Вилучення іонів Hg 2+ з водних розчинів нанокомпозитами на основі магнетиту

Дослідження адсорбційних властивостей нанорозмірного
магнетиту (Fe3O4) та нанокомпозитів, на його основі, здатних до сорбції іонів Hg2+ з
водних розчинів. Напрямок досліджень включає синтез нанорозмірного однодоменного
магнетиту як магніточутливого носія, модифікування його поверхні біосумісним
покриттям.
Для досліджень синтезовано наступні зразки: Fe3O4, Fe3O4/SiO2 та Fe3O4/ДМСК
(мезо-2,3-димеркаптосукцинова кислота), Fe3O4/SiO2/ДМСК. Для модифікування поверхні
наночастинок магнетиту використовували покриття, відомі своєю біосумісністю із
середовищем живого організму, зокрема, тетраетоксисилан та ДМСК.
Адсорбцію іонів Hg2+ на поверхні магнетиту та нанокомпозитів (НК) проводили у
водному середовищі в діапазоні концентрацій С0 = 1,0 – 40,0 мг/л (g = 0,03 г, V = 5 мл, pH
= 2,7) протягом 1 год при кімнатній температурі. Концентрацію іонів Hg2+ до та після
адсорбції визначали фотометрично у формі однозаміщеного дитизонату при довжині
хвилі 490 нм.
Визначено значення рНІІТ поверхні синтезованих нанокомпозитів та встановлено
залежність сорбційної активності від рівня рН та величини ізоіонної точки рНІІТ
поверхні в діапазоні рН = 2 – 9.
Для дослідження кінетики сорбції використовували розчин з концентрацією Hg2+ =
36 мг/л і рН = 2,7, час контакту 15 – 180 хв.
Кінетику та ізотерму сорбції проаналізовано за допомогою кінетичних рівнянь та
моделей, що враховують внесок хімічної реакції в сорбційний процес. Встановлено, що
кінетиці сорбції іонів Hg2+ відповідає кінетична модель псевдо-другого порядку. Ізотерми
сорбції відповідають моделі Фрейндліха.
Отримані дані можуть бути корисними при створенні магнітокерованих сорбційних
матеріалів для вилучення іонів Hg2+ з водних розчинів та біологічних рідин.