Increasing the Adsorption Activity of Natural Aluminosilicate by Modification with Hydrochloric Acid and Organosilicon Thiosemicarbazide

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The adsorption of nickel(II) ions by natural aluminosilicate modified with hydrochloric acid followed by immobilization of 1-(3-triethoxysilylpropyl)thiosemicarbazide (TSC) has been studied. The AS–HCl–TSC Series of adsorbents was obtained by treating AS–HCl with solutions TSC with a concentration of 0.5, 1.0, 1.8, 3.5, 4.5, 5.8 wt %. The adsorption capacity of the obtained samples was studied in relation to nickel(II) ions. The highest adsorption of nickel(II) ions, 165.7 mg/g, corresponds to the sample treated with a solution containing 1% TSC. A subsequent increase in the concentration of the modifier leads to a decrease in the amount of adsorption. It can be assumed that with an increase in the concentration of the modifier, the support surface is covered with a denser TSC layer. In this case, the internal volume of the carrier does not participate in exchange processes, which, in turn, contributes to a decrease in the adsorption value with an increase in the concentration of the modifier. The adsorption equilibrium corresponding to the constancy of the composition of the concentrations of metal ions in the adsorbate–aluminosilicate AS–HCl–TSC system was 90 min. For the AS–HCl–TSC adsorbents obtained, the adsorption kinetics of nickel(II) ions was studied. Kinetic equations of pseudofirst and pseudosecond orders are obtained. The values of the determination coefficients (0.98–0.99) indicate that the adsorption of nickel(II) ions by the AS–HCl–TSC adsorbent can be described by a pseudo-second-order equation. At concentration 1% TSC modifier, the initial adsorption rate of nickel(II) ions was 0.121 mmol/(g min). In this case, the value of the adsorption-rate constant is 0.082 g/(mmol min). For AS, AS–HCl, AS–TSC, and AS–HCl–TSC samples, the adsorption capacity was 5.9 mg/g (0.10 mmol/g), 11.6 mg/g (0.20 mmol/g), 16.6 mg/g (0.28 mmol/g), and 165.7 mg/g (2.8 mmol/g), respectively.

About the authors

E. G. Filatova

Irkutsk National Research Technical University, 664074, Irkutsk, Russia

Email: efila@list.ru
Россия, 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

A. D. Chugunov

Irkutsk National Research Technical University, 664074, Irkutsk, Russia

Email: efila@list.ru
Россия, 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Yu. N. Pozhidaev

Irkutsk National Research Technical University, 664074, Irkutsk, Russia

Email: efila@list.ru
Россия, 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

E. N. Oborina

Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 664033, Irkutsk, Russia

Email: efila@list.ru
Россия, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1

I. A. Ushakov

Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 664033, Irkutsk, Russia

Email: efila@list.ru
Россия, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1

S. N. Adamovich

Favorsky Irkutsk Institute of Chemistry, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, 664033, Irkutsk, Russia

Author for correspondence.
Email: efila@list.ru
Россия, 664033, Иркутск, ул. Фаворского, 1

References

  1. Wang S., Peng Y. // Chemical Engineering Journal. 2010. V. 156. № 1. P. 11–24.
  2. Irannajad M., Kamran Haghighi H. // Environmental Processes. 2020. V. 8. № 1. P. 1–29.
  3. Malamis S., Katsou E. // J. hazardous materials. 2013. V. 252. P. 428–461.
  4. Bacakova L., Vandrovcova M., Kopova I., Jirka I. // Biomaterials Science. 2018. V. 6. P. 974–989.
  5. Jiang N., Shang R., Heijman S.G.J., Rietveld L.K. // Water Research. 2018. V. 144. P. 145–161.
  6. Ghasemi Z., Sourinejad I., Kazemian H., Rohani S. // Reviews in Aquaculture. 2018. V. 10. № 1. P. 75–95.
  7. Reeve P.J., Fallowfield H.J. // J. Environmental Management. 2018. V. 205. P. 253–261.
  8. Corda N., Srinivas Kini M. // Separation Science and Technology. 2020. V. 55. № 15. P. 2679–2698.
  9. Yuna Z. // Environmental Engineering Science. 2016. V. 33. № 7. P. 443–454.
  10. Prabhu P.P., Prabhu B.A. // International Conference on Research in Mechanical Engineering Sciences. 2018. V. 144. https://doi.org/10.1051/matecconf/201814402021
  11. Vengris T., Binkiene R., Sveikauskaite A. // Applied Clay Science. 2001. V. 18. № 3–4. P. 183–190.
  12. Wahono S.K., Stalin J., Addai-Mensah J., Skinner W., Vinu A., Vasilev K. // Microporous and Mesoporous Materials. 2020. V. 294. P. 109871.
  13. Binabaj M., Nowee S.M., Ramezanian N. // International J. Environmental Science and Technology. 2017. V. 15. № 7. P. 1509–1520.
  14. Wamba A.G.N., Kofa G.P., Koungou S.N., Thue P.S., Lima E.C., Dos Reis G.S., Kayem J.G. // J. Environmental Chemical Engineering. 2018. V. 6. № 2. P. 3192–3203.
  15. Филатова Е.Г., Помазкина О.И., Пожидаев Ю.Н. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2017. Т. 53. № 6. С. 596–601.
  16. Филатова Е.Г., Пожидаев Ю.Н., Помазкина О.И. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2016. Т. 52. № 3. С. 285–289.
  17. Adamovich S.N., Filatova E.G., Pozhidaev Yu.N., Ushakov I.A., AlChugunov A.D., Oborinaa E.N., Rozentsveig I.B., Verpoort F. // J. Taiwan Institute of Chemical Engineers. 2021. V. 129. P. 396–409.
  18. Филатова Е.Г., Пожидаев Ю.Н., Помазкина О.И. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2020. Т. 56. № 5. С. 479–484.
  19. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. М.: Мир, 1976. 782 с.
  20. Власова Н.Н., Оборина Е.Н., Белоусова Л.И., Ларина Л.И. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2018. Т. 54. № 1. С. 78–84.
  21. Хальченко И.Г., Шапкин Н.П., Свистунова И.В., Токарь Э.А. // Бутлеровские сообщения. 2015. Т. 41. № 1. С. 74–82.
  22. Лурье Ю.Ю., Рыбникова А.И. Химический анализ производственных сточных вод. М.: Химия, 1974. 336 с.
  23. Марченко. З. Фотометрическое определение элементов. М.: Мир, 1971. 502 с.
  24. Филатова Е.Г., Помазкина О.И., Пожидаев Ю.Н. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2017. Т. 53. № 6. С. 596–601.
  25. Kantiranis N., Sikalidis K., Godelitsas A., Squires C., Papastergios G., Filippidis A. // J. Environ. Manag. 2011. V. 92. P. 1569–1576.
  26. Филатова Е.Г., Пожидаев Ю.Н., Помазкина О.И. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2016. Т. 52. № 3. С. 285–289.
  27. Помазкина О.И., Филатова Е.Г., Пожидаев Ю.Н. // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2014. Т. 50. № 3. С. 262–267.
  28. Shirzadi H., Nezamzadeh-Ejhieh A. // J. Molecular Liquids. 2017. V. 230. P. 221–229.
  29. Anari-Anaraki M., Nezamzadeh-Ejhieh A. // J. Colloid and Interface Science. 2015. V. 440. P. 272–281.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (30KB)
3.

Download (52KB)
4.

Download (113KB)
5.

Download (139KB)
6.

Download (112KB)
7.

Download (15KB)

Copyright (c) 2023 Е.Г. Филатова, А.Д. Чугунов, Ю.Н. Пожидаев, Е.Н. Оборина, И.А. Ушаков, С.Н. Адамович

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».