1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 59, № 10, 2023

Неорганические материалы, 2023, T. 59, № 10, стр. 1164-1176

Механохимическая модификация цеолитовых пород полиакриламидом для получения нефтесорбентов

О. Н. Дабижа 1, *, Т. В. Хамова 1, О. А. Шилова 1

1 Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук
199034 Санкт-Петербург, наб. Макарова, 2, Россия

* E-mail: dabiga75@mail.ru

Поступила в редакцию 07.06.2023
После доработки 03.09.2023
Принята к публикации 04.09.2023

Аннотация

Органоминеральные сорбенты получены методом “мягкой” механоактивации воздушно-сухих клиноптилолитовых пород совместно с добавками синтетического полимера – полиакриламида – в лабораторном виброистирателе ИВЧ-3 (длительность ударно-сдвигового воздействия 3 мин, доза поглощенной энергии 2.16 кДж/г). Образцы охарактеризованы методами растровой электронной микроскопии, инфракрасной спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, термогравиметрии, рентгеновской порошковой дифракции, низкотемпературной адсорбции–десорбции азота. Определены их удельная площадь поверхности, удельный объем и диаметр пор, насыпная и истинная плотности, гигроскопическая влажность, сорбционная емкость по нефти. Установлено, что модифицирование клиноптилолитовых пород 5 и 10 мас. % полиакриламида снижает нефтеемкость образцов на 6–18%. При использовании 20 мас. % полиакриламида емкость по нефти остается такой же, как у механоактивированных клиноптилолитовых пород без полимера.

Ключевые слова: цеолит, клиноптилолит, полиакриламид, механическая активация, нефтеемкость

Список литературы

  1. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита; пер. с англ. Клячко А.Л. и др. М.: Мир, 1976. 784 с.

  2. Pabi’s-Mazgaj E., Gawenda T., Pichniarczyk P., Stempkowska A. Mineral Composition and Structural Characterization of the Clinoptilolite Powders Obtained from Zeolite-Rich Tuffs // Minerals. 2021. V. 11. № 10. P. 1030. https://doi.org/10.3390/min11101030

  3. Bandura L., Woszuk A., Kołodyńska D., Franus W. Application of Mineral Sorbents for Removal of Petroleum Substances: A Review // Minerals. 2017. V. 7. № 3. P. 37. https://doi.org/10.3390/min7030037

  4. Dosa M., Grifasi N., Galletti C., Fino D., Piumetti M. Natural Zeolite Clinoptilolite Application in Wastewater Treatment: Methylene Blue, Zinc and Cadmium Abatement Tests and Kinetic Studies // Materials. 2022. V. 15. P. 8191. https://doi.org/10.3390/ma15228191

  5. Özkan V., Özkan A. Adsorptive Desulfurization of Crude Oil with Clinoptilolite Zeolite // Nat. Eng. Sci. 2022. V. 7. № 3. P. 284–293. https://doi.org/10.28978/nesciences.1222495

  6. Джусипбеков У.Ж., Чернякова Р.М., Кайынбаева Р.А., Султанбаева Г.Ш., Агатаева А.А. Методы обезвреживания и утилизации нефтешламов // Хим. журн. Казахстана. 2020. № 1 (69). С. 15–30.

  7. Pabis-Mazgaj E., Pichniarczyk P., Stempkowska A., Gawenda T. Possibility of Using Natural Zeolite Waste Granules Obtained by Pressure Agglomeration as a Sorbent for Petroleum Substances from Paved Surfaces // Materials. 2022. V. 15. № 19. P. 6871. https://doi.org/10.3390/ma15196871

  8. Hoaghia M.-A., Aschilea I., Babalau-Fuss V., Becze A., Cadar O., Roman C., Roman M., Senila M., Kovacs E. Activated Natural Zeolites for Petroleum Hydrocarbons Adsorption // Stud. Chem. Univ. Babes-Bolyai. 2021. V. 66. № 2. P. 95–104. https://doi.org/10.24193/subbchem.2021.2.08

  9. Дабижа О.Н., Дербенева Т.В., Хамова Т.В., Шилова О.А. Механическая активация клиноптилолитов как регулятор их сорбционной активности // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 4. С. 419–428. https://doi.org/10.31857/S0002337X21040035

  10. Wołowiec M., Muir B., Bajda T., Zieba K., Kijak B., Franus W. Removal of BTEX and Hexane by Organo-Zeolites: The Influence of Surfactant Carbon Chain Length on the Sorption Process // Desalination Water Treat. 2017. V. 94. P. 120–128. https://doi.org/10.5004/dwt.2017.21537

  11. Muir B., Bajda T. Organically Modified Zeolites in Petroleum Compounds Spill Cleanup – Production, Efficiency, Utilization // Fuel Process. Technol. 2016. V. 149. P. 153–162. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2016.04.010

  12. Wołowiec M., Muir B., Bajda T. Sorption of Organic Compounds by Organo-Zeolites // Geol. Geophys. Environ. 2016. V. 42. № 1. P. 139–140. https://doi.org/10.7494/geol.2016.42.1.139

  13. Bohács K., Faitli J., Bokányi L., Mucsi G. Control of Natural Zeolite Properties by Mechanical Activation in Stirred Media Mill // Arch. Metall. Mater. 2017. V. 62. 2B. P. 1399–1406. https://doi.org/10.1515/amm-2017-0216

  14. Buzimov A.Y., Kulkov S.N., Kurovics E., Eck W., Pappert S. Influence of Mechanical Activation on the Properties of Natural Zeolites from Tokaj Mountain // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2017. V. 175. P. 012033. https://doi.org/10.1088/1757-899X/175/1/012033

  15. Дабижа О.Н., Хамова Т.В., Шилова О.А. Механохимическое модифицирование цеолитовых пород поливиниловым спиртом для повышения их нефтеемкости // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 12. С. 1383–1395. https://doi.org/10.31857/S0002337X22120065

  16. Ганиев И.М., Калимуллина Г.З., Сингизова В.Х., Белых А.М. О влиянии полиакриламида на процессы подготовки нефти при применении технологии сшитых полимерных систем // Нефтегазовое дело. 2022. Т. 20. № 2. С. 27–37. https://doi.org/10.17122/ngdelo-2022-2-27-37

  17. Baybas D., Ulusoy U. Polyacrylamide–clinoptilolite/Y-Zeolite Composites: Characterization and Adsorptive Features for Terbium // J. Hazard. Mater. 2011. V. 187. № 1–3. P. 241–249. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.01.014

  18. Surkova T.Yu., Abdikerim B.E., Berkinbayeva A.N., Azlan M.N., Baltabekova Zh.A. Obtaining Modified Sorbents Based on Natural Raw Materials of Kazakhstan and Research of Their Properties // Kompleksn. Ispol’z. Miner. Syŕya. 2022. V. 322. № 3. P. 23–32. https://doi.org/10.31643/2022/6445.25

  19. Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф. Особенности эффекта Ребиндера в полимерах. Обзор // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2013. Т. 49. № 5. С. 451–470. https://doi.org/10.7868/S0044185613050100

  20. Detreköy E.J., Jacobs P.A., Kalló D., Uytterhoeven J.B. The Nature and Catalytic Activity of Hydroxyl Groups in Clinoptilolite // J. Catal. 1974. V. 32. № 3. P. 442–451. https://doi.org/10.1016/0021-9517(74)90095-5

  21. Bandura L., Panek R., Franus W. The Use of Clinoptilolite and Synthetic Zeolites for Removal of Petroleum Substances // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. 2014. V. 781. P. 9–16.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал