Механохимическая модификация цеолитовых пород полиакриламидом для получения нефтесорбентов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Органоминеральные сорбенты получены методом “мягкой” механоактивации воздушно-сухих клиноптилолитовых пород совместно с добавками синтетического полимера – полиакриламида – в лабораторном виброистирателе ИВЧ-3 (длительность ударно-сдвигового воздействия 3 мин, доза поглощенной энергии 2.16 кДж/г). Образцы охарактеризованы методами растровой электронной микроскопии, инфракрасной спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, термогравиметрии, рентгеновской порошковой дифракции, низкотемпературной адсорбции–десорбции азота. Определены их удельная площадь поверхности, удельный объем и диаметр пор, насыпная и истинная плотности, гигроскопическая влажность, сорбционная емкость по нефти. Установлено, что модифицирование клиноптилолитовых пород 5 и 10 мас. % полиакриламида снижает нефтеемкость образцов на 6–18%. При использовании 20 мас. % полиакриламида емкость по нефти остается такой же, как у механоактивированных клиноптилолитовых пород без полимера.

Об авторах

О. Н. Дабижа

Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН

Email: dabiga75@mail.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 2

Т. В. Хамова

Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН

Email: a.baranchikov@yandex.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Адмирала Макарова, 2

О. А. Шилова

Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: dabiga75@mail.ru
Россия, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 2

Список литературы

  1. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита; пер. с англ. Клячко А.Л. и др. М.: Мир, 1976. 784 с.
  2. Pabi’s-Mazgaj E., Gawenda T., Pichniarczyk P., Stempkowska A. Mineral Composition and Structural Characterization of the Clinoptilolite Powders Obtained from Zeolite-Rich Tuffs // Minerals. 2021. V. 11. № 10. P. 1030. https://doi.org/10.3390/min11101030
  3. Bandura L., Woszuk A., Kołodyńska D., Franus W. Application of Mineral Sorbents for Removal of Petroleum Substances: A Review // Minerals. 2017. V. 7. № 3. P. 37. https://doi.org/10.3390/min7030037
  4. Dosa M., Grifasi N., Galletti C., Fino D., Piumetti M. Natural Zeolite Clinoptilolite Application in Wastewater Treatment: Methylene Blue, Zinc and Cadmium Abatement Tests and Kinetic Studies // Materials. 2022. V. 15. P. 8191. https://doi.org/10.3390/ma15228191
  5. Özkan V., Özkan A. Adsorptive Desulfurization of Crude Oil with Clinoptilolite Zeolite // Nat. Eng. Sci. 2022. V. 7. № 3. P. 284–293. https://doi.org/10.28978/nesciences.1222495
  6. Джусипбеков У.Ж., Чернякова Р.М., Кайынбаева Р.А., Султанбаева Г.Ш., Агатаева А.А. Методы обезвреживания и утилизации нефтешламов // Хим. журн. Казахстана. 2020. № 1 (69). С. 15–30.
  7. Pabis-Mazgaj E., Pichniarczyk P., Stempkowska A., Gawenda T. Possibility of Using Natural Zeolite Waste Granules Obtained by Pressure Agglomeration as a Sorbent for Petroleum Substances from Paved Surfaces // Materials. 2022. V. 15. № 19. P. 6871. https://doi.org/10.3390/ma15196871
  8. Hoaghia M.-A., Aschilea I., Babalau-Fuss V., Becze A., Cadar O., Roman C., Roman M., Senila M., Kovacs E. Activated Natural Zeolites for Petroleum Hydrocarbons Adsorption // Stud. Chem. Univ. Babes-Bolyai. 2021. V. 66. № 2. P. 95–104. https://doi.org/10.24193/subbchem.2021.2.08
  9. Дабижа О.Н., Дербенева Т.В., Хамова Т.В., Шилова О.А. Механическая активация клиноптилолитов как регулятор их сорбционной активности // Неорган. материалы. 2021. Т. 57. № 4. С. 419–428. https://doi.org/10.31857/S0002337X21040035
  10. Wołowiec M., Muir B., Bajda T., Zieba K., Kijak B., Franus W. Removal of BTEX and Hexane by Organo-Zeolites: The Influence of Surfactant Carbon Chain Length on the Sorption Process // Desalination Water Treat. 2017. V. 94. P. 120–128. https://doi.org/10.5004/dwt.2017.21537
  11. Muir B., Bajda T. Organically Modified Zeolites in Petroleum Compounds Spill Cleanup – Production, Efficiency, Utilization // Fuel Process. Technol. 2016. V. 149. P. 153–162. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2016.04.010
  12. Wołowiec M., Muir B., Bajda T. Sorption of Organic Compounds by Organo-Zeolites // Geol. Geophys. Environ. 2016. V. 42. № 1. P. 139–140. https://doi.org/10.7494/geol.2016.42.1.139
  13. Bohács K., Faitli J., Bokányi L., Mucsi G. Control of Natural Zeolite Properties by Mechanical Activation in Stirred Media Mill // Arch. Metall. Mater. 2017. V. 62. 2B. P. 1399–1406. https://doi.org/10.1515/amm-2017-0216
  14. Buzimov A.Y., Kulkov S.N., Kurovics E., Eck W., Pappert S. Influence of Mechanical Activation on the Properties of Natural Zeolites from Tokaj Mountain // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2017. V. 175. P. 012033. https://doi.org/10.1088/1757-899X/175/1/012033
  15. Дабижа О.Н., Хамова Т.В., Шилова О.А. Механохимическое модифицирование цеолитовых пород поливиниловым спиртом для повышения их нефтеемкости // Неорган. материалы. 2022. Т. 58. № 12. С. 1383–1395. https://doi.org/10.31857/S0002337X22120065
  16. Ганиев И.М., Калимуллина Г.З., Сингизова В.Х., Белых А.М. О влиянии полиакриламида на процессы подготовки нефти при применении технологии сшитых полимерных систем // Нефтегазовое дело. 2022. Т. 20. № 2. С. 27–37. https://doi.org/10.17122/ngdelo-2022-2-27-37
  17. Baybas D., Ulusoy U. Polyacrylamide–clinoptilolite/Y-Zeolite Composites: Characterization and Adsorptive Features for Terbium // J. Hazard. Mater. 2011. V. 187. № 1–3. P. 241–249. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.01.014
  18. Surkova T.Yu., Abdikerim B.E., Berkinbayeva A.N., Azlan M.N., Baltabekova Zh.A. Obtaining Modified Sorbents Based on Natural Raw Materials of Kazakhstan and Research of Their Properties // Kompleksn. Ispol’z. Miner. Syŕya. 2022. V. 322. № 3. P. 23–32. https://doi.org/10.31643/2022/6445.25
  19. Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф. Особенности эффекта Ребиндера в полимерах. Обзор // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2013. Т. 49. № 5. С. 451–470. https://doi.org/10.7868/S0044185613050100
  20. Detreköy E.J., Jacobs P.A., Kalló D., Uytterhoeven J.B. The Nature and Catalytic Activity of Hydroxyl Groups in Clinoptilolite // J. Catal. 1974. V. 32. № 3. P. 442–451. https://doi.org/10.1016/0021-9517(74)90095-5
  21. Bandura L., Panek R., Franus W. The Use of Clinoptilolite and Synthetic Zeolites for Removal of Petroleum Substances // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. 2014. V. 781. P. 9–16.

Дополнительные файлы


© О.Н. Дабижа, Т.В. Хамова, О.А. Шилова, 2023