Спосіб одержання фотокаталізатора з окисною активністю

Спосіб одержання фотокаталізатора з окисною активністю, що включає готування сухої суміші, що містить фосфат алюмінію й кальцію, який відрізняє ться тим, що суміш готується із дрібно здрібненого до розміру зерна 150-300нм фосфатированого бентоніту й природного кальциту в співвідношенні 1:0,5 частин по масі протягом 1-1,5 години. (19) (21) u200807811 (22) 09.06.2008 (24) 25.11.2008 (46) 25.11.2008, Бюл.№ 22, 2008 р. (72) ПЕРШИНА КАТЕРИНА ДМИТРІВН А, UA, КОХАНЕНКО ЄВГЕН ВАЛЕРІЙОВИЧ, UA (73) ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. В.І.ВЕРН АДСЬКОГО, U A 3 37356 Приклади конкретного виконання способу (таблиця 1) Висушений на повітрі при 25°С фосфатирований бентоніт і кальцит окремо дробиться до дрібнодисперсного стану з розміром зерна 150-300нм. Після дроблення до дрібно здрібненого фосфатированому бентоніту додається дрібно здрібнений природний кальцит у співвідношенні 1:0,5 частин по масі. Суміш гомогенізується в кульовому млині протягом 1-1,5 годин. У прикладах 1, 2, 3, 4, 5 варіюється концентрація кальциту. При цьому в прикладах 1 ,2 спостерігається значне зниження ступеня конверсії органічних сполук у воді, пов'язане з не повним окислюванням, викликане ослабленням каталітичної генерації активних окислювачів. Приклади 3,4 за своїми значеннями мало відрізняються друг від друга й мають гарну збіжність результатів. У прикладі 5 знову починає спостерігатися зниження ступеня конверсії, викликане збільшенням швидкості седиментації суспензії, що утвориться, що приводить до зменшення часу взаємодії каталізатора з реакційним середовищем. У прикладах 6, 7, 8, 9, 10 змінюваним параметром є розмір зерна. Структура одиничного природного елемента бентоніту й кальциту менш 150нм при здрібнюванні вапняку одержати складно і його процентний вміст не перевищує 2%. У прикладі 6 не спостерігається зміни ступеня конверсії, однак одержання такої фракції викликано додатковим часом здрібнювання й збільшення трудомісткості. Приклади 7,8,9 за своїми значеннями мало відрізняються друг від 4 друга й мають гарну збіжність результатів. У прикладі 10 спостерігається зниження ступеня конверсії, викликане збільшенням швидкості седиментації суспензії, що утвориться. У прикладах 11,12,13,14,15 змінюваним параметром є тимчасові режими змішування. Недостатній час змішування знижує ефективність роботи каталізатора, що значно позначається на кінцевому результаті (приклад 11). Спектральні аналізи проб кальциту й природного кальциту показали присутність у них сотих часток відсотка стронцію, сотих і тисячних часток відсотка свинцю, тисячних - міді, хрому й срібла, а також сліди нікелю й лантан (таблиця 2). Саме ці компоненти різко підсилюють фотокаталітичну активність. Крім того, наявність у природних кальцитах власної наноструктури робить цей мінерал універсальним каталізатором, що у суміші з фосфатированим бентонітом (таблиця 3) різко збільшує окисну активність за рахунок створення у водному середовищі стійкої суспензії. Спосіб дозволяє одержувати досить дешевий ефективний фотокаталізатор процесів окислювання органічних забруднень у водних середовищах, не прибігаючи до застосування дорогих реактивів і встаткування. Перевагою способу є використання не дорогої природної сировини, що містить у своєму складі фотохімічні активні компоненти (ТіО2, FeO, Fe2О 3), які під дією сонячного світла збільшують швидкість процесу окислювання в десятки разів, і утворюючі у воді наноструктурні комплекси. Таблиця 1 Час змішування Приклад Час змішування Ступінь і час конверсії суми відновлювачив за значеннями ХПК Масова Масова частка Розмір зер- Час змішуван- Ступінь конверчастка бенкальциту, г на, нм ня, ч сії, % тоніту, г 1 2 3 4 6 7 Приклад 1 1 0,4 100 3,0 45 Приклад 2 1 0,45 150 3,0 74 Приклад 3 1 0,5 200 3.0 74 Приклад 4 1 0,55 250 3,0 74 Приклад 5 1 0,6 270 3,0 49 Приклад 6 1 0,5 350 3,0 45 Приклад 7 1 0,5 250 4.0 65 Приклад 8 1 0,5 250 4,5 65 Приклад 9 1 0,5 250 3,0 65 Приклад 10 1 0,5 250 4,0 65 Приклад 11 1 0,5 250 2,5 45 Спосібпрототип 62 Час конверсії, ч 8 4 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 37356 6 Таблиця 2 Хімічний склад природного кальциту (вапняків) Зразок Вапняк на контакті з жилою кальциту Ксеноліт вапняку в жилі кальциту Кальцит жили Зразок Вапняк на контакті з жилою кальциту Ксеноліт вапняку в жилі кальциту Кальцит жили SiO2 K2O Na2О SO3 С СО2 H2O Сума 0,35 0,07 0,08 0,01 0,01 44,04 0,04 100,33 0,67 0,05 0,11 0,01 0,31 43,65 0,08 100,21 0,22 CaO 0.05 MgO 0,05 FeO 0,007 Fе2O3 0,04 АІ 2О 3 44,00 MnO 0,03 ТiO2 100,12 55,66 0,44 0,13 0,07 0,08 0,01 Сл. 54,68 0,44 0,12 Сл. 0,05 0,04 Сл. 55,81 0,22 0,07 Сл. 0,06 0,05 Сл. Таблиця 3 Хімічний склад бентоніту компонент SiO2 Аl2О 3 MgO Fe2O3 СаО Na2O + К2 O Н2O СО2 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко склад,% 49,5-51,0 15,2-16,3 3,8-4,0 2,4-2,8 2,0-3,2 0,3-0,5 21,3-24,0 0,3-0,6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601