Введение
1 Аналитический обзор 8
1.1 Физико-химические свойства фуллеренов 8
1.1.1 Строение и электронные свойства фуллеренов 8
1.1.2 Физические и химические свойства фуллеренов 11
1.2 Адсорбционные свойства фуллеренсодержащих материалов 15
1.2.1 Адсорбция из газовой фазы 15
1.2.1.1 Адсорбция органических соединений 15
1.2.1.2 Адсорбция неорганических соединений 17
1.2.2 Адсорбция из жидкой фазы 18
1.2.2.1. Адсорбция органических соединений 18
1.2.2.2 Адсорбция ионов металлов из водных сред 19
1.2.2.3 Бактерицидные свойства фуллеренов 20
1.3 Применение наноструктурированных углеродных кластеров фуллероидного типа для модифицирования пористых материалов 21
1.3.1 Модифицированные фуллеренами пористые материалы Свойства и применение 21
1.3.2 Применение фуллеренов в качестве модифицирующей добавки для увеличения поглотительных свойств традиционных адсорбентов 25
1.3.2.1 Применение модифицированных фуллеренами силикагелей для сорбции липопротеидов низкой плотности из плазмы крови 26
1.3.2.2 Применение модифицированных фуллеренами силикагелей для сорбции катионов металлов 27
1.4 Выводы из аналитического обзора 28
1.5 Цель и задачи работы 29
2 Методики исследования 30
2.1 Методы исследования пористой структуры и адсорбционных свойств 30
2.2 Спектрофотометрическое определение индивидуальных фуллеренов и их смесей в растворе в о-ксилоле 32
2.3 Оценка ошибок измерения 34
2.4 Методика исследования поглотительной способности по катионам металлов 34
2.5 Методика получения пористых материалов,
модифицированных фуллеренами 36
2.6 Методы регенерации модифицированных фуллеренами адсорбентов 36
2.7 Определение функциональных групп на поверхности материала методом потенциометрического титрования 38
2.8 Исследование функционального состава поверхности
сорбентов методом адсорбции кислотно-основных индикаторов 39
2.9 Методика исследования сорбции активного угля микро
количеств бензола в динамических условиях 42
3 Получение и исследование основных физико-химических и адсорбционных свойств модифицированных фуллеренами материалов 44
3.1 Получение модифицированных фуллеренами адсорбентов 44
3.1.1. Нанесение фуллеренов на пористую поверхность с использованием органических растворителей 44
3.1.1.1 Влияние органических растворителей на строение фуллерита 44
3.1.1.2 Влияние органических растворителей на сорбционные свойства фуллерита 48
3.1.2 Нанесение фуллеренов на пористую поверхность с использованием водных растворов фуллеренов 49
3.1.3 Способы регенерации полученных адсорбентов 51
3.2 Физико-химические и адсорбционные свойства модифицированных материалов 54
3.2.1 Исследование физических свойств модифицированных материалов... 54
3.2.1.1 Исследование структуры модифицированного фуллеренами силикагеля методом ИК спектроскопии 54
3.2.1.2 Определение структуры модифицированных материалов методом Рамановской спектроскопии 57
3.2.1.3 Исследования пористой структуры модифицированных материалов 59
3.2.2 Исследование функционального состава поверхности активного угля, модифицированного фуллеренами 63
4 Перспективные области испоьзования модифицированных фуллеренами материалов 69
4.1 Применение модифицированного АУ для очистки водных сред 69
4.1.1 Очистка от катионов металлов 69
4.1.1.1 Исследование процесса адсорбции катионов меди, свинца и серебра в статических условиях 72
4.1.1.2 Исследование кинетики процесса адсорбции катионов металлов 77
4.1.1.3 Исследование процесса адсорбции катионов металлов в динамических условиях 80
4.1.1.4 Исследование селективности извлечения катионов металлов из водных сред 83
4.1.2 Очистка водных сред от микроорганизмов 91
4.1 .ЗОчистка водных сред от органических соединений 94
4.2 Очистка ДТ от ароматических соединений с использованием адсорбентов модифицированных фуллеренами 96
4.2.1 Проведение процесса очистки в статическом режиме 96
4.2.2 Проведение процесса очистки в динамическом режиме 97
4.2.3 Регенерация отработанных адсорбентов 98
4.3 Применение силикагеля, модифицированного фуллеренами для очистки водных сред от катионов металлов и плазмы крови от ЛПНП... 101
4.4 Очистка газовых сред от органических соединений в условиях высокой влажности потока 103
4.5 Экономическая оценка процессов получения модифицированных пористых адсорбентов фуллеренами 105
5 Выводы 108
Список литературы
