В условиях интенсивного промышленного развития и научно-технического прогресса, сопровождающегося ростом конкуренции на мировом рынке, актуализируется проблема загрязнения водоемов, в частности, токсичными красителями, широко применяемыми в текстильной, бумажной, кожевенной и других отраслях. Высокая устойчивость азокрасителей, составляющих значительную долю красильного рынка, к стандартным методам очистки обусловливает необходимость разработки высокоэффективных и экологически безопасных адсорбционных материалов.
В рамках данного исследования разработаны новые нанокомпозитные материалы на основе полипиррола (PPy) и ленточных углеродных нанотрубок (R-CNTs). R-CNTs были синтезированы экономичным методом термического химического осаждения паров пентана при 650 °С с использованием 2-этилгексаноата никеля в качестве катализатора. Нанокомпозиты PPy/R-CNTs (соотношения 80/20, 50/50, 33/67) получены методом окислительной полимеризации in situ. Исследована адсорбционная активность композитов по отношению к конго красному (CR), высокотоксичному и устойчивому азокрасителю. Выявлена высокая селективность композитов PPy/R-CNTs, обеспечивающая до 96% удаления CR при начальной концентрации 60 мг/л в условиях комнатной температуры. Адсорбционное равновесие было достигнуто в интервале 8-12 ч, при этом кинетика процесса хорошо описывалась моделью псевдовторого порядка. Данные изотерм адсорбции соответствовали модели Ленгмюра, демонстрируя максимальную сорбционную емкость в диапазоне 276.94-367.92 мг/г. Полученные композиты продемонстрировали высокую стабильность, сохраняя эффективность удаления CR на уровне 96% после трех циклов регенерации, что подтверждает их пригодность для многократного использования.
В исследовании принимали участие научные сотрудники УфИХ УФИЦ РАН: Азнабаева М.Р., Усманова Г.С., Латыпова Л.Р., Мустафин А.Г.
С участием: Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Aznabaeva M.R., Usmanova G.S., Mustafin I.A., Latypova L.R., Mustafin A.G. Synthesis and characterization of polypyrrole/ribbon-like carbon nanotubes (PPy/R-CNTs) composites and their exploration for the adsorption removal of Congo Red Dye // Surfaces and Interfaces (Q1, IF:6.3)
