107
Рентгендік дифракциялық талдау (XRD) деректеріне сәйкес (сурет 1б) барлық
синтезделген композиттер мыстан тұрады, рентгенограммада табылған барлық шыңдар мыс
картасының JCPDS (№04-0836) деректерімен толық сәйкес келеді.
а)
ә)
б)
Сурет 1 - Электронная микрофотография поверхности (а) и бокового скола (б), спектр
рентгеновской дифракции исследуемого композита Cu/ПЭТФ ТМ (в)
Cu/ПЭТФ ТМ композитінің беттік (а) жәнебүйірлікбөлінуінің(ә) электрондық
микрофотографиясы, рентгендік дифракция спектрі(б)
Алдымен бастапқы ерітіндінің pH мәнінің қарастырылатын катализаторлардың
тиімділігіне әсері зерттелді. K
2
Cr
2
O
7
концентрациясы – 3,4Ч10
-4
моль/л, температура - 38 °С,
сынақтар Cu_ CH
2
O/ ПЭТФ үлгілеріне жүргізілді. Ерітіндінің қажетті рН мәні тұзқышқылын
немесе натрий гидроксидін қосуар қылы алынды. 2-суретте
ерітіндінің рН мәніне
байланысты Cr(VI) жойылу дәрежесінің өзгеруі көрсетілген. Ұсынылған графикалық
мәліметтерден рН мәні 2,0-ден 7,0-ге дейін айтарлықтай жоғарылағанда хром иондарыныңCr
(VI) тотықсыздану тиімділігі төмендейтіні анық. Эксперименттік деректерден көріп
отырғанымыздай, тотықсыздандыру үшін оңтайлы рН мәні 2,0 шамасында. Осылайша,
барлық кейінгі зерттеулер мен сынақтар рН=2,0 болатын ерітінділерде жүргізілді.
а)
ә)
Сурет2 –Cr (VI) иондарын жою тиімділігіне рН мәнінің әсері
2а-суретте реакция уақытына байланысты D шамасының өзгеруінің графикалық
тәуелділіктер ікөрсетілген.
Cr(VI) иондарын жою реакциясында КТМ тиімділігіне температураның әсері 20–38
°C температура аралығындазерттелді (3-сурет), бұлсондай-ақ
катализаторлардың активтену
энергиясы, энтальпиясы және активтену энтропиясы сияқты бір қатар термодинамикалық
сипаттамаларды бағалауға мүмкіндік берді.
Активтену энергиясы Е
А
Аррениус теңдеуі бойынша есептелді (1):
Cu
[1
1
1
]
Cu
[2
0
0
]
P
E
T
te
m
p
la
te
Cu
[2
2
0
]
500
1500
2500
3500
30
40
50
60
70
In
te
n
si
ty,
co
u
n
ts
2 Θ,
degrees
0
15
30
45
60
75
0
10
20
30
40
D,%
Реакция уақыты, мин
1.5
2
2.5
2.8
3
5
7
48,92
73,20
43,25
24,58
24,86
1,63
0,52
0
20
40
60
80
1,5
2
2,5
2,8
3
5
7
D,%
рН
108
(
1)
мұндағы, k– жылдамдық константасы, мин
-1
; A– экспоненциалды көрсеткіш; E
A
–
активтену энергиясы, Дж/моль; R – газ тұрақтысы, 8.314 Дж/моль·K; T– температура, K.
Активтену энергиясы Е
А
графикалық түрде ln
k
- (1000/T)
тәуелділігі арқылы
анықталды.Алынған тәуелділік детерминацияның жоғарғы коэффициентімен сипатталады
(сурет 3ә). Зерттелетін реакцияның энтальпиясы және энтропиясын графиктік жолмен
анықтау үшін Эйринг графигі тұрғызылды (сурет 3б) [8]. Нәтижелері 1-кестеде көрсетілген.
а)
ә)
б)
Сурет3 – Cr(VI) иондарының ыдырау реакциясының әртүрлі температуралық
режимдегіDмәнінің өзгеруі(а), Аррениус (ә) және Эйринг (б) графиктері
Кесте 1 – Мыс микротүтікшелері негізіндегі КТМ қатысында Cr(VI) иондарының
ыдырау реакциясының термодинамикалық параметрлері
Катализатор
E
A
,кДж/моль
ΔH, кДж/моль
ΔS, Дж/(мольЧК)
Cu_CH
2
O/ПЭТФ
10,8
13,21
-163,1
Алынған тәжірибелік мәліметтерге сәйкес, ПЭТФ ТМ және мыс микротүтікшелері
негізінде синтезделген композит сулы ерітінділерді хром (VI)
иондарынан тазартуға
тиімділігі жоғары катализатор болып табылады.
Зерттеу жұмысы Қазақстан РеспубликасыныңБілім және ғылым министрлігімен
қаржыландырылатын AP08855527 жобасы аясында орындалды.
Достарыңызбен бөлісу: