Изучение структуры поверхности и свойств сорбционных материалов на основе модифицированного бентонита

В статье приводятся результаты сравнения структуры и химического состава двух модификаций бентонита (модифицированный углеродными нанотрубкми, гранулированный, обожженный при температуре 550 оС и гранулированный, обожженный при температуре 550 оС и гидрофобизированный). В работе использовался бентонит с размером гранул 0,1…1,0 мм. Результаты растровой электронной микроскопии поверхности гранул бентонитов обеих исследованных модификаций изучались до и после адсорбции ионов Fe2+ и Cu2+. После пропускания через сорбенты модельных растворовCuSO4·5H2O и FeSO4·7H2O при значительном увеличении наблюдалось, что поверхность гранул частично покрыта посторонними вкраплениями (включениями), которые отчетливо просматриваются и выглядят достаточно контрастными по отношению к поверхности гранул сорбентов. Химический состав образцов изучаемых сорбционных материалов был получен с помощью энергодисперсионного спектрометра, встроенного в растровый электронный микроскоп. Сравнительный анализ химического состава поверхностей частиц обеих модификаций бентонита показал, что до пропускания через них модельных растворов бентонит с углеродными нанотрубками включает большее количество углерода, а гидрофобизированный бентонит содержит большее количество кислорода. В обоих образцах преобладающим элементов в структуре является кремний, меньшую долю составляют алюминий, углерод и кислород, еще меньшую - кальций. Незначительную долю составляют металлы - магний, натрий, кальций, железо, калий. Анализ химического состава поверхностей образцов бентонита обеих модификаций, подвергшихся сорбции, показал наличие на поверхности сорбентов значительного количества химических элементов: железа и меди, что подтверждает способность к адсорбции у данных материалов. Лабораторными исследованиями установлены основные механические и физические свойства бентонитов обеих модификаций. Экспериментально установленные наиболее высокие значения адсорбции ионов тяжелых металлов Fe2+ и Cu2+на бентоните гранулированном, обожженном при температуре 550 оС и гидрофобизированном, отличающемся достаточно высокой удельной поверхностью, позволяют рекомендовать эту модификацию бентонита в качестве эффективного сорбционного материала для очистки воды от ионов Fe2+ и Cu2+.