Технология получения нанокомпозитов для сорбционной очистки водных сред
Представлена методика получения универсального композиционного наноматериала для эффективной сорбционной очистки водных сред от загрязнителей различной химической природы. Предлагаемый материал представляет собой нанокомпозит на основе восстановленного оксида графена, модифицированный функциональным органическим компонентом - полианилином, включающий также в качестве структурообразователя окисленные углеродные нанотрубки. Использование полианилина позволяет значительно увеличить сорбционную активность и емкость разрабатываемого графенового материала. Разработан ряд нанокомпозитов, отличающихся финишной стадией технологии получения - обработкой предварительно приготовленного гидрогеля. Изучено влияние дополнительной стадии карбонизации итогового образца. Морфологию поверхности полученных материалов оценивали методом сканирующей электронной микроскопии. Величину удельной поверхности и параметры пористого пространства определяли по адсорбции азота. Удельная поверхность материалов увеличивается в зависимости от выбора технологии высушивания исходного гидрогеля (сушильный шкаф - 80 м2/г → лиофильная сушка - 180 м2/г → сверхкритическая сушка - 290 м2/г), а также возрастает после проведения стадии карбонизации и достигает значения ~ 350 м2/г. Определена сорбционная емкость нанокомпозитов по отношению к органическим красителям (метиленовый синий (МС) и солнечный желтый (СЖ)), а также к тяжелым металлам на примере ионов цинка. Установлено, что величина сорбции по красителю МС составляет от 1380 до 1800 мг/г, по СЖ - от 159 до 300 мг/г, по цинку - от 31 до 230 мг/г. Лучшие характеристики показал образец, обработанный в сверхкритических условиях с последующей карбонизацией.