1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 58, № 12, 2022

Неорганические материалы, 2022, T. 58, № 12, стр. 1383-1395

Механохимическое модифицирование цеолитовых пород поливиниловым спиртом для повышения их нефтеемкости

О. Н. Дабижа 1, *, Т. В. Хамова 1, О. А. Шилова 1, 2

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

2 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”
197376 Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5, Россия

* E-mail: dabiga75@mail.ru

Поступила в редакцию 28.05.2022
После доработки 14.10.2022
Принята к публикации 17.10.2022

Аннотация

Изучено влияние механоактивации и модификации поливиниловым спиртом (ПВС) цеолитовых – клиноптилолитовых и клиноптилолит-стильбитовых – пород на их состав, структуру и сорбционную нефтеемкость. Энергонапряженность вибрационного истирателя составляла 12 Вт/г; доза подведенной к веществу механической энергии – 2.16 кДж/г; отношение массы стальных размольных тел к массе образца – 32 : 1. Образцы изучены методами сканирующей электронной микроскопии, рентгенофазового анализа, инфракрасной спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, термогравиметрии, низкотемпературной адсорбции азота. Найдено, что клиноптилолит-стильбитовая или клиноптилолитовая породы, модифициованные 20 мас. % ПВС, имеют улучшенную на 15–18% нефтеемкость на твердой поверхности.

Ключевые слова: цеолиты, клиноптилолит, поливиниловый спирт, механоактивация, нефтесорбенты

Список литературы

  1. Kalbuadi D.N., Goenadi D.H., Santi L.P., Nurtjahja L.R., Miner J. The Potential Use of Natural Clinoptilolite Zeolite for Crude Oil Spill Removal from Sea Water // Mater. Charact. Eng. 2019. V. 7. P. 446–453. https://doi.org/10.4236/jmmce.2019.76031

  2. Demirkiran A.R., Fullen M.A., Williams C.D. Comparative Analysis of the Physicochemical and Oil Adsorption Characteristics of Clinoptilolites from Turkey and the USA // Oxid. Commun. 2016. V. 39. № 1-II. P. 787–807.

  3. 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

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

  5. Motsa M.M., Mamba B.B., Thwala J.M., Msagati T.A.M. Preparation, Characterization, and Application of Polypropylene–Clinoptilolite Composites for the Selective Adsorption of Lead from Aqueous Media // J. Colloid Interface Sci. 2011. V. 359. № 1. P. 210–219. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2011.02.067

  6. Nikashina V.A., Gembitskii P.A., Kats E.M., Boksha L.F., Galuzinskaya A.K. Organomineral Sorbents Based on Clinoptilolite-Containing Tuffs // Russ. Chem. Bull. 1994. V. 43. P. 1462–1465. https://doi.org/10.1007/BF00697126

  7. Шапкин Н.П., Ермак И.М., Разов В.И., Давыдова В.Н., Хальченко И.Г., Шкуратов А.Л. Получение органомодифицированных алюмосиликатов для очистки биологических растворов // Журн. неорган. химии. 2014. Т. 59. № 6. С. 766–771. https://doi.org/10.7868/S0044457X14060191

  8. Zhao Y., Zhao X., Deng J., He C. Utilization of Chitosan–Clinoptilolite Composite for the Removal of Radiocobalt from Aqueous Solution: Kinetics and Thermodynamics // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2016. V. 308. P. 701–709. https://doi.org/10.1007/s10967-015-4475-9

  9. Кац Э.М., Никашина В.А., Бычкова Я.В. Кинетика сорбции тяжелых металлов из поверхностной воды на природном и модифицированном полиэтиленимином клиноптитолите Холинского месторождения // Сорб. и хром. процессы. 2016. Т. 16. № 1. С. 36–43.

  10. Olad A., Ahmadi S., Rashidzadeh A. Removal of Nickel (II) from Aqueous Solutions with Polypyrrole Modified Clinoptilolite: Kinetic and Isotherm Studies // Desalination Water Treat. 2013. V. 51. P. 7172–7180. https://doi.org/10.1080/19443994.2013.771285

  11. Olad A., Khatamian M., Naseri B. Removal of Toxic Hexavalent Chromium by Polyaniline Modified Clinoptilolite Nanoparticles // J. Iran. Chem. Soc. 2011. V. 8. P. S141–S151. https://doi.org/10.1007/BF03254291

  12. Vala R.M.K., Tichagwa L., Pasch H., Dikio E.D. Solid State NMR Characterization and Adsorption Properties of Lignocellulose-Clinoptilolite Composites Prepared with Siloxanes Coupling Agents // S. Afr. J. Chem. 2015. V. 68. P. 143–152. https://doi.org/10.17159/379-4350/2015/B68A21

  13. Xu Zh., Jiang X., Zhou H., Li J. Preparation of Magnetic Hydrophobic Polyvinyl Alcohol (PVA)–Cellulose Nanofiber (CNF) Aerogels as Effective Oil Absorbents // Cellulose. 2018. V. 25. P. 1217–1227. https://doi.org/10.1007/s10570-017-1619-9

  14. Bandura L., Franus M., Panek R., Woszuk A., Franus W. Characterization of Zeolites and Their Use as Adsorbents of Petroleum Substances // Przem. Chem. 2015. V. 94. № 3. P. 323–327. https://doi.org/10.15199/62.2015.3.11

  15. 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

  16. Amir Ch., Hossein K., Mohammad K. Experimental Design Optimized Ball Milling of Natural Clinoptilolite Zeolite for Production of Nano Powders // Powder Technol. 2010. V. 203. № 2. P. 389–396. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2010.05.034

  17. Nikashina V.A., Streletsky A.N., Kolbanev I.V., Meshkova I.N., Grinev V.G., Serova I.B., Yusupov T.S., Shumskaya L.G. Properties of Mechanically Activated Natural Clinoptilolite and Chabazite // Clay Miner. 2011. V. 46. P. 329–337. https://doi.org/10.1180/claymin.2011.046.2.329

  18. Юсупов Т.С., Уракаев Ф.Х., Исупов В.П. Прогноз структурно-химических изменений минералов при механических воздействиях в процессах измельчения // ФТПРПИ. 2015. № 5. С. 161–168.

  19. Cruciani G. Zeolites upon Heating: Factors Governing Their Thermal Stability and Structural Changes // J. Phys. Chem. Solids. 2006. V. 67. № 9–10. P. 1973–1994. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2006.05.057

  20. Ратько А.И., Иванец А.И., Кулак А.И., Морозов Е.А., Сахар И.О. Термическое разложение природного доломита // Неорган. материалы. 2011. Т. 47. № 12. С. 1502–1507.

  21. Sternik D., Majdan M., Deryło-Marczewska A., Żukociński G., Gładysz-Płaska A., Gun’Ko V.M., Mikhalovsky S.V. Influence of Basic Red 1 dye Adsorption on Thermal Stability of Na-Clinoptilolite and Na-Bentonite // J. Therm. Anal. Calorim. 2011. V. 103. № 2. P. 607–615. https://doi.org/10.1007/s10973-010-1014-3

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал