STUDY OF SURFACE PROPERTIES OF MAGNETIC SORBENTS
DOI:
https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-138-3-159-163Keywords:
iron-containing waste, raw materials, processing, method, recyclingAbstract
Ensuring environmental safety and creation of favorable environment is one of the directions of the National Strategy of Sustainable Social and Economic Development of the Republic of Belarus for the period up to 2030. One of the methods of rehabilitation of polluted and other ecologically destabilized territories is the use of sorbents. Magnetic sorbents, which combine high sorption and magnetic properties, have been recently considered as promising sorbents. The latter allow controlling the movement of the sorbent in the treated medium.
The paper presents the results of the study of surface properties of sorption materials (magnetic sorbents) obtained from iron-containing industrial wastes, composite magnetic sorbents obtained on the basis of activated carbon particles and magnetic sorbents, and initial activated carbon particles. The sizes of the obtained particles and elemental composition were determined by scanning electron microscopy. The integral acidity of the surface of the obtained samples of sorbents and initial particles of activated carbon was evaluated by pH-metry. Acid-base properties of the surface of the obtained samples were investigated by spectrophotometric method using Gammet indicators. Identification of surface centers of the investigated composites was carried out by comparing the values of pKa constants corresponding to the peaks with the known ionization constants of functional groups. The amount of detected functional groups was determined by Boehm titration. It was found that CMC-105 has a higher adsorption activity to a wide range of organic compounds than the initial particles MS-105 and AС, which indicates a synergetic enhancement of the sorption properties of the obtained CMC. Based on the results obtained, the mechanism of sorption of organic compounds by the studied sorbents is given.
References
Реестры объектов по использованию, хранению, захоронению и обезвреживанию отходов. – URL: https://www.ecoinfo.by/wp-content/uploads/2025/06/Реестр-объектов-по-использованию-отходов-часть-Ι-1.pdf (дата обращения: 08.07.2025).
Self-endowed magnetic photocatalysts derived from iron-rich sludge and its recycling in photocatalytic process for tetracycline degradation / X. Liu, H. Wang, Ch. Wang [et al.] // Bioresource Technology. – 2024. – V. 395. – P. 146–151.
Соколов, Л. И. Получение железосодержащего коагулянта из отходов шлифовального производства / Л. И. Соколов, К. Л. Соколов // Системные технологии. – 2023. – Т. 4, № 49. – С. 154–160.
Федосеев, В. Б. Переработка железосодержащих пылевидных отходов металлургического производство в пигмент для окраски строительных материалов / В. Б. Федосеев, А. Д. Зорин, Е. Н. Федосеева [и др.] // Бутлеровские сообщения. – 2013. – Т. 42, № 9. – С. 94–102.
Шаматов, С. А. Получение сульфата натрия и железооксидного пигмента на основе железного купороса / С. А. Шаматов, И. У. Рахманов // Scientific journal impact factor. – 2021. – Vol.1, Iss. 4. – P. 1478–1482.
Novel approach to recycling of steel swarf using hydrometallurgy / T. Ottink, N. Vieceli, M. Foreman, M. Petranikova // Resources, Conservation and Recycling. – 2022. – V. 185. – P. 235–241.
Казимирская, Е. Н. Влияние температурной обработки на физико-химические характеристики магнитных сорбентов, полученных из отходов производства / Е. Н. Казимирская, А. В. Лихачева // Вестник БрГТУ. – 2024. – № 2(134). – С.112–115.
Massart, R. Preparation of aqueous magnetic liquids in alkaline and acidic media / R. Massart // IEEE transactions on magnetic. – 1981. – Vol. 17, Iss. 2. – P. 1247–1248.
Комиссаренков, А. А. Сорбционные технологии. Определение свойств сорбентов: учебно-методическое пособие для выполнения курсовой работы / А. А. Комиссаренков, О. В. Федорова. – СПб. : СПбГТУРП, 2015. – 44 с.
Исследование распределения центров адсорбции индикаторным методом на примере оксида цинка / Н. Д. Якушова, Н. А. Пронин, М. М. Сычев [и др.] // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». – 2018. – Т. 1. – С. 234–236.
Исследование кислотно-основных свойств поверхности оксида цинка / Н. Д. Якушова, И. А. Пронин, М. М. Сычев [и др.] // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». – 2018. – Т. 2. – С. 113–114.
Surface oxides of carbon / H. P. Boehm, E. Diehl, W. Heck, R. Sappok // Angewandte Chemie International Edition. – 1964. – Vol. 3(11). – P. 669–677.
Шаров, А. В. Кислотно-основные и комплексообразующие свойства поверхности различных типов аминированных углей / А. В. Шаров, Р. Р. Бикмухаметова, О. В. Филистеев // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2015. – Т. 15, Вып. 2. – С. 243–250.
Моррисон, С. Химическая физика поверхности твердого тела / С. Моррисон. – М. : Изд. «Мир», 1980. – 488 c.
Кузин, Е. Н. Комплексные титансодержащие реагенты. Синтез и применение : дисс. докт. техн. наук / Е. Н. Кузин. – М., 2024. – 391 с.
Кислотно-основные свойства аморфного диоксида кремния из соломы и шелухи риса / О. Д. Арефьева, П. Д. Пироговская, А. Е. Панасенко [и др.] // Химия растительного сырья. – 2021. – № 1. – С. 327–335.
Слижов, Ю. Г. Кислотно основные свойства поверхности газохроматографических сорбентов, модифицированных ацетилацетонатами металлов / Ю. Г. Слижов, Т. Н. Матвеева, Т. С. Минакова // Журнал физической химии. – 2012. – Т. 86, № 3. – С. 534–538.
Агрегация наночастиц Al и Al2O3 в водных растворах низкомолекулярных карбоновых кислот / А. Ю. Годымчук, Ю. В. Папина, Н. И. Каракчиева, Д. В. Кузнецов // Вестник Томского государственного университета. Химия. – 2021. – № 24. – С. 27–39.
Аронбаев, С. Д. Потенциометрическое определение констант ионизации функциональных активных групп биополимеров клеточных стенок пивоваренных дрожжей / С. Д. Аронбаев, А. М. Насимов, Д. М. Аронбаев // Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. – 2014. – № 9–10. – С. 174–177.
Нечипоренко, А. П. Донорно-акцепторные свойства поверхности твердофазных систем. Индикаторный метод: учебное пособие / А. П. Нечипоренко. – СПб. : Издательство «Лань», 2021. – 284 с.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
The work is provided under the terms of Creative Commons public license Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0). This license allows an unlimited number of persons to reproduce and share the Licensed Material in all media and formats. Any use of the Licensed Material shall contain an identification of its Creator(s) and must be for non-commercial purposes only. Users may not prevent other individuals from taking any actions allowed by the license.
