Maгнетитовмісний композит на основі целюлози качанів кукурудзи для адсорбції сполук U(VI)
Sources of U(VI) compounds in ground and surface water are uranium-containing minerals and anthropogenic activity: nuclear and thermal power plants, mineral processing plants, mines, testing nuclear weapon. Due to toxicity and radioactivity of the compounds of this metal, their content in water is s...
Gespeichert in:
| Datum: | 2024 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/753 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543963385692160 |
|---|---|
| author | Perlova, O. V. Dzyazko, Yu. S. Karimova, M. E. Palchik, O. V. Ponomaryova, L. M. Kolomiiets, E. O. |
| author_facet | Perlova, O. V. Dzyazko, Yu. S. Karimova, M. E. Palchik, O. V. Ponomaryova, L. M. Kolomiiets, E. O. |
| author_sort | Perlova, O. V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-06-19T09:28:37Z |
| description | Sources of U(VI) compounds in ground and surface water are uranium-containing minerals and anthropogenic activity: nuclear and thermal power plants, mineral processing plants, mines, testing nuclear weapon. Due to toxicity and radioactivity of the compounds of this metal, their content in water is strictly regulated. In order to remove small amount of U(VI) from water, adsorption and ion exchange look most attractively. In this work, magnetite-containing composite adsorbent based on cellulose, which was produced from corn cobs, has been developed. Its advantages over synthetic adsorbents are cheap and available feedstock as well as a simple manufacture procedure. In order to provide high magnetite content (» 13.5 mass. %), both hydrophilic and hydrophobic constituents were removed from cellulose before the particle embedding. Mesopores, a size of which are 10 nm, make a contribution to porous structure of the composite and magnetite, pure cellulose is characterized by microporous structure. Comparing with this material, the composite shows a wider pH interval of U(VI) adsorption. The most favorable conditions are realized at pH 4–6, when the degree of uranium removal reaches 87–97 %. The composite shows a synergetic effect demonstrating the fastest adsorption than both magnetite and cellulose. Moreover, higher capacity of adsorption monolayer was found for the composite (0.71 mmol g–1) comparing with magnetite (0.14 mmol g–1). For utilization, the adsorbent can be added to uranium-containing ore before its treatment. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:30Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-753 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-09-24T17:45:58Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7532025-06-19T09:28:37Z Magnetite-containing сomposite based on corn cob cellulose for adsorption of U(VI) compounds Maгнетитовмісний композит на основі целюлози качанів кукурудзи для адсорбції сполук U(VI) Perlova, O. V. Dzyazko, Yu. S. Karimova, M. E. Palchik, O. V. Ponomaryova, L. M. Kolomiiets, E. O. uranium adsorption cellulose corn cobs magnetite composite адсорбція урану целюлоза качани кукурудзи магнетит композит Sources of U(VI) compounds in ground and surface water are uranium-containing minerals and anthropogenic activity: nuclear and thermal power plants, mineral processing plants, mines, testing nuclear weapon. Due to toxicity and radioactivity of the compounds of this metal, their content in water is strictly regulated. In order to remove small amount of U(VI) from water, adsorption and ion exchange look most attractively. In this work, magnetite-containing composite adsorbent based on cellulose, which was produced from corn cobs, has been developed. Its advantages over synthetic adsorbents are cheap and available feedstock as well as a simple manufacture procedure. In order to provide high magnetite content (» 13.5 mass. %), both hydrophilic and hydrophobic constituents were removed from cellulose before the particle embedding. Mesopores, a size of which are 10 nm, make a contribution to porous structure of the composite and magnetite, pure cellulose is characterized by microporous structure. Comparing with this material, the composite shows a wider pH interval of U(VI) adsorption. The most favorable conditions are realized at pH 4–6, when the degree of uranium removal reaches 87–97 %. The composite shows a synergetic effect demonstrating the fastest adsorption than both magnetite and cellulose. Moreover, higher capacity of adsorption monolayer was found for the composite (0.71 mmol g–1) comparing with magnetite (0.14 mmol g–1). For utilization, the adsorbent can be added to uranium-containing ore before its treatment. Джерелами сполук U(VI) у підземних і поверхневих водах є урановмісні мінерали та антропогенна діяльність: атомні та теплові електростанції, збагачувальні комбінати, шахти, випробування ядерної зброї. Через токсичність і радіоактивність сполук цього металу, їхній вміст у воді суворо регламентується. Для видалення невеликої кількості U(VI) з води найбільш доцільними є методи адсорбції та іонного обміну. У даній роботі розроблено магнетитовмісний композиційний адсорбент на основі целюлози, отриманої з качанів кукурудзи. Переваги композиту перед синтетичними адсорбентами полягають у дешевій і доступній сировині для його виробництва, а також у простій процедурі синтезу. Щоб забезпечити високий вміст магнетиту (» 13.5 мас. %), перед модифікуванням із целюлози були видалені гідрофільні та гідрофобні складові. Пористі структурі композиту та магнетиту формується, зокрема, мезопорами розміром 10 нм, а чиста целюлоза характеризується мікропористою структурою. Порівняно з цим матеріалом, композит демонструє ширший інтервал pH адсорбції сполук U(VI). Найбільш сприятливі умови реалізуються при рН 4–6, коли ступінь видалення урану досягає 87–97 %. Для композиту притаманним є синергетичний ефект: він демонструє найшвидшу адсорбцію, ніж магнетит і целюлоза. Крім того, виявлено вищу ємність адсорбційного моношару для композиту (0.71 ммоль г–1) порівняно з магнетитом (0.14 ммоль г–1). Для утилізації адсорбент можна додавати в урановмісну руду перед її обробкою. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2024-11-23 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/753 10.15407/hftp15.04.561 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 15 No. 4 (2024): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 561-573 Химия, физика и технология поверхности; Том 15 № 4 (2024): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 561-573 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 15 № 4 (2024): Хімія, фізика та технологія поверхні; 561-573 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp15.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/753/771 Copyright (c) 2024 O. V. Perlova, Yu. S. Dzyazko, M. E. Karimova, O. V. Palchik, L. M. Ponomaryova, E. O. Kolomiiets |
| spellingShingle | адсорбція урану целюлоза качани кукурудзи магнетит композит Perlova, O. V. Dzyazko, Yu. S. Karimova, M. E. Palchik, O. V. Ponomaryova, L. M. Kolomiiets, E. O. Maгнетитовмісний композит на основі целюлози качанів кукурудзи для адсорбції сполук U(VI) |
| title | Maгнетитовмісний композит на основі целюлози качанів кукурудзи для адсорбції сполук U(VI) |
| title_alt | Magnetite-containing сomposite based on corn cob cellulose for adsorption of U(VI) compounds |
| title_full | Maгнетитовмісний композит на основі целюлози качанів кукурудзи для адсорбції сполук U(VI) |
| title_fullStr | Maгнетитовмісний композит на основі целюлози качанів кукурудзи для адсорбції сполук U(VI) |
| title_full_unstemmed | Maгнетитовмісний композит на основі целюлози качанів кукурудзи для адсорбції сполук U(VI) |
| title_short | Maгнетитовмісний композит на основі целюлози качанів кукурудзи для адсорбції сполук U(VI) |
| title_sort | maгнетитовмісний композит на основі целюлози качанів кукурудзи для адсорбції сполук u(vi) |
| topic | адсорбція урану целюлоза качани кукурудзи магнетит композит |
| topic_facet | uranium adsorption cellulose corn cobs magnetite composite адсорбція урану целюлоза качани кукурудзи магнетит композит |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/753 |
| work_keys_str_mv | AT perlovaov magnetitecontainingsompositebasedoncorncobcelluloseforadsorptionofuvicompounds AT dzyazkoyus magnetitecontainingsompositebasedoncorncobcelluloseforadsorptionofuvicompounds AT karimovame magnetitecontainingsompositebasedoncorncobcelluloseforadsorptionofuvicompounds AT palchikov magnetitecontainingsompositebasedoncorncobcelluloseforadsorptionofuvicompounds AT ponomaryovalm magnetitecontainingsompositebasedoncorncobcelluloseforadsorptionofuvicompounds AT kolomiietseo magnetitecontainingsompositebasedoncorncobcelluloseforadsorptionofuvicompounds AT perlovaov magnetitovmísnijkompozitnaosnovícelûlozikačanívkukurudzidlâadsorbcííspolukuvi AT dzyazkoyus magnetitovmísnijkompozitnaosnovícelûlozikačanívkukurudzidlâadsorbcííspolukuvi AT karimovame magnetitovmísnijkompozitnaosnovícelûlozikačanívkukurudzidlâadsorbcííspolukuvi AT palchikov magnetitovmísnijkompozitnaosnovícelûlozikačanívkukurudzidlâadsorbcííspolukuvi AT ponomaryovalm magnetitovmísnijkompozitnaosnovícelûlozikačanívkukurudzidlâadsorbcííspolukuvi AT kolomiietseo magnetitovmísnijkompozitnaosnovícelûlozikačanívkukurudzidlâadsorbcííspolukuvi |