" Н а у к а м о л о д ы х " , 2 6 н о я б р я 2 0 1 9 г . , А р з а м а с
П о с в я щ а е т с я 8 5 - л е т и ю в ы с ш е г о п е д а г о г и ч е с к о г о о б р а з о в а н и я в А р з а м а с е и
8 0 - л е т и ю п р о ф е с с о р а В я ч е с л а в а П а в л о в и ч а П у ч к о в а
98
Модификация их металлическими частицами позволит извлекать сорбент из
водной среды с помощью внешнего магнитного поля. Нами предлагается 2
наиболее перспективных способа синтеза сорбентов на основе диоксида
кремния и оксидов переходных металлов, которые, отличаются
технологической
простотой,
экономической
перспективностью
и
экологичностью.
Ключевые слова: синтез, сорбенты, диоксид кремния, оксиды переходных
металлов, магнитные частицы.
Перед человечеством остро встала проблема отчистки загрязненных
водных ресурсов планеты от поллютантов антропогенного происхождения.
Наиболее перспективный путь решения данной проблемы — это
использование сорбционной технологии для очистки воды, с применением
различных сорбционных материалов. В научном сообществе наиболее часто
рассматривается использование диоксида кремния в качестве одного из наиболее
перспективных сорбентов, поскольку данный материал распространѐн, имеет
сравнительно небольшую стоимость, обладает развитой поверхностью, может
быть достаточно легко модифицирован [1].
Один из важных процессов сорбционной отчистки водных растворов -
процесс извлечения сорбента из водной среды. Зачастую этот процесс является
технологически сложным и достаточно трудоемким. В данной работе
предлагается внедрение в сорбент на основе кремнезема магнитоактивных
частиц, которые позволят управлять сорбентом с помощью внешнего магнитного
поля, в частности удалять из реакционной смеси [2].
Для синтеза подобных материалов используются различные методы,
которые не только сложны в технологическом исполнении, но и дорогостоящи,
поэтому есть необходимость в разработке доступных методов синтеза.
Получение данных материалов условно можно разделить на две стадии. Первая –
получение металлических частиц. Второй – нанесение оболочки диоксида
кремния. Для получения данных материалов известны различные методы.
Методы получения магнитных частиц
Метод Массара. Суть метода заключается в осаждении щелочью
магнитных частиц СоFe
2
O
4
из кислого раствора хлоридов железа(III) и
кобальта(II). Также возможно получить Fe
3
O
4
добавлением аммиака к раствору
смеси хлоридов железа(II) и (III) в соотношении 1:2. Описаны разнообразные
модифицированные варианты этой методики, которые отличаются типом
используемых солей и гидроксидов, концентрацией солей, температурой,
продолжительностью нагревания. Наиболее важными параметрами, влияющими
на форму, размер и состав частиц, являются молярное соотношение Fe(II)/Fe(III),
природа осадителя, температура и продолжительность нагревания. Показано, что
частицы Fe
3
O
4
образуются при 80 °C, тогда как при более низкой температуре
(60 °C) наблюдается образование Fe
2
O
3
[3].
