Влияние структурированности ксерогелей [ZrYb]O₂-Al₂O³ на адсорбционную активность

В работе установлено влияние температуры золь-гель синтеза (ЗГС) на структурные, морфологические и адсорбционные свойства ксерогелей состава 65% мол.[97%ZrO₂-3%Yb₂O₃]-35%Al₂O₃ ,полученных в присутствии полимера при 10◦C (1), 25◦C (2), 60◦С (3) и высушенных при 180◦C. Исследование рентгеноаморфных гидратированных ксерогелей комплексом методов (ТГ/ДСК, ИКС, СЭМ, РФА, МУРР, БЭТ/БДХ) показало их различия по составу поверхностных комплексов, морфологии и размерным характеристикам. У образца 3 морфология, форма и размер пор отличались от других образцов, данный образец имел наименьшую адсорбционную активность в отношении дихромат иона. Значения удельной поверхности и объема пор ксерогелей уменьшаются в ряду образцов 1-2-3, т.е. с повышением температуры ЗГС. Получена корреляция между удельной поверхностью ксерогелей и средним объемом рассеивающих частиц, определенным методом малоуглового рентгеновского рассеивания (МУРР). Показана возможность получения при пониженной температуре ксерогелей с мономодальным распределением неоднородностей ~7 нм и пор ~4 нм по размерам, высокими значениями объема пор ~0.326 см³/г и площади удельной поверхности~ 427 м²/г. Данные изучения кинетики адсорбции дихромат-ионов из водной среды указывают,что наилучшим в степени извлечения и адсорбции, отнесенной к единице массы сорбента, является образец, синтезированный при 25◦C.

The effect of sol-gel synthesis (SGS) temperature on the structural, morphological and adsorption properties of 65%mol. [97%ZrO₂-3%Yb₂O₃]-35%Al₂O₃ xerogels obtained in the presence of polymer at 10◦C (1), 25◦C (2), 60◦С (3) and dried at 180◦C was established in this work. The study of the X-ray amorphous hydrated xerogels by a complex of methods (TG/DSC,FTIR, SEM, XRD, SAXS, BET/BJH) showed their differences in the composition of surface complexes, morphology and size characteristics. Sample 3 had a different morphology, shape and size of pores from the other samples, this sample had the lowest activity in adsorption of dichromate ion from aqueous solution. The values of specific surface area and pore volume of xerogels decreased in the consequence of samples 1-2-3. A correlation between the specific surface of xerogels and the average volume of scattering particles determined by small-angle X-ray scattering (SAXS) was obtained also. The possibility of obtaining xerogels with monomodal distribution of heterogeneities ~7 nm and pores ~4 nm in radius, high values of pore volume~ 0.326 cm³ /g and specific surface area ~427 m² /g at TSGS= 10◦ C was shown. The sample synthesized at 25◦ C was the bestin quick removal of anionic Cr(VI) pollutant and adsorption per unit mass of the multi-oxide sorbent.