Search

На теперішній час сплави кобальт-молібден відносять до класу найбільш функціональних гальванічних покриттів, які характеризуються наступними властивостями: магнітними, хімічною стійкістю, каталітичною активністю, високою міцністю до зношування та корозійною стійкістю, в тому числі і в агресивних середовищах. Дана робота присвячена вивченню одержання кобальт-молібденового покриття з простого та комплексного електролітів. У роботі досліджено вплив лігандів, таких як трилон Б та сульфат амонію, на процес осадження сплаву. Методам лінійної вольтамперометрії в потенціодинамічному режимі при варіюванні швидкостями розгортки потенціалу 1-100 мВ/с вивчено кінетику процесу електроосадження покриття із полілігандного аміачно-трилонатного електроліту на мідному електроді. Вивчені кінетичні закономірності відновлення іонів кобальту в таких системах: "сульфат натрію – сульфат кобальту"; "сульфат натрію – сульфат кобальту – трилон Б"; "сульфат натрію – сульфат кобальту – сульфат амонію" та "сульфат натрію – сульфат кобальту – трилон Б – сульфат амонію" із різними концентраціями. Аналізом вольтамперних характеристичних залежностей визначена природа катодних піків та механізм електродних процесів, розраховано критерій Семерано. На підставі рівняння Рендлса-Шевчика для необоротного процесу визначено коефіцієнт дифузії електроактивної сполуки та за рівнянням Я. Гохштейна була розрахована константа швидкості стадії переносу заряду. Крім того, за кутовим коефіцієнтом розраховано добуток коефіцієнта переносу на число електронів необоротної стадії. Запропоновано механізм та кінетичні рівняння осадження сплаву із полілігандного електроліту в загальному виді та за окремими стадіями. Досліджена також електрохімічна поведінка системи "сульфат натрію – молібдат натрію" при різних значеннях рН в кислому середовищі. At present, cobalt-molybdenum alloys are among the most functional galvanic coatings characterized by the following properties: magnetic, chemical resistance, catalytic activity, high wear resistance and corrosion resistance, including in aggressive environments. This paper is devoted to the study of the production of cobalt-molybdenum coatings from simple and complex electrolytes. The effect of ligands, such as trilon B and ammonium sulfate, on the alloy deposition process has been investigated in this paper. The kinetics of the process of electrodeposition of a coating from a polyligand ammonium-trilonate electrolyte on a copper electrode was studied using methods of linear voltammetry in a potentially dynamical regime with variation of the scanning speeds of a potential of 1-100 mV/s. The kinetic regularities of the restoration of cobalt ions in the following systems are studied: "sodium sulfate – cobalt sulfate"; "sodium sulphate – cobalt sulfate – trilol B"; "sodium sulfate – cobalt sulfate – ammonium sulfate" and "sodium sulfate – cobalt sulfate – trilol B – ammonium sulfate" with different concentrations. The nature of cathode peaks and the mechanism of electrode processes are determined by the analysis of volt-ampere characteristic dependences, and the Semerano criterion is calculated. Based on the Rendls-Shyevchik equation for the irreversible process, the coefficient of diffusion of the electrically active compound was determined and the rate constant of the charge transfer stage was calculated on the basis of J. Hohstein’s equation. Moreover, the product of the transfer coefficient for the number of electrons of the irreversible stage is calculated by the angular coefficient. The mechanism and kinetic equations of alloy deposition from a polyligand electrolyte in general and in separate stages are proposed. The electrochemical behavior of the "sodium sulfate – sodium molybdate" system at various pH values in an acidic environment.

Background. Deterioration of ecological state of water resources due to increasing content of inorganic and organic toxicants causes the development of scientific research in the direction of sorption materials synthesis, that have improved sorption capacity and selectivity. One of the promising methods for sorbents’ synthesis is the modification of layered silicates, the use of which is restrained by difficulties in separation of latter from the liquid phase.Objective. The aim of the paper is a synthesis of nanocomposites, based on montmorillonite and sodium silicate, study of structure formation features in such systems and sorption properties of the obtained granular materials in relation to heavy metals and organic dyes.Methods. Research of structure formation features in the initial systems by the methods of rheometry and X-ray phase analysis. Condition investigation for the nanocomposites synthesis. Relationship establishment between composition in the initial systems and sorption properties.Results. The structure formation features in the initial water–montmorillonite–silicate systems are studied, the effect of sodium silicate concentration on the rheological properties of the dispersions is established. The effect of the initial system composition on the porous structure of synthesized materials and their sorption properties to remove the cobalt (II) and methylene blue from aqueous solutions is shown.Conclusions. It was found that the limiting shear stress and plastic viscosity dependence of the montmorillonite–sodium silicate solution system has an extreme character (extremum at 0.1–1 % SiO2 content), which is associated with the transition of coagulation contacts into crystallization contacts due to siloxane bonds formation. It has been experimentally confirmed, that an increase in the content of montmorillonite in the obtained materials improves their sorption capacity (up to 450 μmol/g) to the cobalt (II) and methylene blue removal., Проблематика. Ухудшение экологического состояния водных ресурсов вследствие повышения содержания неорганических и органических токсикантов обусловливает развитие научных исследований в направлении синтеза сорбционных материалов с улучшенными сорбционной емкостью и селективностью. Одним из перспективных методов синтеза сорбентов является модифицирование слоистых силикатов, использование которых сдерживается сложностью отделения последних от жидкой фазы.Цель исследования. Синтез нанокомпозитов на основе монтмориллонита и силиката натрия, исследование особенностей структурообразования в таких системах и сорбционных свойств полученных гранулированных материалов в отношении тяжелых металлов и органических красителей.Методика реализации. Изучение особенностей структурообразования исходных систем методами реометрии и рентгенофазового анализа. Исследование условий синтеза нанокомпозитов, а также установление взаимосвязи между составом исходных систем и сорбционными свойствами.Результаты исследования. Исследованы особенности структурообразования в исходных системах вода–монт­мо­рил­лонит–силикат, установлено влияние концентрации силиката натрия на реологические свойства дисперсий. Показано влияние состава исходных систем на пористую структуру синтезированных материалов и их сорбционные свойства при извлечении кобальта (II) и метиленового голубого из водных растворов.Выводы. Установлено, что зависимость предельного напряжения сдвига и пластической вязкости системы монтмориллонит–раствор силиката натрия имеет экстремальный характер (экстремум при содержании 0,1–1 % SiO2), который связан с переходом коагуляционных контактов в кристаллизационные за счет образования силоксановых связей. Экспериментально под.­тверждено, что увеличение содержания монтмориллонита в полученных материалах улучшает их сорбционную емкость (до 450 мкмоль/г) к извлечению кобальта (II) и метиленового голубого., Проблематика. Погіршення екологічного стану водних ресурсів унаслідок підвищення вмісту неорганічних та органічних токсикантів зумовлює розвиток наукових досліджень у напрямі синтезу сорбційних матеріалів з покращеними сорбційною ємністю та селективністю. Одним із перспективних методів синтезу сорбентів є модифікування шаруватих силікатів, використання яких стримується важкістю їх відділення від рідкої фази.Мета дослідження. Синтез нанокомпозитів на основі монтморилоніту та силікату натрію, дослідження особливостей структуроутворення в таких системах і сорбційних властивостей одержаних гранульованих матеріалів відносно важких металів і органічних барвників.Методика реалізації. Вивчення особливостей структуроутворення вихідних систем методами реометрії та рентгенофазового аналізу. Дослідження умов синтезу нанокомпозитів, а також встановлення взаємозв’язку між складом вихідних систем і сорбційними властивостями.Результати дослідження. Досліджено особливості структуроутворення у вихідних системах вода–монтморилоніт–силікат, встановлено вплив концентрації силікату натрію на реологічні властивості дисперсій. Показано вплив складу вихідних систем на порувату структуру синтезованих матеріалів та їх сорбційні властивості при вилученні кобальту (II) і метиленового блакитного з водних розчинів.Висновки. Встановлено, що залежність граничного напруження зсуву та пластичної в’язкості системи монтморилоніт–розчин силікату натрію має екстремальний характер (екстремум за вмісту 0,1–1 % SiO2), який пов’язаний з переходом коагуляційних контактів у кристалізаційні за рахунок утворення силоксанових зв’язків. Експериментально підтверджено, що збільшення вмісту монтморилоніту в одержаних матеріалах покращує їх сорбційну ємність (до 450 мкмоль/г) до вилучення кобальту (II) та метиленового блакитного.

Проблематика. Погіршення екологічного стану водних ресурсів унаслідок підвищення вмісту неорганічних та органічних токсикантів зумовлює розвиток наукових досліджень у напрямі синтезу сорбційних матеріалів з покращеними сорбційною ємністю та селективністю. Одним із перспективних методів синтезу сорбентів є модифікування шаруватих силікатів, використання яких стримується важкістю їх відділення від рідкої фази. Мета дослідження. Синтез нанокомпозитів на основі монтморилоніту та силікату натрію, дослідження особливостей структуроутворення в таких системах і сорбційних властивостей одержаних гранульованих матеріалів відносно важких металів і органічних барвників. Методика реалізації. Вивчення особливостей структуроутворення вихідних систем методами реометрії та рентгенофазового аналізу. Дослідження умов синтезу нанокомпозитів, а також встановлення взаємозв’язку між складом вихідних систем і сорбційними властивостями. Результати дослідження. Досліджено особливості структуроутворення у вихідних системах вода–монтморилоніт–силікат, встановлено вплив концентрації силікату натрію на реологічні властивості дисперсій. Показано вплив складу вихідних систем на порувату структуру синтезованих матеріалів та їх сорбційні властивості при вилученні кобальту (II) і метиленового блакитного з водних розчинів. Висновки. Встановлено, що залежність граничного напруження зсуву та пластичної в’язкості системи монтморилоніт–розчин силікату натрію має екстремальний характер (екстремум за вмісту 0,1–1 % SiO2), який пов’язаний з переходом коагуляційних контактів у кристалізаційні за рахунок утворення силоксанових зв’язків. Експериментально підтверджено, що збільшення вмісту монтморилоніту в одержаних матеріалах покращує їх сорбційну ємність (до 450 мкмоль/г) до вилучення кобальту (II) та метиленового блакитного. Background. Deterioration of ecological state of water resources due to increasing content of inorganic and organic toxicants causes the development of scientific research in the direction of sorption materials synthesis, that have improved sorption capacity and selectivity. One of the promising methods for sorbents’ synthesis is the modification of layered silicates, the use of which is restrained by difficulties in separation of latter from the liquid phase. Objective. The aim of the paper is a synthesis of nanocomposites, based on montmorillonite and sodium silicate, study of structure formation features in such systems and sorption properties of the obtained granular materials in relation to heavy metals and organic dyes. Methods. Research of structure formation features in the initial systems by the methods of rheometry and X-ray phase analysis. Condition investigation for the nanocomposites synthesis. Relationship establishment between composition in the initial systems and sorption properties. Results. The structure formation features in the initial water–montmorillonite–silicate systems are studied, the effect of sodium silicate concentration on the rheological properties of the dispersions is established. The effect of the initial system composition on the porous structure of synthesized materials and their sorption properties to remove the cobalt (II) and methylene blue from aqueous solutions is shown. Conclusions. It was found that the limiting shear stress and plastic viscosity dependence of the montmorillonite–sodium silicate solution system has an extreme character (extremum at 0.1–1 % SiO2 content), which is associated with the transition of coagulation contacts into crystallization contacts due to siloxane bonds formation. It has been experimentally confirmed, that an increase in the content of montmorillonite in the obtained materials improves their sorption capacity (up to 450 μmol/g) to the cobalt (II) and methylene blue removal. Проблематика. Ухудшение экологического состояния водных ресурсов вследствие повышения содержания неорганических и органических токсикантов обусловливает развитие научных исследований в направлении синтеза сорбционных материалов с улучшенными сорбционной емкостью и селективностью. Одним из перспективных методов синтеза сорбентов является модифицирование слоистых силикатов, использование которых сдерживается сложностью отделения последних от жидкой фазы. Цель исследования. Синтез нанокомпозитов на основе монтмориллонита и силиката натрия, исследование особенностей структурообразования в таких системах и сорбционных свойств полученных гранулированных материалов в отношении тяжелых металлов и органических красителей. Методика реализации. Изучение особенностей структурообразования исходных систем методами реометрии и рентгенофазового анализа. Исследование условий синтеза нанокомпозитов, а также установление взаимосвязи между составом исходных систем и сорбционными свойствами. Результаты исследования. Исследованы особенности структурообразования в исходных системах вода–монтмориллонит–силикат, установлено влияние концентрации силиката натрия на реологические свойства дисперсий. Показано влияние состава исходных систем на пористую структуру синтезированных материалов и их сорбционные свойства при извлечении кобальта (II) и метиленового голубого из водных растворов. Выводы. Установлено, что зависимость предельного напряжения сдвига и пластической вязкости системы монтмориллонит–раствор силиката натрия имеет экстремальный характер (экстремум при содержании 0,1–1 % SiO2), который связан с переходом коагуляционных контактов в кристаллизационные за счет образования силоксановых связей. Экспериментально подтверждено, что увеличение содержания монтмориллонита в полученных материалах улучшает их сорбционную емкость (до 450 мкмоль/г) к извлечению кобальта (II) и метиленового голубого.

В роботі розглянуті особливості формування конверсійних покривів на сплавах алюмінію та титану методом плазмово-електролітичного оксидування у пірофосфатних електролітах. Досліджено вплив концентрації і співвідношення компонентів електроліту та режимів обробки на склад та морфологію поверхневих шарів. Визначено чинники, які забезпечують каталітичні властивості окремих і змішаних оксидних систем та окреслено перспективи їх використання у технологіях знешкодження токсичних речовин. The paper discusses the features of the conversion coatings formation on aluminum and titanium alloys by plasma electrolytic oxidation in pyrophosphate electrolytes. The effect both the concentration and ratio of the electrolyte components and processing conditions on the composition and the morphology of the surface layers is studied. The difference in the plasma oxidation parameters of aluminum and titanium alloys is attributed with the various specific electric resistance of matrix metal as well as the alloying elements oxides. The oxides‘ composition influence on the surface relief and their properties is investigated. The factors influenced on the catalytic properties of single and mixed oxide systems are established and the prospects for their use in technology of neutralization of toxic substances are discussed.

This paper shows the influence of cationic surface-active agents (SAA) with a different structure of the hydrophobic chain on the modification of the surface structure of silicate mineral montmorillonite and adsorptive properties of the resultant sorbent for extracting ions of chromium (VI) and cobalt (II) from aqueous media. Macroelectrophoresis and sorption methods for designating the selected samples were used in the research. It was proved that increasing the amount of surfactants added to a dispersed system, long-chain surfactants tend to form more stable hemicellar structure on the clay surface and more fully recharge it. It was found that the increasing the number of the hydrocarbon chain links from 1 to 16 the physicochemical characteristics of the obtained materials are changed dramatically: the adsorption of chromium increases to about 45 mg/g, while the adsorption of cobalt falls to zero in the full range of the surface-active agents concentrations. The research results will be useful and important in obtaining sorbents for extracting chromium (VI) ions from aqueous media., Доступными и сравнительно простыми физико–химическими методами исследовано влияние катионных поверхностно–активных веществ с разной структурой гидрофобной цепи на изменение структуры поверхности силикатного минерала монтмориллонита. Доказано, что при увеличении длины гидрофобной части при адсорбции алкиламониевих солей происходит формирование двойного слоя органических катионов, которое приводит к значительному улучшению адсорбционных свойств., Доступними та порівняно простими фізико–хімічними методами досліджено вплив катіонних поверхнево–активних речовин з різною структурою гідрофобного ланцюга на зміну структури поверхні силікатного мінералу монтморилоніту. Доведено, що при збільшенні довжини гідрофобної частини при адсорбції алкіламонійних солей відбувається формування подвійного шару органічних катіонів, що призводить до значного покращення адсорбційних властивостей.

В роботі представлені результати вивчення адсорбційних та фізико-хімічних властивостей гранульованого композиту на основі монтморилоніту та полівінілового спирту. Оптимальний вміст монтморилоніту в гранульованому композиті складає 38%. Результати рентгенофазового аналізу вказують на проникнення молекул полівінілового спирту в міжшаровий простір мінералу. Встановлені адсорбційні властивості гранульованого композиту відносно вилучення іонів кобальту та метиленового голубого., В работе представлены результаты изучения адсорбционных и физико-химических свойств гранулированного композита на основе монтмориллонита и поливинилового спирта. Оптимальное содержание монтмориллонита в гранулированном композите составляет 38%. Результаты рентгенофазового анализа указывают на проникновение молекул поливинилового спирта в межслоевое пространство минерала. Установлены адсорбционные свойства гранулированного композита относительно извлечения ионов кобальта и метиленового голубого., The influence of the composite content of montmorillonite − polyvinyl alcohol on physico-chemical and adsorption properties of resultant granular sorbents for removing cobalt (II) ions and cationic dye of methylene blue from aqueous solutions is first given in the paper. For studying the basic properties of the resultant materials, the X-ray phase analysis and sorption methods were used.It was shown that the optimum content of montmorillonite in granular composite is 38 %. Increasing the montmorillonite content does not significantly affect adsorption properties and water absorption. The results of the X-ray phase analysis indicate the penetration of polyvinyl alcohol molecules in the interlayer space of the mineral, leading to a change in the respective basal reflections in the diffractograms. It was found that the granular composite of montmorillonite and polyvinyl alcohol have relatively high adsorption characteristics relative to the removal of cobalt ions and methylene blue in a wide range of pH solution. The research results can be useful to obtain and study the basic properties of granular sorbents for extracting cations and cationic dyes from aqueous solutions.

The process of decontamination of liquid radioactive wastes, containing Cs-137 and Sr-90, by the sorption method using clay sor­bents, modified by copper and copper-potassium ferrocyanides, and also antimony hydroxide was studied in the paper. The adsorption capacity of samples of the modified clay in the presence of equipment corrosion products, ions of cobalt and manganese, was studied. It was found that the modified clay sorbents are effective in the process of decontamination of liquid radioactive wastes since Cs-137 is re­moved by 99-100 % and Sr-90 - by 70-97 %. Ions of cobalt and man­ganese do not inhibit the adsorption of Cs-137 while the adsorption of strontium is reduced by 5-10 %. Based on the analysis of results of adsorption of Cs-137 in the presence of cobalt, the hypothesis on a significant adsorption capacity of modified clay samples on cobalt was stated., Исследована адсорбция Sr–90 та Cs–137 в присутствии ионов кобальта и мангана – продуктов коррозии оборудования. Сорбентами виступали бентонитовые глины, модифицированные ферроцианидами и гидроксидами переходных металлов. Установлено, что их присутствие практически не влияет на сорбцию цезия, а сорбция стронция ингибируется на 5–10%., Досліджено адсорбцію Sr–90 та Cs–137 в присутності іонів кобальту та мангану – продуктів корозії обладнання. Сорбентами виступали бентонітові глини, модифіковані фероціанідами та гідроксидами перехідних металів. Встановлено, що їх присутність практично не впливає на сорбцію цезію, а сорбція стронцію інгібується на 5–10%.