Данная работа посвящена минералогической характеристике и оценке сонофотокаталитической активности природного вольфрамита с Холтосонского месторождения Республики Бурятия под действием высокочастотного ультразвукового (1,7 МГц) и ультрафиолетового (365 нм) излучения светодиодов без и в присутствии окислителя Н2О2. Установлен элементный и фазовый состав, получены СЭМ-снимки и определена удельная площадь поверхности по БЭТ. Результат РФА показал, что вольфрамит представляет собой гюбнерит состава Mn0.88Fe0.12WO4, марганцевый член изоморфного ряда со следовым количеством железа. Методом химической дозиметрии с использованием 4-хлорбензойной кислоты как ловушки гидроксильных радикалов установлено, что гюбнерит активируется только при одновременном облучении ультрафиолетом и ультразвуком. В присутствии Н2О2 эффективность такой сонофотокаталитической системы увеличивается на 35%. Полагаем, что природный гюбнерит может найти применение в разработке сонофотокаталитического метода обработки воды на базе высокочастотного ультразвука и более коротковолнового УФ излучения.
Идентификаторы и классификаторы
Природные минералы представляют собой привлекательную альтернативу синтезированным сонофотокатализаторам как доступные и экологичные материалы для очистки природных и сточных вод.
Список литературы
- Sathishkumar P., Mangalaraja R.V., Anandan S., 2016. Review on the recent improvements in sonochemical and combined sonochemical oxidation processes – A powerful tool for destruction of environmental contaminants. Ren. Sustain. Energy Rev. 55, 426–454.
- Panda D., Manickam S. Recent advancements in the sonophotocatalysis (SPC) and doped-sonophotocatalysis (DSPC) for the treatment of recalcitrant hazardous organic water pollutants // Ultrason. Sonochem. 2017. Vol. 36. Р.481–496.
- Yap H.C., Pang Y.L., Lim S., Abdullah A.Z., Ong H.C., Wu C.‑H., 2019. A comprehensive review on state‑of‑the‑art photo‑, sono‑, and sonophotocatalytic treatments to degrade emerging contaminants. Int. J. Environ. Sci. Technol. 16, 601–628.
- Matafonova G.; Batoev V. Review on low- and high-frequency sonolytic, sonophotolytic and sonophotochemical processes for inactivating pathogenic microorganisms in aqueous media // Water Res. 58 2019. Vol. 166. Р. 115085.
- Advances in Photocatalytic Disinfection, Green Chemistry and Sustainable Technology [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-662-53496-0 (дата обращения: 26.03.2024).
- Hamza, A.; John, I.J.; Mukhtar, B. Enhanced photocatalytic activity of calcined natural sphalerite under visible light irradiation // J. Mater. Res. Technol. 2017. Vol. 6. Р. 1–6. 7. Moradi M., Kalantary R.R., Esrafili A., Jafari A.J., Gholami M., 2017. Visible light photocatalytic inactivation of Escherichia coli by natural pyrite assisted by oxalate at neutral pH. J. Mol. Liq. 248, 880–889.
- Li L., Li Y., Li Y., Lu A., Ding H., Wong P.K., Sun H., Shi J., 2020. Natural wolframite as a novel visible-light photocatalyst towards organics degradation and bacterial inactivation. Catal. Today 358, 177–183.
- Shen C.; Gu X.; Yang B.; Zhang D.; Wang Z.; Shu Z.; Dick J.; Lu A. Mineralogical characteristics and photocatalytic properties of natural sphalerite from China // J. Environ. Sci. 2020 Vol. 89. Р. 156–166.
- Elovitz M.S., von Gunten U. 1999. Hydroxyl radical/ozone ratios during ozonation processes. I. The Rct concept. Ozone Sci. Eng. 21, 239–260.
- ICDD PDF-2 Data Base: Cards №01-084-3823.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Данная статья освещает значимость каталитических систем в процессах конверсии при сжигании газообразного топлива и их влияние на экологическую эффективность и экономическую выгоду. Обсуждаются основные преимущества применения каталитических систем, такие как повышение эффективности сгорания, снижение выбросов вредных веществ, уменьшение потребления топлива и повышение надежности оборудования. Подчеркивается важность дальнейшего развития и внедрения инновационных каталитических технологий для достижения более экологически чистой и устойчивой энергетической системы.
Представлены результаты исследования адсорбционной очистки водных растворов от фосфатов с использованием в качестве адсорбента топливных зол, образующихся при сжигании твердого топлива (отходов переработки древесины, каменного угля) и взятого в качестве образца сравнения природного минерала шунгита Зажогинского месторождения. Экспериментально определены степень извлечения фосфат-ионов из водных растворов на представленных адсорбентах, площадь удельной поверхности, адсорбционная емкость. Исследована зависимость степени извлечения фосфат-ионов от продолжительности контакта раствора с адсорбентами и концентрации соли в исходном растворе. Установлено, что исследованные адсорбенты обладают адсорбционными свойствами по отношению к фосфатам. Приведена сравнительная оценка эффективности исследованных адсорбентов по извлечению фосфат-ионов из водных растворов. Показано, что в отношении фосфат-ионов зола древесная по сравнению с природным шунгитом и золой каменноугольной является более эффективным адсорбентом.
В целях обоснования «решений основанных на природе» (Nature-Based Solutions, NBS) исследованы механизмы регулирования низинными торфяниками состава стоковых вод. При фильтрации через хорошо разложившиеся торфа грунтовых вод с повышенным содержанием компонентов происходит их трансформация. Основными процессами являются: сорбция-десорбция органическими и органоминеральными комплексами торфов; взаимодействие с водами и минеральными взвесями поверхностного стока; биогеохимическое вовлечением компонентов в процессы торфообразования. В результате формируется ландшафтно-геохимический барьер с пространственной дифференциацией химического состава торфов – содержание Са, Mg, S, Fe и Mn фиксируют зону разгрузки грунтовых вод; содержание элементов силикатных минералов Si, Al, Ti, Na, K монотонно уменьшается по мере удаления от края болота. Ни по одному из элементов не достигнуто состояние насыщения ионообменных групп в торфе. Соотношение содержаний компонентов в водах до и после барьера, составляет для концентрирующихся элементов SAl~12÷10, SСа~8÷4, SFe~6÷4, SMn~4÷3, SS~2÷1,5; для не концентрирующихся элементов SCl, K, Na ~1,5÷0,8, SSi~1÷0,3.
В представленном исследовании рассматриваются вопросы очистки газовых выбросов, образующихся в технологической зоне охлаждения агломерационной машины, в процессе спекания рудного фосфатного материала. Приводятся технические решения для очистки газов процесса охлаждения агломерата, с учётом процесса конденсации влаги из газов внутри эксгаустеров. Установлено, что орошение пенных аппаратов, должно осуществляться осуществляется 3% раствором едкого натра, который непрерывно поступает в циркуляционный бак. Выявлены технологические параметры функционирования пенных аппаратов, циклонов, брызгоуловителей.
Научно обоснована последовательность стадий сухой и влажной очистки, газов, формирующихся в технологической зоне охлаждения агломерационной машины, и состоящая из двух параллельно расположенных пенных аппарата. А уловленную пыль в циклонах, следует возвращать в процесс агломерации. Представлена содержательная постановка задачи анализа, технологических особенностей очистки аспирационного воздуха в фосфорном производстве, отличающаяся учётом входной запылённости отделений подготовки шихты и агломерации и среднемедианный диаметр взвешенных частиц, что позволяет использовать пылеосадочные камеры в первой ступени очистки. Научно обоснована мокрая одноступенчатая очистка газов производства фосфора в пенных аппаратах, с учётом опыта работы аналогичных установок и физико-технических свойств газа и пыли. Обнаружено, что пенный аппарат для очистки аспирационного воздуха, должен обладать высокоразвитой поверхностью контакта газовой и жидкой фаз, в отличие от аппарата, рекомендованного для очистки газов процессов спекания и охлаждения фосфоритового агломерата. Предлагается аппаратный инжиниринг для перераспределения газо-воздушных потоков сложной системы очистки аспирационного воздуха фосфорного производства.
В статье представлена информация по проблеме организации и проведении очистки гальванических сточных вод на примере ряда машиностроительного производства, рассмотрены основные требования по составу и критериям очистки гальванических сточных вод при использовании замкнутых систем промывок в гальваническом производстве.
Освещена проблема обеспечения качественной очистки сточных вод до нормативных требований и возможности реализации замкнутых водооборотных систем для гальванического цеха, вопросы эксплуатации локальных очистных сооружений, индивидуальных особенностей состава сточных вод и их влияние на выбор и технологическую компоновку, недостатки и преимущества применяемых на практике методов очистки воды от тяжелых металлов.
Приведены результаты лабораторных исследований и общие рекомендации по технологическому режиму при использовании совместной сорбционной и ионообменной очистки воды от ионов тяжелых металлов, достаточность обеспечения качества воды для водооборотного цикла в гальваническом цехе в качестве промывных вод.
На автодорожных мостах система водоотведения представляет собой продольные и поперечные уклоны или водоотводные трубки с целью водосброса под пролетное строение. Проведенные аналитические и натурные исследования мостовых сооружений показали, что большинство объектов подобной дорожной инфраструктуры не отвечают требованиям законодательства и нормативов в данном направлении. Водные стоки с дорожных мостов, как правило сбрасываются в открытый водоем без очистки, что приводит к значительному загрязнению окружающей среды нефтепродуктами, свинцом и другими токсичными веществами. Проблема очистки сточных вод является актуальной для подобных объектов во всем мире. В работе представлен анализ загрязняющих веществ, содержащихся в поверхностных сточных водах, и методы очистки и обезвреживания водных ресурсов от загрязнений техногенного характера. Сделан вывод о том, что одним из эффективных методов решения этой проблемы является применение в качестве очистных сооружений баромембранных процессов
В работе предложен вариант получения феррита меди при помощи спекания порошков оксалат железа (II) и основного карбоната меди. Методом рентгеноструктурного анализа показано, что в первом случае получается феррит в модификации кубической шпинели с высоким содержанием примеси оксида меди, а во втором - тетрагональной шпинели. Измеренные спектры комбинационного рассеяния подтвердили структуру образца, полученного цитратным методом, и показали неоднородность образца, полученного спеканием порошков. Возможность использования полученных ферритов для каталитической водоочистки продемонстрирована на модельной реакции окисления метиленового синего пероксидом водорода в водном растворе. Показано, что в присутствии феррита меди наблюдается полное окисление в течении 12 часов, без катализатора убыли концентрации красителя практически не наблюдается.
В работе предложен вариант получения феррита меди при помощи спекания порошков оксалат железа (II) и основного карбоната меди. Методом рентгеноструктурного анализа показано, что в первом случае получается феррит в модификации кубической шпинели с высоким содержанием примеси оксида меди, а во втором - тетрагональной шпинели. Измеренные спектры комбинационного рассеяния подтвердили структуру образца, полученного цитратным методом, и показали неоднородность образца, полученного спеканием порошков. Возможность использования полученных ферритов для каталитической водоочистки продемонстрирована на модельной реакции окисления метиленового синего пероксидом водорода в водном растворе. Показано, что в присутствии феррита меди наблюдается полное окисление в течении 12 часов, без катализатора убыли концентрации красителя практически не наблюдается.
Издательство
- Издательство
- ИЗДАТЕЛЬСТВО "МАНУСКРИПТ"
- Регион
- Россия, Ростов-на-Дону
- Почтовый адрес
- 344114, Ростовская обл, г Ростов-на-Дону, ул Боряна, д 20, кв 24
- Юр. адрес
- 344114, Ростовская обл, г Ростов-на-Дону, ул Боряна, д 20, кв 24
- ФИО
- Алагаева Джамиля Юсуповна (ДИРЕКТОР)
- Сайт
- https://naukavak.ru/