Пористість природного гейландиту, збагаченого міддю та цинком
Zeolites enriched with such “biocidal” metals as silver, copper and zinc exhibit antimicrobial activity and can be used as disinfectant filter materials and fillers. Zeolite enrichment is carried out by exchanging cations of “biocidal” metals with compensating cations under various conditions, as a...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/821 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543973051465728 |
|---|---|
| author | Tsitsishvili, V.G. Dolaberidze , N.M. Mirdzveli, N.A. Nijaradze , M.O. Amiridze , Z.S. Khutsishvili , B.T. |
| author_facet | Tsitsishvili, V.G. Dolaberidze , N.M. Mirdzveli, N.A. Nijaradze , M.O. Amiridze , Z.S. Khutsishvili , B.T. |
| author_sort | Tsitsishvili, V.G. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-12-26T08:56:52Z |
| description | Zeolites enriched with such “biocidal” metals as silver, copper and zinc exhibit antimicrobial activity and can be used as disinfectant filter materials and fillers. Zeolite enrichment is carried out by exchanging cations of “biocidal” metals with compensating cations under various conditions, as a result of which not only the cationic composition but also the porous structure of the zeolite changes. Enrichment of heulandite-bearing tuff from the Dzegwi-Tedzami deposit (Eastern Georgia) with Cu2+ and Zn2+ ions was carried out by treatment in solutions of the copper and zinc chlorides (“liquid” ion exchange) and by the “solid-state” ion exchange method. It has been found that “liquid” ion exchange is more effective for enriching heulandite with zinc, and as a result of ion exchange, the crystal structure of heulandite is preserved, but changes in the chemical composition of the zeolite affect its porosity. Filling of micropores with water molecules does not depend on the presence of copper and zinc ions, whereas as a result of enrichment the number of water molecules adsorbed in large pores increases significantly. The volume of micropores calculated from the low-temperature (77 K) nitrogen adsorption-desorption isotherms and the specific surface area calculated using the Brunauer-Emmett-Teller model increase as a result of enrichment. Analysis of the mesopore system using the Barret-Joyner-Halenda model shows that the average mesopore diameter increases slightly (from 17.2 to 21.5 nm), while as a result of “liquid” ion exchange, the volume of mesopores with a diameter of less than 180 nm decreases and pores with a diameter of 4 nm become predominant, whereas as a result of “solid” ion exchange, the volume of mesopores increases, and their distribution by pore size depends on the nature of the absorbed metal. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:36:01Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-821 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2026-02-08T08:11:44Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8212025-12-26T08:56:52Z Porosity of copper- and zinc-rich natural heulandite Пористість природного гейландиту, збагаченого міддю та цинком Tsitsishvili, V.G. Dolaberidze , N.M. Mirdzveli, N.A. Nijaradze , M.O. Amiridze , Z.S. Khutsishvili , B.T. heulandite copper zinc ion exchange porosity гейландит мідь цинк іонний обмін пористість Zeolites enriched with such “biocidal” metals as silver, copper and zinc exhibit antimicrobial activity and can be used as disinfectant filter materials and fillers. Zeolite enrichment is carried out by exchanging cations of “biocidal” metals with compensating cations under various conditions, as a result of which not only the cationic composition but also the porous structure of the zeolite changes. Enrichment of heulandite-bearing tuff from the Dzegwi-Tedzami deposit (Eastern Georgia) with Cu2+ and Zn2+ ions was carried out by treatment in solutions of the copper and zinc chlorides (“liquid” ion exchange) and by the “solid-state” ion exchange method. It has been found that “liquid” ion exchange is more effective for enriching heulandite with zinc, and as a result of ion exchange, the crystal structure of heulandite is preserved, but changes in the chemical composition of the zeolite affect its porosity. Filling of micropores with water molecules does not depend on the presence of copper and zinc ions, whereas as a result of enrichment the number of water molecules adsorbed in large pores increases significantly. The volume of micropores calculated from the low-temperature (77 K) nitrogen adsorption-desorption isotherms and the specific surface area calculated using the Brunauer-Emmett-Teller model increase as a result of enrichment. Analysis of the mesopore system using the Barret-Joyner-Halenda model shows that the average mesopore diameter increases slightly (from 17.2 to 21.5 nm), while as a result of “liquid” ion exchange, the volume of mesopores with a diameter of less than 180 nm decreases and pores with a diameter of 4 nm become predominant, whereas as a result of “solid” ion exchange, the volume of mesopores increases, and their distribution by pore size depends on the nature of the absorbed metal. Цеоліти, збагачені такими «біоцидними» металами, як срібло, мідь та цинк, виявляють антимікробну активність і можуть бути використані як дезінфікуючі фільтрувальні матеріали та наповнювачі. Збагачення цеолітiв здійснюється шляхом обміну катіонів «біоцидних» металів на компенсуючі катіони за різних умов, в результаті чого змінюється не лише катіонний склад, але й пориста структура цеоліту. Збагачення гейландитвмісного туфу з родовища Дзегві-Тедзамі (Східна Грузія) іонами Cu2+ та Zn2+ проводилося обробкою в розчинах хлоридів міді та цинку («рідинний» іонний обмін) та методом «твердофазного» іонного обміну. Було виявлено, що «рідинний» іонний обмін є більш ефективним для збагачення гейландиту цинком, і в результаті іонного обміну кристалічна структура гейландиту зберігається, але зміни хімічного складу цеоліту впливають на його пористість. Заповнення мікропор молекулами води не залежить від наявності іонів міді та цинку, тоді як в результаті збагачення кількість молекул води, адсорбованих у великих порах, значно збільшується. Об’єм мікропор, розрахований за низькотемпературними (77 K) ізотермами адсорбції-десорбції азоту, та питома площа поверхні, розрахована за моделлю Брунауера-Еммета-Теллера, збільшуються в результаті збагачення. Аналіз системи мезопор за моделлю Баррета-Джойнера-Галенди показує, що середній діаметр мезопор дещо збільшується (з 17.2 до 21.5 нм), тоді як в результаті «рідинного» іонного обміну об’єм мезопор діаметром менше 180 нм зменшується, а переважають пори діаметром 4 нм, а в результаті «твердофазного» іонного обміну об’єм мезопор збільшується, а їхній розподіл за розміром залежить від природи поглиненого металу. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-11-29 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/821 10.15407/hftp16.04.474 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 4 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 474-485 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 4 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 474-485 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 4 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 474-485 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/821/815 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | гейландит мідь цинк іонний обмін пористість Tsitsishvili, V.G. Dolaberidze , N.M. Mirdzveli, N.A. Nijaradze , M.O. Amiridze , Z.S. Khutsishvili , B.T. Пористість природного гейландиту, збагаченого міддю та цинком |
| title | Пористість природного гейландиту, збагаченого міддю та цинком |
| title_alt | Porosity of copper- and zinc-rich natural heulandite |
| title_full | Пористість природного гейландиту, збагаченого міддю та цинком |
| title_fullStr | Пористість природного гейландиту, збагаченого міддю та цинком |
| title_full_unstemmed | Пористість природного гейландиту, збагаченого міддю та цинком |
| title_short | Пористість природного гейландиту, збагаченого міддю та цинком |
| title_sort | пористість природного гейландиту, збагаченого міддю та цинком |
| topic | гейландит мідь цинк іонний обмін пористість |
| topic_facet | heulandite copper zinc ion exchange porosity гейландит мідь цинк іонний обмін пористість |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/821 |
| work_keys_str_mv | AT tsitsishvilivg porosityofcopperandzincrichnaturalheulandite AT dolaberidzenm porosityofcopperandzincrichnaturalheulandite AT mirdzvelina porosityofcopperandzincrichnaturalheulandite AT nijaradzemo porosityofcopperandzincrichnaturalheulandite AT amiridzezs porosityofcopperandzincrichnaturalheulandite AT khutsishvilibt porosityofcopperandzincrichnaturalheulandite AT tsitsishvilivg poristístʹprirodnogogejlandituzbagačenogomíddûtacinkom AT dolaberidzenm poristístʹprirodnogogejlandituzbagačenogomíddûtacinkom AT mirdzvelina poristístʹprirodnogogejlandituzbagačenogomíddûtacinkom AT nijaradzemo poristístʹprirodnogogejlandituzbagačenogomíddûtacinkom AT amiridzezs poristístʹprirodnogogejlandituzbagačenogomíddûtacinkom AT khutsishvilibt poristístʹprirodnogogejlandituzbagačenogomíddûtacinkom |