AGRIS - 

Data provenance by Country

2020

Dziuba, M. | Mushinskii, L. | Brovko, R. | Doluda, V.

The surface properties of microporous aluminosilicates are of primary importance in chemical technology and catalysis. The determination of the surface area, pore volume, and pore size and size distribution for microporous aluminosilicates is a complex scientific and technical problem related to both accurate measurements and the correct choice of a mathematical model that adequately describes the physicochemical processes occurring on the test surface. Currently, t-plot, as-plot, Dubinin-Radushkevich model, Dillimore model and Horvath-Kawazoe model are frequently used, each of which has certain advantages and certain disadvantages, to determine micropores in the material. It should be noted that t-plot model found the most frequent use. This is a consequence of the good correlation of volumes and pore areas obtained with its help with theoretically calculated values for various materials. In this point, the article provides a calculation of Zn-modified zeolite H-ZSM-5 surface properties using the t-plot model, for which nitrogen adsorption isotherms were originally obtained. The nitrogen adsorption isotherms of the initial zeolite H-ZSM-5 can be attributed to the first type of isotherms, and the modified samples to the fourth type of isotherms according to Brunauer’s classification. It was found that the initial zeolite is a typical microporous zeolite of H-ZSM-5 type, while the modified samples are micro- and mesoporous materials. Calculation of nitrogen adsorption isotherms using the t-plot model allows to determine the volume of micro and mesopores, which varied in the range of 0.11–0.14 cm3/g for micropores and 0.04–0.07 cm3/g for mesopores. Based on the obtained data, it can be concluded that when zeolite is modified with zinc at a zinc concentration less than 15 wt.%, micropores are not filled with zinc, while mesopores are predominantly filled and an additional surface of zinc oxide is formed on the external surface of the zeolite.

Show more [+]

Less [-]

Publishing center Science and Practice - Russian Federation

2020

Кузнецова, Татьяна Андреевна | Пестов, Николай Александрович | Ревин, Виктор Васильевич

В работе были исследованы сорбционные свойства целлюлозы, выделенной из свекловичного жома, по отношению к Ni2+. Растительная целлюлоза из свекловичного жома выделялась методом последовательной кислотной и щелочной экстракции, эффективность которой была оценена методом инфракрасной спектроскопии. Проведенный сорбционный тест показал, что целлюлоза, выделенная из свекловичного жома, основное количество никеля сорбировала в течение 1 ч. Максимальная сорбционная емкость целлюлозы свекловичного жома составляет 5.01 ммоль Ni2+ из расчета на 1 кг сухой целлюлозы свекловичного жома. Эффективность извлечения Ni2+ зависела от исходной концентрации Ni2+ в растворе. Наиболее эффективное извлечение Ni2+ происходило из растворов с концентрацией Ni2+ не более 23.17 мкмоль/л, позволяя достичь степени извлечения этого тяжелого металла 67.9%. Увеличение начальной концентрации Ni2+ в растворе приводила к снижению степени извлечения этого элемента до 18.6%, что указывает на возможность использования целлюлозы свекловичного жома для очистки воды загрязненной соединениями никеля в низкой концентрации. Сравнение эффективности сорбции Ni2+ при разном значении pH показало, что это процесс является pH зависимым и количество сорбированного Ni2+ и степень извлечения Ni2+ целлюлозой свекловичного жома возрастала при увеличении значения рН от 3.0 до 7.0. | In this paper, we studied the sorption properties of cellulose isolated from sugar beet pulp in relation to Ni2+. Plant cellulose from sugar beet pulp was isolated by successive acid and alkaline extraction, the effectiveness of which was evaluated by infrared spectroscopy. The sorption test showed that cellulose extracted from sugar beet pulp sorbed the main amount of Ni2+ within 1 hour. The maximum sorption capacity of cellulose from beet pulp pulp was 5.01 mmol Nh2+ per 1 kg of dry cellulose from pulp beet pulp. The amount of sorbed Ni2+ depended on the initial Ni2+ concentration in the solution. The most effective recovery of Ni2+ occurred from solutions with a Ni2+ concentration no more than 23.17 μmol/l, allowing to achieve a degree of recovery of this heavy metal of 67.9%. An increase in the initial concentration of Ni2+ in the solution resulted in a reduction in the degree of recovery of this element to 18.6%, which indicates the feasibility of using cellulose from sugar beet pulp for purification of water contaminated with nickel compounds in low concentrations. Comparison of the efficiency of Ni2+ sorption at different pH values showed that this process is pH dependent and the amount of sorbed Ni2+ and the degree of recovery of Ni2+ by cellulose from sugar beet pulp increased with increasing of pH values from 3.0 to 7.0.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Кузнецова, Татьяна Андреевна | Пестов, Николай Александрович | Ревин, Виктор Васильевич

В работе были исследованы сорбционные свойства целлюлозы, выделенной из свекловичного жома, по отношению к Ni2+. Растительная целлюлоза из свекловичного жома выделялась методом последовательной кислотной и щелочной экстракции, эффективность которой была оценена методом инфракрасной спектроскопии. Проведенный сорбционный тест показал, что целлюлоза, выделенная из свекловичного жома, основное количество никеля сорбировала в течение 1 ч. Максимальная сорбционная емкость целлюлозы свекловичного жома составляет 5.01 ммоль Ni2+ из расчета на 1 кг сухой целлюлозы свекловичного жома. Эффективность извлечения Ni2+ зависела от исходной концентрации Ni2+ в растворе. Наиболее эффективное извлечение Ni2+ происходило из растворов с концентрацией Ni2+ не более 23.17 мкмоль/л, позволяя достичь степени извлечения этого тяжелого металла 67.9%. Увеличение начальной концентрации Ni2+ в растворе приводила к снижению степени извлечения этого элемента до 18.6%, что указывает на возможность использования целлюлозы свекловичного жома для очистки воды загрязненной соединениями никеля в низкой концентрации. Сравнение эффективности сорбции Ni2+ при разном значении pH показало, что это процесс является pH зависимым и количество сорбированного Ni2+ и степень извлечения Ni2+ целлюлозой свекловичного жома возрастала при увеличении значения рН от 3.0 до 7.0. | In this paper, we studied the sorption properties of cellulose isolated from sugar beet pulp in relation to Ni2+. Plant cellulose from sugar beet pulp was isolated by successive acid and alkaline extraction, the effectiveness of which was evaluated by infrared spectroscopy. The sorption test showed that cellulose extracted from sugar beet pulp sorbed the main amount of Ni2+ within 1 hour. The maximum sorption capacity of cellulose from beet pulp pulp was 5.01 mmol Nh2+ per 1 kg of dry cellulose from pulp beet pulp. The amount of sorbed Ni2+ depended on the initial Ni2+ concentration in the solution. The most effective recovery of Ni2+ occurred from solutions with a Ni2+ concentration no more than 23.17 μmol/l, allowing to achieve a degree of recovery of this heavy metal of 67.9%. An increase in the initial concentration of Ni2+ in the solution resulted in a reduction in the degree of recovery of this element to 18.6%, which indicates the feasibility of using cellulose from sugar beet pulp for purification of water contaminated with nickel compounds in low concentrations. Comparison of the efficiency of Ni2+ sorption at different pH values showed that this process is pH dependent and the amount of sorbed Ni2+ and the degree of recovery of Ni2+ by cellulose from sugar beet pulp increased with increasing of pH values from 3.0 to 7.0.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Sidorov, A. | Molchanov, V. | Mushinskii, L. | Brovko, R.

The t-plot method is a well-known method for determining the volumes of micro- and/or mesoporous materials and the specific surface area of a sample by comparison with a reference adsorption isotherm of a non-porous material having a similar surface chemical composition. The article describes the applicability of the t-graph method to the analysis of the surface properties of zinc modified samples of zeolite H-ZSM-5 before and after the reactions of methanol transformation into hydrocarbons occur on them. Zeolites are widely used as catalysts in the petrochemical and refining industries. These materials contain active Bronsted acid sites, distributed within the microporous structure of zeolites, which leads to selective catalysis due to the difference in the pore shape of the zeolites used. The size, shape of the zeolite catalyst determines the catalytic performance in terms of both product selectivity and catalyst deactivation. In most zeolite catalyzed hydrocarbon conversion reactions, catalyst activity is lost due to carbon deposition. In this connection, the determination of the surface properties of zeolites is an important task that contributes to the disclosure of the physicochemical essence of the process of deactivation of zeolites. The recalculation of nitrogen adsorption isotherms using the t-plot model made it possible to determine the volume of micro and mesopores. Based on the t-graph data, it can be concluded that during the transformation of methanol into hydrocarbons, carbon accumulates on the surface of the zeolite. In this case, the predominant deposition of carbon on the surface of mesopores, due to the fact that in the process of decontamination, from 61 to 73% of the volume of mesopores is lost. The number of micropores also decreases, but the share of losses is 42–54%, which is 10–15% lower compared to the loss of mesopore volume.

Show more [+]

Less [-]

Publishing center Science and Practice - Russian Federation

2020

Шайхиев, Ильдар Гильманович | Свергузова, Светлана Васильевна | Шайхиева, Карина Ильдаровна | Сапронова, Жанна Ануаровна

Обобщены литературные данные по использованию измельченной скорлупы грецкого ореха в качестве сорбционного материала для удаления ионов металлов, красителей и некоторых органических соединений из водных сред. Деревья вида Juglans regia широко распространены на территории России, их скорлупа является природным ежегодно восполняемым материалом, который имеет промышленное значение и может быть использован в качестве сорбционного материла для извлечения многих загрязняющих веществ из водных сред. В работе дана характеристика скорлупы грецких орехов, приведены показатели основных веществ, входящих в состав скорлупы (целлюлоза, лигнин, гемицеллюлоза), указана примерная удельная поверхность по БЭТ и содержание функциональных групп. Рассмотрены результаты исследований процессов адсорбции ионов металлов и некоторых красителей скорлупой ореха. Приведены значения сорбционных показателей по исследуемым загрязняющим веществам. Показано, что повысить сорбционные характеристики возможно путем химической модификации скорлупы Juglans regia. Определено, что изотермы сорбции в большинстве случаев более полно описываются моделью Ленгмюра, а кинетика процесса во всех случаях подчиняется модели псевдовторого порядка. | The literature data on the crushed walnut shells usageas a sorption material for metal ions, dyes and some organic compounds removal from aqueous media are summarized. Trees of the Juglans regia species are widespread in Russia; their shells are natural annually replenished material that is of industrial importance and can be used as sorption material for the extraction of many pollutants from aquatic environments. The paper gives a characteristic of the walnut shell, shows the indicators of the main substances that make up the shell (cellulose, lignin, hemicellululose), indicates the approximate specific surface area for BET and the content of functional groups. The results of studies of the adsorption of metal ions and and some dyes adsorption by walnut shellsare considered. The values of sorption indices for the studied pollutants are given. It is shown that it is possible to increase the sorption characteristics by chemical modification of the Juglans regia shell. It is determined that sorption isotherms in most cases are more fully described by the Langmuir model, and the process kinetics in all cases obeys the pseudo-second order model.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation