Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ПОЛУЧЕНИЕ МИКРОСФЕРИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ЦЕНОСФЕР ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОЛ

Панкова М.В. Фоменко Е.В. Аншиц А.Г.
В качестве микросферических носителей спиновых зондов, сорбентов ионов цветных металлов и радионуклидов, аффинных сорбентов и мембран для диффузионного разделения газов используются полые алюмосиликатные микросферы энергетических зол (ценосферы) с определенными макро- и мезопорами [1-6].

Ценосферы представляют собой стеклокристаллический материал с содержанием стеклофазы от 80 до 90 мас.%, в которой распределены кристаллические фазы кварца, муллита, феррошпинелей и кальцита. Наличие в ценосферах до 6 мас.% ферришпинельной фазы позволяет манипулировать ими в магнитном поле.

Высокая неоднородность химического, фазового и гранулометрического составов концентратов ценосфер от сжигания разных углей требует разработки методов получения узких фракций ценосфер постоянного состава и прогнозируемых свойств.

Использование комбинированной схемы разделения, включающей стадии гранулометрической классификации, гравитационной, тонкой магнитной сепарации и аэродинамического разделения позволяет получить с высоким выходом узкие фракции ценосфер, стабилизированые по химическому составу, среднему диаметру и толщине оболочки глобул.

Установлено, что с увеличением насыпной плотности ценосфер увеличивается средний диаметр и толщина оболочки. Кроме того, с ростом насыпной плотности уменьшается содержание Al2O3, что ведет к увеличению пористости оболочки.

Пористую структуру алюмосиликатной оболочки ценосфер можно варьировать травлением плавиковой и соляной кислотами. В результате травления реагентом на основе плавиковой кислоты с поверхности ценосфер удаляется стеклокристаллическая наноразмерная пленка, в результате чего становится доступной открытая пористая структура (размер пор от 1 до 10 мкм), сформированная газовыми включениями. При этом продукты травления имеют низкую удельную поверхность (до 0,6 м2/г). Травление ценосфер соляной кислотой приводит к растворению кальцита и, частично, феррошпинелей, локализованных в поверхностной пленке, и формированию мезопористой структуры с максимумом распределения пор по размерам в области 3,5 нм, обеспечивающей относительно высокие значения удельной поверхности (до 22 м2/г).

Ценосферы с макропористыми оболочками могут служить носителями неорганических и органических сорбентов. Активный компонент (ферроцианиды переходных металлов, фосфат циркония, Cyanex-471X) вводится внутрь перфорированных ценосфер путем осаждения из пересыщенных растворов или синтеза непосредственно во внутренней полости перфорированных ценосфер. Полученные композитные микросферические сорбенты обладают высокими сорбционными показателями в процессах извлечения цезия и палладия из кислых растворов [4].

Ценосферы с мезопористыми оболочками могут применяться в качестве носителей для доставки и контролируемой диффузии рН-чувствительных нитроксильных радикалов. Так, нанесение pH-чувствительного спинового зонда (радикал 4-диметиламино-2-(4-гидроксифенил)-5,5-диметил-2-этил-2,5-дигидроимидазол-1-оксил) в твердом агрегатном состоянии на магнитные мезопористые ценосферы позволяет получить системы с постоянной скоростью диффузии спинового зонда, определенной скоростью растворения нанесенного радикала в воде [5].

Таким образом, в результате кислотной обработки узких фракций ценосфер определенного морфологического типа получены мезо- и макропористые носители высокоэффективных сорбентов и спиновых зондов.

Работа выполнена при финансовой поддержке СО РАН (Интеграционный проект №38).

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Пат. РФ № 2165110, 2001.
  2. Пат. США № 6472579, 2002.
  3. Фоменко Е.В. и др., Матер. науч. конф. "Благородные и редкие металлы Сибири и Дальнего Востока: рудообразующие системы месторождений комплексных и нетрадиционных типов руд", Иркутск, 2005, 201.
  4. Панкова М.В. и др., Сорбционные и хроматографические процессы, 6, (2006), 1236.
  5. Фоменко Е.В. и др., Известия Академии наук. Серия химическая, 3 (2008), 482.
  6. Аншиц А.Г. и др., Технологии ТЭК, 6 (2004), 89.

Библиографическая ссылка

Панкова М.В., Фоменко Е.В., Аншиц А.Г. ПОЛУЧЕНИЕ МИКРОСФЕРИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ ЦЕНОСФЕР ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОЛ // Современные наукоемкие технологии. – 2008. – № 6. – С. 77-78;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=23955 (дата обращения: 02.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074