Метал оксианионы бохирдлыг цэвэрлэх шинэ материал гарган авах
Салбар : Байгалийн шинжлэх ухаан
Төслийн дугаар :
Төслийн төрөл : Сэдэвт ажил
Хугацаа: 2014-2016
Санхүүжилт: 30700.00 мян.төг
Түлхүүр үг : Үелсэн давхар гидроксид, layered double hydroxide, метал оксианион, XRD, SEM, адсорбц, адсорбент
Үр дүн
Сэдэвт ажлын хүрээнд хүрээлэн байгаа орчин болон эрүүл мэндэд хортой хүнд метал болох хүнцэл-As, хром-Cr, селен-Se-ийн метал оксианионууд aрсенат (HAsO42 or AsO43 ), хромат (CrO42 or Cr2O72 ), селенит (HSeO3 or SeO32 )-ийн агуулгыг бохирдсон усанд тодорхойлж, шингээлтийн параметрүүдийг тодорхойлон , технологийн заавар-1, патент-1, ном сурах бичиг-1 гаргасан.
Сэдэвт ажил хэрэгжсэнээр байгаль орчин хийгээд шинжлэх ухаанд сонирхолтой мэргэжилтэн бэлдэж мэргэшүүлэх, онолын болоод дадлага туршилтаараа өнөөгийн нийгэмтэй хөл зэрэгцэх чадвар бүхий боловсон хүчнүүдийг баклавар (1), магистр (3)-ын хэмжээнд бэлдэн мэргэшүүлж байна.
ҮДГ хэмээх шинэ шингээгч буюу ион солилцогч материалыг гаргаж авч туршилт судалгааны үр дүнгээ Монгол оронд төдийгүй олон улсын шинжлэх ухааны сэтгүүлд өгүүлэл илтгэл байдлаар хэвлүүлэн баталгаажууллаа. Багын гишүүд гадаад, дотоодын сэтгүүл хуралд идэвхтэй оролцож өгүүлэл-12, илтгэл-12 –ийг хэлэлцүүлэв.
Синтезийн шинэ материал болох Mg/Al ҮДГ-г түүний уламжлалуудын хамтаар Mg/Al ҮДГ, Mg/Fe ҮДГ, Mg/Ni/Al ҮДГ, Mg/Co/Al ҮДГ, Ni/Al ҮДГ гарган авлаа. Эдгээр материалыг XRD, FTIR-ийн шинжилгээгээр ҮДГ болохыг батлав.
SEM-ийн дүнгээс харахад бүх дээжүүд нэгэн төрлийн нимгэн 20-30нм зузаантай үелсэн гидроталцит бүтэц үүсгэсэн. EDX-ийн дүнгээс харахад металуудын харьцаа нь анх уусмалд авсан металуудын харьцаатай ижил 3:1 байсан юм. Иймд эдгээр синтезлэсэн бүтээгдэхүүнүүдэд гидроталцит(hydrotalcite) төрлийн фаз илэрсэн нь батлагдаж байна.
ҮДГ-ын шингээлтийн шинж чанарт дулааны боловсруулалтын нөлөөллийг судлах зорилгоор дулааны анализ (TGA)-ыг хийсэн. Доорх шинжилгээний дүнгээс харахад ҮДГ нь 220º болон 450ºС-д массын алдагдал үүссэн нь гадаргуун ус, завсрын ус, нүүрстөрөгчийн давхар оксидоо алдсан болохыг баталж байна.
ҮДГ-нь үндсэн гурван шингээлт явуулдаг болохыг шингээлтийн бүлэг туршилтуудаар тодорхойлов. 1. Гадаргуун шингээлт, 2. Ион солилцол, 3. Бүтцээ дахин сэргээх.
Рентген диффрактометрийн шинжилгээний дүнгээс харахад шатаагаагүй ҮДГ ба 220ºC-д шатаасан ҮДГ -ын үндсэн пикүүд илэрсэн байгаа бол 450ºC-д шатаасан ҮДГ -ын үндсэн пикүүд илрээгүй бөгөөд Cr(VI)-ын шингээлтийн дараа үндсэн пикүүд илэрч байгаа нь Мg/Al ҮДГ нь бүтцээ дахин сэргээн шингээлт явуулдаг болохыг баталж байна.
Mg/Al ҮДГ450 -ийг ашиглан Cr (VI) шингээх колонкон туршилтыг хромын стандарт хэмжээг тогтоохын тулд хийсэн. Cr (VI)-ийн анхны концентраци 11.18мг/л байсан ба BV 40 удаа нэвтэрсний дараагаас Cr (VI)-ийн ион илэрч BV 60 –д үндсэн уусмал гарч шингээлтийн багтаамж нь 115 мг/г болсон.
Mg/Al ҮДГ000, Mg/Al ҮДГ220 ба Mg/Al ҮДГ450 шингээлтийг Langmuir, Freundlich –ийн шугаман тэгшитгэл ашиглан тодорхойлов. Хазайлтын коэффициент R2 нь 0.86 –0.99 байгаа нь тухайн тэгшитгэлүүд тохирч байгааг харуулж байна. Langmuir изотерм нэгэн төрлийн шингээлт явдаг бол Freundlich –ийн изотермын утга нь шингээгчийн гадаргуун талбай их, ҮДГ-д Аs (V)-ийн шингээлт нэгэн төрлийн биш байгааг илэрхийлнэ.
Дорноговь аймгийн Хатанбулаг, Улаанбадрах сумдын Амна 1, Амна 1 Гахай худаг, Амна 2, Амна 3, Амна 4, Захиргааны худаг, Цэргийн анги, Сургуулийн худаг, Болор, Рашаант, Шанд урд, Хойд худаг, 7-р худаг, 10-р худаг, 3-р худаг, HS3 зэрэг 17 худгаас ундн ы усны дээж авсан усны ерөнхий үзүүлэлтүүдийг тодорхойлон метал оксианионы бохирдлыг тодорхойлоход As болон Se 2-9 дахин их байна.
Бидний тооцоолсноор хамгийн багадаа Mg/Al-ҮДГ-ийн 1 гр шингээгч орчны pH-7-той, 0.1ppm хүнцлийн агуулгатай (Монгол улсын стандарт 0.01ppm) 160 л усыг цэвэрлэх боломжтой ба Хатанбулаг сумын төвийн нийт усны хэрэглээг 4000 л гэж тооцоход 25 гр Mg/Al-ҮДГ-ээр цэвэрлэх боломжтой.