Адсорбция диклофенака на MIL-96 и MIL-100 из нейтральных водных растворов: моделирование процесса адсорбции
Аннотация
В последнее годы значительно возросло потребление диклофенака – нестероидного противовоспалительного средства с сильным обезболивающим и жаропонижающим действиями. Однако он является антропогенным загрязнителем из-за своей высокой стойкости к воздействию биологических систем очистки. В последнее время в области очистки сточных вод от различных органических загрязнителей, в том числе диклофенака, активно развиваются адсорбционные методы, поскольку они позволяют снизить остаточные концентрации вещества в растворе до уровня чувствительности физических методов
В работе изучена адсорбция диклофенака из нейтральных водных растворов с использованием в качестве адсорбентов металлорганических координационных полимеров, MIL-96 и MIL-100, образованных ионами алюминия (III) и 1,3,5-бензолтрикарбоновой кислотой. Адсорбция была изучена при 20оС из растворов с рН=6.0-6.2, начальной концентрацией ДКФ 40-800 мг/дм3 и концентрацией адсорбента 1 мг/4 см3. Показана высокая адсорбционная ёмкость 473-541 мг/г изученных МОКП, позволяющая снизить остаточную концентрацию диклофенака натрия в растворе до уровня чувствительности УФ-спектроскопии. Максимальная величина адсорбции диклофенака на MIL-96 и MIL-100 равна 475 и 480 мг/г, соответственно.
Все адсорбционные изотермы были L-типа. Экспериментальные изотермы адсорбции были проанализированы с помощью моделей Ленгмюра, Фрейндлиха и Темкина для описания распределения молекул диклофенака между адсорбентом и жидкостью. Были определены константы и параметры адсорбционных моделей. Полученные данные указывали на то, что адсорбция диклофенака протекает по механизму физической сорбции. Согласно модели Фрейндлиха поверхность MIL-96 имеет энергетически неэквивалентные адсорбционные центры по сравнению с MIL-100. Высокая микропористость MIL-96 по сравнению с MIL-100 способствовала протеканию на поверхности MIL-96 полислойной адсорбции диклофенака. Путем сопоставления среднеквадратичных отклонений (R2), сделан вывод о том, что модель Фрейндлиха лучше других описывает адсорбцию диклофенака на MIL-96, а модель Ленгмюра – адсорбцию диклофенака на MIL-100. Этот вывод так же согласовывался с различием их структурных и текстурных свойств.
Скачивания
Литература
Lonappan L., Brar S.K., Das R.K., Verma M. et al., Environ. Intern., 2016, Vol. 96, pp. 127-138.
Bhadra B.N., Ahmed I., Kim S., Jhung S.H., Chem. Eng. J., 2017, Vol. 314, pp. 50-58.
Nam S.-W., Jung C., Li H., Yu M. et al., Chemosphere, 2015, Vol. 136, pp. 20-26.
Mao N., Huang L., Shuai Q., ACS Ome-ga, 2019, Vol. 4, pp. 15051-15060.
Rigobello E.S., Dantas A.D.B., Di Ber-nando L., Vieira E.M., Chemosphere, 2013, Vol. 92, pp. 184-191.
Abbasi Z., Shamsaei E., Leong S.K., Ladewig B. et al., Micropor. Mesopor. Ma-ter., 2016, Vol. 236, pp. 28-37.
Barczak M., Wierzbicka M., Borowski P., Micropor Mesopor Mater., 2018, Vol. 264, pp. 254-264.
Janicijevic J., Krajisnik D., Calija B., Va-siljevic B.N. et al., Int. J. Pharm., 2015, Vol. 496, pp. 466-474.
Lu X., Shao Y., Gao N., Chen J. et al., Chemosphere, 2016, Vol. 161, pp. 400-411.
Dai C.M., Geissen S.U., Zhang Y.L., Zhang Y.J. et al., Environ. Pollut., 2011, Vol. 159, pp. 1660-1666.
Zhuang S., Liu Y., Wang J., Environ. Pollution, 2019, Vol. 253, pp. 616-624.
Khan N.A., Lee J.S., Jeon J., Jun C.-H., et al., Micropor. Mesopor. Mater., 2012, Vol. 152, pp. 235-239.
Dada A.O., Olalekan A.P., Olatunya A.M., Dada O., IOSR J. Appl. Chem., 2012, Vol. 3, pp. 38-45.
Tempkin M.I., Pyzhev V., Acta Physi-ochim. URSS, 1940,Vol. 12, pp. 217-222.
Ayawei N., Ebelegi A.N., Wankasi D., J. Chem., 2017, Vol. 2017, pp. 1-11.
Haouas M., Volkringer C., Loiseau T., Ferey G. et al., Chem. Eur. J., 2009, Vol. 15, pp. 3139-3146.
