Наумова Л.Б.

"Вестник
Томского государственного
архитектурно-строительного университета"
N 2 2013 г.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

УДК 541.183

НАУМОВА ЛЮДМИЛА БОРИСОВНА, канд. хим. наук, доцент,

NaumovaLB@mail.ru

БАТАЛОВА ВАЛЕНТИНА НИКОЛАЕВНА, канд. хим. наук, доцент,

batvn@sibmail.com

КИСЕЛЁВА МАИНА АЛЕКСАНДРОВНА, канд. хим. наук, доцент,

makisseleva@ngs.ru

МОКРОУСОВ ГЕННАДИЙ МИХАЙЛОВИЧ, докт. хим. наук, профессор,

mgm@xf.tsu.ru

Национальный исследовательский Томский государственный университет,

634050, Россия, г. Томск, пр. Ленина, 36

ИССЛЕДОВАНИЕ  ВОЗМОЖНОСТИ  ИСПОЛЬЗОВАНИЯ  ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ  ПРИРОДНЫХ  КОМПОЗИТОВ  ДЛЯ  РАЗРУШЕНИЯ  ОРГАНИЧЕСКИХ  ВЕЩЕСТВ  В  ВОДНЫХ  СРЕДАХ

В работе представлены результаты по изучению фотокаталитической активности железосодержащих композитов на основе природного торфа и цеолитов в условиях внешних воздействий: УФО и УФО + H2O2 . Показано, что оптимальным для фотокаталитического разрушения растворенных органических веществ с композициями на основе торфа и цеолитов является внесение пероксида водорода. Исследуемые композиты являются источником ионов железа в системе Раффа – Фентона и обеспечивают генерацию ОН-радикалов, имеющих высокую реакционную способность в реакциях окисления органических загрязнителей.

Ключевые слова: природные сорбенты; щавелевая кислота; фенол; формальдегид; катализ.

* Работа выполнена при финансовой поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг. (ГК № 14.740.11.1101).

Библиографический список

  1. Dükkancí, M. Ultrasonic degradation of oxalic acid in aqueous solutions / M. Dükkancí, G. Gündüz // Ultrason. Sonochem. – 2006. – Vol. 13. – № 6. – P. 517–522.
  2. Oppenlander, T. Photochemical Purification of Water and Air / T. Oppenlander. - Weincheim : Wiley. – Vch Verlag, 2003. – 368 p.
  3. Wadley, S. Fenton processes. Advanced Oxidation Processes for Water and Wastewater Treatment Edited by Simon Parsons / S. Wadley, D. Waite T. – IWA Publishing, 2004. – P. 111–135.
  4. Beltran, F.J. Montero-de-Espinosa Ramon / F.J. Beltran, F.J. Rivas // Appl. Catal. B: Environmental.  – 2002. – Vol. 39. – P. 221–231.
  5. Li, L. BiVO4/Bi2O3 submicrometer sphere composite: Microstructure and photocatalytic activity under visible-light irradiation / L. Li, B. Yan // J. of Alloys and Compounds. – 2009. – Vol. 476. – P. 624–628.
  6. Electrospinning preparation, characterization and photocatalytic properties of Bi2O3 nanofibers / Ch. Wang, Ch. Shao, L. Wang, L. Zhang, X. Li, Y. Liu // J. of Colloid and Interface Science. – 2009. – Vol. 333. – P. 242–248.
  7. Nanostructured VO2 Photocatalysts for Hydrogen Production Abstract / Y. Wang, Z. Zhang, Y. Zhu, Z. Li, R. Vajtai, L. Ci // American Chemical Society. – 2008. – Vol. 2. – P. 1492–1496.
  8. Bi2O3 on the thermal stability and photoinduced charge property of nanocrystalline anatase TiO2 and its enhanced photocatalytic activity / L. Jing, J. Wang, Y. Qu, Y. Luan // Appl. Surface Science. – 2009. – Vol. 156. – P. 657–663.
  9. Photocatalytic activity of zinc modified Bi2O3 / A. Hameed, V. Gombac, T. Montini, L. Felisari, P. Fornasiero // Chemical Physics Letters. – 2009. – Vol. 483. – P. 254–261.
  10. Li, L. Study on activities of vanadium (IV/V) doped TiO2(R) nanorods induced by UV and visible light / L. Li, Ch. Liu, Y. Liu // MaterialsChemistryandPhysics. – 2009. – Vol. 113. – P. 551–557.
  11. Исследование сорбционной и каталитической активности композиционного материала на основе торфа по отношению к органическим загрязнителям в водах / Л.Б. Наумова, В.Н. Баталова, Г.М. Мокроусов, Е.А. Диденко, А.А. Солодкая // Журнал прикладной химии. – 2010. – Т. 83. – Вып. 3. – С. 396–400.
  12. Определение содержания фенола и его алкил-, хлор- и нитропроизводных в водной матрице с использованием угольных сорбентов / В.С. Сойфер, Н.А. Клюев, Г.В. Мальцева, С.В. Мещеряков // Аналитика и контроль. – 2000. – Т. 4. – № 4. – C. 370–375.
  13. Сивакова, Л.Г. Кинетика сорбции фенола на углеродном материале / Л.Г. Сивакова // Химическая технология. – 2009. – № 7. – C. 94–96.
  14. Красильникова, О.К. Влияние температуры на адсорбцию фенола микропористыми активированными углями типа ФАС / О.К. Красильникова, Н.С. Казбанов, В.В. Гурьянов // Физико-химия поверхности и защита материалов. – 2009.  – Т. 45. – № 5. – C. 467–473.

______________________________

LYUDMILA B. NAUMOVA, Ph.D., Assoc. Prof.,

NaumovaLB@mail.ru

VALENTINA N. BATALOVA, Ph.D., Assoc. Prof.,

batvn@sibmail.ru

MAINA A. KISELEVA, Ph.D., Assoc. Prof.,

makisseleva@ngs.ru

GENNADIY M. MOKROUSOV, DSc, Prof.,

mgm@xf.tsu.ru

National Research Tomsk State University

36, Lenin Ave., 634050, Tomsk, Russia

A  POSSIBILITY  OF  USING  NATURAL  IRON-CONTAINING  COMPOSITES  FOR  DESRTUCTION  OF  ORGANIC  MATTERS  IN  AQUEOUS  MEDIA

The paper presents the research findings related to photocatalytic activity of iron-containing compounds based on natural peat and zeolites carried out under exposure to UV irradiation and a combination of UV irradiation and H2O2. It has been shown that hydrogen peroxide added to the system was the optimum for the photocatalytic destruction of dissolved organic matters with compositions based peat and zeolites. Investigated composites are a source of iron ions in Ruff – Fenton system which provide generation of OH·radicals having high reactivity in oxidation of organic pollutants.

Key words: natural absorbents, oxalic acid, phenol, formaldehyde, catalysis.

References

  1. Dükkancí, M. Ultrasonic degradation of oxalic acid in aqueous solutions / M. Dükkancí, G. Gündüz // Ultrason. Sonochem. – 2006. – Vol. 13. – № 6. – P. 517–522.
  2. Oppenlander, T. Photochemical Purification of Water and Air / T. Oppenlander. - Weincheim : Wiley. – Vch Verlag, 2003. – 368 p.
  3. Wadley, S. Fenton processes. Advanced Oxidation Processes for Water and Wastewater Treatment Edited by Simon Parsons / S. Wadley, D. Waite T. – IWA Publishing, 2004. – P. 111–135.
  4. Beltran, F.J. Montero-de-Espinosa Ramon / F.J. Beltran, F.J. Rivas // Appl. Catal. B: Environmental.  – 2002. – Vol. 39. – P. 221–231.
  5. Li, L. BiVO4/Bi2O3 submicrometer sphere composite: Microstructure and photocatalytic activity under visible-light irradiation / L. Li, B. Yan // J. of Alloys and Compounds. – 2009. – Vol. 476. – P. 624–628.
  6. Electrospinning preparation, characterization and photocatalytic properties of Bi2O3 nanofibers / Ch. Wang, Ch. Shao, L. Wang, L. Zhang, X. Li, Y. Liu // J. of Colloid and Interface Science. – 2009. – Vol. 333. – P. 242–248.
  7. Nanostructured VO2 Photocatalysts for Hydrogen Production Abstract / Y. Wang, Z. Zhang, Y. Zhu, Z. Li, R. Vajtai, L. Ci // American Chemical Society. – 2008. – Vol. 2. – P. 1492–1496.
  8. Bi2O3 on the thermal stability and photoinduced charge property of nanocrystalline anatase TiO2 and its enhanced photocatalytic activity / L. Jing, J. Wang, Y. Qu, Y. Luan // Appl. Surface Science. – 2009. – Vol. 156. – P. 657–663.
  9. Photocatalytic activity of zinc modified Bi2O3 / A. Hameed, V. Gombac, T. Montini, L. Felisari, P. Fornasiero // Chemical Physics Letters. – 2009. – Vol. 483. – P. 254–261.
  10. Li, L. Study on activities of vanadium (IV/V) doped TiO2(R) nanorods induced by UV and visible light / L. Li, Ch. Liu, Y. Liu // Materials Chemistry and Physics. – 2009. – Vol. 113. – P. 551–557.
  11. Naumova, L.B., Batalova, V.N., Mokrousov, G.M., Didenko, Ye.A., Solodkaya, A.A. Issledovaniye sorbtsionnoy i kataliticheskoy aktivnosti kompozitsionnogo materiala na osnove torfa po otnosheniyu k organicheskim zagryaznitelyam v vodakh [Research into sorption and catalytic activity of composite material based on peat in relation to organic pollutants in waters] // J. Applied Chem. – 2010. – Vol. 83. – No. 3. – P. 396–400. (rus)
  12. Soyfer, V.S., Klyuyev, N.A., Maltseva, G.V., Meshcheryakov, S.V. Opredeleniye soderzhaniya fenola i yego alkil-, khlor- i nitroproizvodnykh v vodnoy matritse s ispolzovaniyem ugolnykh sorbentov [Determination of phenol and its alkyl-, chlorine-, and nitro compounds contained in water matrix using carbon absorbents] // Analitika i kontrol. – 2000. – Vol. 4. – No. 4. – P. 370–375. (rus)
  13. Sivakova, L.G. Kinetika sorbtsii fenola na uglerodnom material [Kinetics of phenol sorption on carbon material] // Khimicheskaya tekhnologiya. – 2009. – No.7. – P. 94–96. (rus)
  14. Krasilnikova, O.K., Kazbanov, N.S., Guryanov, V.V. Vliyaniye temperatury na adsorbtsiyu fenola mikroporistymi aktivirovannymi uglyami tipa FAS [Temperature effect on phenol adsorption by microporous activated carbons of FAS types] // Fizikokhimiya poverkhnosti i zashchita materialov. – 2009. – Vol. 45. – No. 5. – P. 467–473. (rus)

Статья | (452 Кб)