АДСОРБЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ КОМПОЗИТІВ ГЛАУКОНІТ/ПОЛІАНІЛІН-ФОСФАТНА КИСЛОТА СТОСОВНО Cr(VI)

S. Nesterivska, V. Makogon, М. Yatsyshyn, I. Saldan, O. Reshetnyak, N. Pandyak

Анотація


Дослідження адсорбційних властивостей композитів глауконіт/полі­анілін-фосфатна кислота стосовно Cr(VI) проводили на зразках поліаніліну та композитах глауконіт/поліанілін, приготовлених окиснювальною поліконденсацією аніліну амоній пероксидисульфатом у водних розчинах різних концентрацій (0,1 і 0,5 чи 1,0 і 2,0 М) фосфатної кислоти за наявності порошкоподібного глауконіту. Співвідношення анілін : амонійпероксодисульфат становило 1:1,1 моль : моль, а вміст глауконіту становив1 г. Утворення композитів глауконіт/поліанілін-фосфатна кислота підтверджено рентгенофазовим, ІЧ–ФП спектральним аналізами та визначенням питомої електропровідності. Структура поліаніліну в синтезованих зразках поліаніліну та композитів є аморфною з незначними включеннями кристалітів поліаніліну у вигляді емеральдинової солі фосфатної кислоти, осаджених на кристалічних частинках глауконіту як матрицях-носіях. Термічні дослідження поліаніліну та композитів глауконіт/поліанілін-фосфатна кислота підтвердили склад композитів та залежність їхньої термічної стійкості від вмісту в них фосфатної кислоти. Питома електропровідність синтезованих зразків композитів глауко­ніт/поліанілін-фосфатна кислота є підтвердженням наявності у складі композитів фосфатної кислоти. На підставі досліджень визначено можливість використання поліаніліну та композитів глауконіт/поліанілін, у яких поліанілін допований фосфатною кислотою в процесі синтезу для сорбції Cr(VI) із водних розчинів.

 

Ключові слова: поліанілін, композит глауконіт/поліанілін, структура, адсорбція Cr(VI). 


Повний текст:

PDF

Посилання


Gardea-Torresdey J. L., Tiemann K. J., Armendariz V. et al. Characterization of Cr(VI) binding and reduction to Cr(III) by the agricultural byproducts of Avena Monida (Oat) biomass // J. Hazard Mater. 2000. Vol. 80, Is. 1-3. P. 175–188. DOI: https://doi.org/10.1016/S0304-3894(00)00301-0

Miretzky P., Cirelli A. F. Cr(VI) and Cr(III) removal from aqueous solution by raw and modified lignocellulosic materials: a review. J. Hazard Mater. 2010. Vol. 180. P. 1–19. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.04.060

Pradhan D., Sukla L. B., Sawyer M., Rahman P. K. S. M. Recent bioreduction of hexavalent chromium in wastewater treatment: a review // J. Ind. Eng. Chem. 2017. Vol. 55. P. 1–20. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jiec.2017.06.040

Ansari R. Application of Polyaniline and its Composites for Adsorption/Recovery of Chromium (VI) from Aqueous Solutions // Acta Chim. Slov. 2006. Vol. 53. P. 88–94.

Chowdhury P., Roy K., Mondal P. HCl doped polyaniline: an adsorbent for the treatment of Cr(VI)-contaminated wastewater // J. Polym. Mater. 2008. Vol. 25. P. 589–600.

Wang J., Zhang K., Zhao L. Sono-assisted synthesis of nanostructured polyaniline for adsorption of aqueous Cr(VI): Effect of protonic acids // Chem. Engineer. J. 2014. Vol. 239. P. 123–131. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.11.006

Jiang Y., Liu Z., Zeng G. et al. Polyaniline-based adsorbents for removal of hexavalent chromium from aqueous solution: a mini review // Environ. Sci. Pollut. R. 2018. Vol. 25, Is. 7. P. 6158–6174. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-017-1188-3

Baruah P., Mahanta D. Adsorption and reduction: combined effect of polyaniline emeraldine salt for removal of Cr(VI) from aqueous medium // Bull. Mater. Sci. 2016. Vol. 39, No. 3. P. 875–882. DOI: https://doi.org/10.1007/s12034-016-1204-0

Ballav N., Maity A., Mishra S. B. High efficient removal of chromium(VI) using glycine doped polypyrrole adsorbent from aqueous solution // Chem. Engineer. J. 2012. Vol. 198–199. P. 536–546. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2012.05.110

Bhaumik M., Arjun M., Srinivasu V. V., Onyango M. S. Removal of hexavalent chromium from aqueous solution using polypyrrole-polyaniline nanofibers // Chem. Engineer. J. 2012. Vol. 181–182. P. 323–333. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.11.088

Eisazadeh H. Removal of chromium from waste water using polyaniline // J. Appl. Polym. Sci. 2007. Vol. 104, Is. 3. P. 1964–1967. DOI: https://doi.org/10.1002/app.25904

Karthik R., Meenakshi S. Removal of hexavalent chromium ions using polyani­line/silica gel composite // India J. Water Proc. Engineer. 2014. Vol. 1. P. 37–45. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2014.03.001

Chávez-Guajardo A. E., Medina-Llamas J. C., Maqueira L. et al. Efficient removal of Cr (VI) and Cu (II) ions from aqueous media by use of polypyrrole/maghemite and polyaniline/maghemite magnetic nanocomposites // Chem. Eng. J. 2015. Vol. 281. P. 826–836. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2015.07.008

Rezvani M., Asgharinezhad A. A., Ebrahimzadeh H., Shekari N. A polyaniline-magnetite nanocomposite as an anion exchange sorbent for solid-phase extraction of chromium(VI) ions // Microchim. Acta. 2014. Vol. 181, Is. 15-16. P. 1887–1895. DOI: https://doi.org/10.1007/s00604-014-1262-1

Ramachandran A., Prasankumar T., Sivaprakash S. et al. Removal of elevated level of chromium in groundwater by the fabricated PANI/Fe3O4 nanocomposites // Environ. Sci. Pollut. R. 2017. Vol. 24, Is. 8. P. 7490–7498. DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-017-8465-z

Ebrahim S., Shokry A., Ibrahim H., Soliman M. Polyaniline/akaganite nanocomposite for detoxification of noxious Cr(VI) from aquatic environment // J. Polym. Res. 2016. Vol. 23. P. 1–11. DOI: https://doi.org/10.1007/s10965-016-0977-6

Mandal S., Mahapatra S. S., Patel R. K. Enhanced removal of Cr(VI) by cerium oxide polyaniline composite: Optimization and modeling approach using response surface methodology and artificial neural networks // J. Environ. Chem. Engineer. 2015. Vol. 3, Is. 2. P. 870–885. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jece.2015.03.028

Chen J., Hong X., Zhao Y. et al. Preparation of flake-like polyaniline/montmorillonite nanocomposites and their application for removal of Cr(VI) ions in aqueous solution // J. Mater. Sci. 2013. Vol. 48, Is. 21. P. 7708–7717. DOI: https://doi.org/10.1007/s10853-013-7591-3

Chen J., Hong X. Q., Xie Q. D. et al. Highly efficient removal of chromium(VI) from aqueous solution using polyaniline/sepiolite nanofibers // Water. Sci. Technol. 2014. Vol. 70, Is. 7. P. 1236–1243. DOI: https://doi.org/10.2166/wst.2014.361

Wang J. H., Han X. J., Ji Y. F., Ma H. R. Adsorption of Cr(VI) from aqueous solution onto short-chain polyaniline/palygorskite composites // Desalin. Water Treat. 2015. Vol. 56, Is. 2. P. 356–365. DOI: https://doi.org/10.1080/19443994.2014.935805

Shyaa A. A., Hasan O. A., Abbas A. M. Synthesis and characterization of polyaniline/zeolite nanocomposite for the removal of chromium(VI) from aqueous solution // J. Saudi Chem. Soc. 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jscs.2012.01.001

Adam M. R., Salleh N. M., Othman M. H. D. et al. The adsorptive removal of chromium (VI) in aqueous solution by novel natural zeolite based hollow fibre ceramic membrane // Environ. Manag. 2018. Vol. 224. P. 252–262. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.07.043

Song E., Choi J.-W. Conducting Polyaniline Nanowire and Its Applications in Chemiresistive Sensing // Nanomater. 2013. Vol. 3, Is. 3. P. 498-523. DOI: https://doi.org/10.3390/nano3030498

Tian Y., Li H., Liu Y. et al. Morphology-dependent enhancement of the removal of Cr (VI) of template-guided tunable polyaniline nanostructures // RSC Advances – 2016. DOI: https://doi.org/10.1039/C5RA25630E

Najim T. S., Salim A. J. Polyaniline nanofibers and nanocomposites: Preparation, characterization, and application for Cr(VI) and phosphate ions removal from aqueous solution // Arabian J. Chem. 2014. P. 1–9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2014.02.008

Jahan K., Kumar N., Verma V. Removal of hexavalent chromium from potable drinking water by polyaniline coated bacterial cellulose mat // Environ. Sci.: Water Res. Technol. 2018. P. 1–37. DOI: https://doi.org/10.1039/c8ew00255j

Buckley H. A., Bevan J. C., Brown K. M. et al. Glauconite and celadonite: two separate mineral species // Mineral. Mag. 1978. Vol. 42. P. 373–382.

Yatsyshyn М., Makogon V., Demchenko P. et al. The properties of composites of polyaniline/glauconite synthesized in aqueous solution of sulfuric acid // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2015. Is.56. Pt. 2. P. 360–370 (in Ukrainian).

Yatsyshyn M., Saldan I., Milanese C. et al. Properties of Glauconite/Polyaniline Composite Prepared in Aqueous Solution of Citric Acid // J. Polym. Environm. 2016. Vol. 24. P. 196–205. DOI: https://doi.org/10.1007/s10924-016-0763-x

Makogon V., Yatsyshyn М., Demchenko P. Glauconite/polyaniline composites doped hydrochloric acid // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2016. Is.57. Pt. 2. P. 471–483 (in Ukrainian).

Yatsyshyn M. M., Reshetnyak O. V., Dumanchuk N. Ya. et al. Hybrid mineral-polymeric composite materials on the basis of the polyaniline and glauconite-silica // Chem. Chem. Technol. 2013. No. 4. P. 441-444 (in Ukrainian).

Yatsyshyn M. M., Makogon V. M., Reshetnyak O. V., Błażejowski J. Chapter 14. Structure and Thermal Stability of Silica–Glauconite/Polyaniline Composite // Computational and Experimental Analysis of Functional Materials / Oleksandr V. Reshetnyak, Gennady E. Zaikov (Eds.) [Series: AAP Research Notes on Polymer Engineering Science and Technology] // Toronto, New Jersey: Apple Academic Press. 2017. P. 497–520. DOI: https://doi.org/10.1201/9781315366357

Hao O. J., Tai C. M. Huang C. P. The removal of metals and ammonium by natural glauconite // Env. Inter. 1987. Vol. 13, Is. 2. Р. 203-212. DOI: https://doi.org/10.1016/0160-4120(87)90091-2

Khopyak N. Glauconite (Glauconicolitе): Higienic and Ecosorbsion Properties (Review) // Environment Health. 2012. No. 3. P. 65–73 (in Ukrainian).

SydorkoM. Nesterivs’ka S., Yatsyshyn М. et al. Properties of natural mineral/poly­anilyline composites doped by sulfuric acid // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2020. Is.61, Pt. 2. (in press, in Ukrainian).

Makogon V., Nesterivs’ka S., German N., Yatsyshyn М. Synthesis of composites glauconite/polyaniline doped phosphatic acid and their properties // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2019. Is. 60. Pt. 2. P. 363–373. DOI: https://doi.org/10.30970/vch.6002.363

Nesterivska S., Makogon V., Yatsyshyn M. et al. Properties of the composites made of glauconite and polyaniline in aqueous solutions of phosphoric acid // Chem. Chem. Technol. 2020 (in press).

Sukhara A., Vereshchagin O., Yatsyshyn М. Synthesis and properties of the composites cellulose/polyaniline, citric acid doped // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2018. Vol.59, Pt. 2. P. 414–424. DOI: https/doi.org/10.30970/vch.5902.414

Khuspe G. D., Navale S. T., Chougule M. A. et al. Facile method of synthesis of polyaniline-SnO2 hybrid nanocomposites: microstructural, optical and electrical transport properties // Synth. Met. 2013. Vol. 178. P. 1–9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2013.06.022




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6102.363

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.