Створення сорбентів нового покоління

Створення сорбентів  нового покоління для вилучення з водного середовища йонів важких металів та стронцію

Державний реєстраційний номер: 0117U002408

Тривалість проекту: 1 січня 2017 – 31 грудня 2019

Виконавець проекту: Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника (Проект Міністерства освіти і науки України)

Мета проекту: розробити наукові основи створення гібридних і композиційних магнітокерованих сорбентів на основі  анатазної модифікації діоксиду титану, інших оксидів металів та дослідити процесів сорбційного вилучення йонів важких металів (Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cr6+, Cr3+) та радіонуклідів (зокрема, стронцію) із водного середовища.

Завдання проекту:

  1. Розробити йонообмінні сорбенти у вигляді реологічно стабільних колоїдних дисперсій, сферичних гранул діаметром 1-3 мм.
  2. Синтезувати магнітокеровані композиційні іонообмінники, до складу яких входитимуть титанофосфатний або титаноарсенатний сорбент і наночастинки магнітних матеріалів у вигляді шпінельних феритів MFe2O4 (де М – перехідний елемент) методами «мокрої хімії», золь-гель технології тощо.
  3. Дослідити вплив умов синтезу та модифікування синтезованих сорбентів на їх структурні характеристики, адсорбційні властивості і магнітні сепараційні властивості в процесах очищення модельних та природних вод, що забруднені важкими металами і радіонуклідами.
  4. Експериментально дослідити кінетичні параметри процесу сорбції йонів Sr2+ із водних розчинів сорбентами на основі анатазної модифікації діоксиду титану.
  5. Дослідити сорбційну взаємодію в системах «Ме(радіонуклід)-сорбент» (на основі аналізу природи активних центрів композиційних сорбентів) та виявити способи покращення сорбційних властивостей композиційних сорбентів.
  6. Встановити кореляцію між структурою, розподілом катіонів та сорбційними властивостями катіонзаміщених шпінелей з різною морфологією та розмірами частинок, синтезованих за оригінальними методиками.
  7. На основі принципово нової антиструктурної моделі в хімії дефектного стану запропонувати оптимальні механізми синтезу нових нанорозмірних сорбційних матеріалів, спрогнозувати їх властивості та простежити вплив нестехіометрії на природу дефектів кристалічної структури.

Очікувані результати:

  1. Одержання композиційних сорбентів на основі анатазу в порошкоподібній і в гранульованій формах розширить можливості їх застосування як в сорбційних фільтрах, так і в новітніх природоохоронних технологіях.
  2. Розробка теоретичних, експериментальних та технологічних основ для створення нових конкурентноспроможних магнітокерованих матеріалів з передбачуваними структурою і адсорбційними властивостями.

Контактна особа і менеджер проекту в Прикарпатському національному університеті ім. Василя Стефаника: проф. Іван МИРОНЮК, завідувач кафедри хімії,
e-mail: myrif555@gmail.com