КАЛЬЦІЙФОСФАТНІ МАТЕРІАЛИ АПАТИТНОГО СКЛАДУ У ІНОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЯХ ВОДОПІДГОТОВКИ
Анотація
У статті розглянуті інноваційні методи водопідготовки для отримання чистої питної води при використанні поверхневих водних об’єктів. Показано, що в умовах безнапірного водопостачання, дефiцитності електроенергії, надзвичайних ситуацій або пустельного клімату найбільш перспективною є фільтрація води за допомогою керамічних фільтрів. Показана перспективність застосування синтетичних нанокристалічних порошків апатитового складу у якості матеріалів для керамічних фільтрів для очищення питної води на завершальних стадіях фільтрації. Показано, що екологічно чисті нанокристалічні порошки Са10(PO4)6(OH)2 можуть бути отримані з використанням методів «зеленої хімії» з розчинів Са10(PO4)6(OH)2 марок «x.ч.» і «ч.д.а.», а Са10(PO4)6F2 - у твердій фазі або з осадженням з розчинів з наступною термообробкою. Визначено оптимальні співвідношення вихідних компонентів і режими термообробки, які забезпечують отримання Са10(PO4)6(OH)2 з співвідношенням Са/P = 1,67 і Са10(PO4)6F2 високої чистоти з розміром кристалів у нанорозмірному діапазону. Розроблено методи гранулювання порошків з контрольованими розмірами пор і керамічних фільтрів. Підтверджено перспективність їх використання для очищення питної води i насичення її іонами кальцію і фтору на завершальних стадіях фільтрації.
Ключові слова: водопідготовка, водоочищення, керамічні фільтри, кальційфосфатні матеріали, гідроксилапатит, якість води.
Посилання
Література
Gehrke, I., Geiser, A., Somborn-Schulz, A. (2015) Innovations in nanotechnology for water treatment Nanotechnology, Science and Applications, 8, 1-17, doi: 10.2147/NSA.S43773.
Amin, М.Т., Alazba, А. А., Manzoor, U. (2014). A Review of Removal of Pollutants from Water/Wastewater Using Different Types of Nanomaterials Advances in Materials Science and Engineering, 1-24, doi: 10.1155/2014/825910.
Hamidreza Sadegh, Gomaa, A., Gomaa, M.. (2017) The role of nanomaterials as effective adsorbents and their applications in wastewater treatment. J Nanostruct Chem., 7, 1–14, doi: 10.1007/s40097-017-0219-4.
Amin, M. M., Hashemi, H, Bovini, A. M., Hung, Y. T. (2013) A review on wastewater disinfection International Journal of Environmental Health Engineering, 2, 22, doi: 10.4103/2277-9183.113209.
Liu, X., Wang, M,. Zhang, S., Pan, B. (2013) Application potential of carbon nanotubes in water treatment: a review J Environ Sci (China), 25, 1263–1280, doi: 10.1016/S1001-0742(12)60161-2.
Michael, F. L. De Volder, Sameh, H. Tawfick,, Ray, H. Baughman, A. John Hart (2013) Carbon Nanotubes: Present and Future Commercial Applications Science, 339, 535–539, doi: 10.1126/science.1222453.
Ms. Sulekha (2016) Role of Nanotechnology in waste water treatment International Journal of Advanced Research and Development, 1, 25–28.
Maryam Ahmadzadeh Tofighy, Toraj Mohammadi (2011) Adsorption of divalent heavy metal ions from water using carbon nanotube sheets Journal of Hazardous Materials, 185, 140–147, doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.09.008.
Zoheb Karim, Aji P. Mathew, Mattias Grahn (2014) Nanoporous membranes with cellulose nanocrystals as functional entity in chitosan: Removal of dyes from water. Carbohydrate Polymers, 112, 668–676, doi: 10.1016/j.carbpol.2014.06.048.
Zhuqing Wang, Aiguo Wu, Lucio Colombi Ciacchi, Gang Wei (2018) Recent Advances in Nanoporous Membranes for Water Purification Nanomaterials, 8, 65, doi: 10.3390/nano8020065.
Borodajenko, N., Rubenis, K., Pura, A., Mironova-Ulmane, N. (2014) Studies of TiO2 Ceramics Structure after Thermal Treatment at Different Conditions Key Engineering Materials, 604, 309–312, doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.604.309.
Rubenis, K., Ozoliņš, J., Pūra, A. (2012) The Influence of Thermal Treatment on the Properties of TiO2 Ceramics Obtained by Extrusion Material Science and Applied Chemistry, 25, 71–75.
Rizwan Ahmad, Jin Kyu Kim, Jong Hak Kim, Jeonghwan Kim (2017) Nanostructured Ceramic Photocatalytic Membrane Modified with a Polymer Template for Textile Wastewater Treatment Appl. Sci., 7, 1284, doi: 10.3390/app7121284.
Krivileva, S. (2018) Evaluation of the possibility of using nanocrystalline apatite powders as inorganic fillers of toothpastes. Вicник НТУ «XПI»,. Серiя: «Нові рішення в сучасних технологіях». – Харків: НТУ "ХПІ", 16 (1292), 158–164, doi: 10.20998/2413-4295.2018.16.24.
Кривилева, С.П. Исследование возможности синтеза гидроксилапатита биомедицинского назначения из растворов и гидротермальным методом. [Текст] / С.П. Кривилева // Вicник НТУ «XПI», Харків: НТУ "ХПІ", 50(1159). Серiя: Хiмiя, хiмiчна технологiя та екологiя. – 2015. – С. 41–47.
References
Gehrke, I., Geiser, A., Somborn-Schulz, A. (2015) Innovations in nanotechnology for water treatment Nanotechnology, Science and Applications, 8, 1-17, doi: 10.2147/NSA.S43773.
Amin, М.Т., Alazba, А. А., Manzoor, U. (2014). A Review of Removal of Pollutants from Water/Wastewater Using Different Types of Nanomaterials Advances in Materials Science and Engineering, 1-24, doi: 10.1155/2014/825910.
Hamidreza Sadegh, Gomaa, A., Gomaa, M.. (2017) The role of nanomaterials as effective adsorbents and their applications in wastewater treatment. J Nanostruct Chem., 7, 1–14, doi: 10.1007/s40097-017-0219-4.
Amin, M. M., Hashemi, H, Bovini, A. M., Hung, Y. T. (2013) A review on wastewater disinfection International Journal of Environmental Health Engineering, 2, 22, doi: 10.4103/2277-9183.113209.
Liu, X., Wang, M,. Zhang, S., Pan, B. (2013) Application potential of carbon nanotubes in water treatment: a review J Environ Sci (China), 25, 1263–1280, doi: 10.1016/S1001-0742(12)60161-2.
Michael, F. L. De Volder, Sameh, H. Tawfick,, Ray, H. Baughman, A. John Hart (2013) Carbon Nanotubes: Present and Future Commercial Applications Science, 339, 535–539, doi: 10.1126/science.1222453.
Ms. Sulekha (2016) Role of Nanotechnology in waste water treatment International Journal of Advanced Research and Development, 1, 25–28.
Maryam Ahmadzadeh Tofighy, Toraj Mohammadi (2011) Adsorption of divalent heavy metal ions from water using carbon nanotube sheets Journal of Hazardous Materials, 185, 140–147, doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.09.008.
Zoheb Karim, Aji P. Mathew, Mattias Grahn (2014) Nanoporous membranes with cellulose nanocrystals as functional entity in chitosan: Removal of dyes from water. Carbohydrate Polymers, 112, 668–676, doi: 10.1016/j.carbpol.2014.06.048.
Zhuqing Wang, Aiguo Wu, Lucio Colombi Ciacchi, Gang Wei (2018) Recent Advances in Nanoporous Membranes for Water Purification Nanomaterials, 8, 65, doi: 10.3390/nano8020065.
Borodajenko, N., Rubenis, K., Pura, A., Mironova-Ulmane, N. (2014) Studies of TiO2 Ceramics Structure after Thermal Treatment at Different Conditions Key Engineering Materials, 604, 309–312, doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.604.309.
Rubenis, K., Ozoliņš, J., Pūra, A. (2012) The Influence of Thermal Treatment on the Properties of TiO2 Ceramics Obtained by Extrusion Material Science and Applied Chemistry, 25, 71–75.
Rizwan Ahmad, Jin Kyu Kim, Jong Hak Kim, Jeonghwan Kim (2017) Nanostructured Ceramic Photocatalytic Membrane Modified with a Polymer Template for Textile Wastewater Treatment Appl. Sci., 7, 1284, doi: 10.3390/app7121284.
Krivileva, S. (2018) Evaluation of the possibility of using nanocrystalline apatite powders as inorganic fillers of toothpastes. Вicник НТУ «XПI»,. Серiя: «Нові рішення в сучасних технологіях». – Харків: НТУ "ХПІ", 16 (1292), 158–164, doi: 10.20998/2413-4295.2018.16.24.
Krivilyova, S. (2015) Issledovanie vozmozhnosti sinteza gidroksilapatita biomedicinskogo naznacheniya iz rastvorov i gidrotermal'nym metodom [Study the possibility of synthesis hydroxyapatite for biomedical application from the solution and the hydrothermal method] Bulletin of NTU "KhPI". – Kharkiv: NTU "KhPI", 50 (1159), 41– 47.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому збірнику, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY-NC-ND 4.0 (із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Без Похідних 4.0 Міжнародна), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
