijenih oksidacijom merkapto grupa. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|