Tarasenko N. Creation of chemisorption composite materials based on fibrous waste for purification of aqueous solutions from heavy metal ions

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0823U100883

Thesis Registration Form

0823U100883.pdf

Applicant for

Specialization

  • 161 - Хімічні технології та інженерія

22-11-2023

Specialized Academic Board

2408

Kyiv National University of Technologies and Design

Essay

The dissertation is devoted to the solution of an important scientific and applied task of increasing the sorption capacity of chemisorption composite materials based on polyurethane-polyamide chemical fiber waste for the purification of aqueous solutions from heavy metal ions through the introduction of clay adsorbents of various types into the structure of the composite material. The ugrency of the work is due to the need to dispose of industrial waste chemical fibers on the one hand, and to improve water purification technologies on the other hand, in particular by creating composite materials with sorption properties based on waste polyurethane-polyamide chemical fibers modified with clay minerals. This, in turn, paves the way for the creation of sustainable, efficient and environmentally safe water purification technologies to provide the population with clean water for various needs and preserve water resources. The aim of the dissertation work is to create chemisorption composite materials based on fibrous waste for the purification of aqueous solutions from heavy metal ions. To achieve the goal, the following tasks were solved: analysis of existing technologies for obtaining chemisorption composite materials based on fibrous waste for cleaning aqueous solutions from heavy metal ions; research of chemisorption properties of polyurethane-polyamide fibers in relation to Cr3+, Fe3+ ions and determination of the probable mechanism of interaction by IR spectroscopy with the aim of further modification of chemical fibers to improve their sorption properties; research of clay minerals as adsorbents in chemisorption composite materials; comparative morphometric analysis of adsorbent particles of different types and brands for their justified use in water purification processes; determining the influence of the processes of preliminary mechanical and acid activation on the dimensional characteristics and shape of clay powder particles of various types for further use in the composition of composite materials; determination of the impact of structural features of non-woven materials obtained from fibrous waste polyurethane-polyamide chemical fibers as a basis for chemisorption composite materials; development of a method of bonding non-woven materials obtained from waste polyurethane-polyamide chemical fibers with mineral clays, in particular by impregnation with solutions of water-soluble polymers; determination of the sorption capacity of fibrous materials modified with clay minerals to determine the possibility of using the created materials in the purification of aqueous solutions from heavy metal ions; study of the influence of the type and concentration of the polymer binder and the amount of introduced adsorbent on the rheological characteristics of filled polymer dispersions and the physical and mechanical properties of combined fibrous materials; development of an algorithm for the technological process of creating chemisorption composite materials based on waste chemical fibers filled with clay powders. The object of the research: the process of forming chemisorption properties of composite materials based on waste chemical fibers filled with clay powders, determining the effectiveness of their use for the purification of aqueous solutions from heavy metal ions. Research subject: technological process of creating chemisorption composite materials based on waste chemical fibers filled with clay powders; non-woven materials from waste polyurethane-polyamide chemical fibers, as a polymer basis for the production of chemisorption composite materials; clay powders of the montmorillonite and palygorskite type from the Cherkasy deposit produced by JSC "Dashukiv Bentonites".

Read more

Research papers

Yrii Budash, Viktoriia Plavan, Nataliia Tarasenko, Olena Ishchenko, Maksym Koliada. Effect of Acid Modification on Porous Structure and Adsorption Properties of Different Type Ukrainian Claysfor Water Purification Technologies. JournalofEcologicalEngineering. 2023, 24(5). Р. 210–221. DOI: https://doi.org/10.12911/22998993/161691Scorpus.

Тарасенко Н.В., Плаван В.П., Будаш Ю.О., Коляда М.К., Рачинська О.В. Дослідження хемосорбційних властивостей волокнистих сорбентів для очищення стічних вод від іонів Fe3+. Вісник КНУТД. Технічні науки. 2019, 5(138). С. 150-159. DOI: https://doi.org/DOI:10.30857/1813-6796.2019.5.17 Фахове видання.

Тарасенко Н. В., Плаван В. П., Будаш Ю. О.,Ткаченко І. М. Дослідження сорбційних властивостей волокнистих матеріалів, модифікованих глинистими мінералами. Технології та інжиніринг. 2021, 3. С. 14 – 23. DOI: https://doi.org/10.30857/2786-5371.2021.3.7 Фахове видання.

Будаш Ю. О.,Тарасенко Н. В., Плаван В. П., Затолокін І.М., Шилінцева Т.М. Вплив механічної активації на розмірні характеристики та форму частинок глинопорошків різного типу. Технології та інжиніринг. 2021, 4. С. 59-62. DOI: https://doi.org/10.30857/2786-5371.2021.4.6 Фахове видання.

Плаван В. П., Тарасенко Н. В., Дутчин Т., Будаш Ю.О. Регулювання сорбційної здатності комбінованих волокнистих матеріалів, наповнених глинистими мінералами. Технічні науки та технології. 2021. 4(26). С.113-120. DOI: https://doi.org/10.25140/2411-5363-2021-4(26)-113-120 Фахове видання.

Будаш Ю., Плаван В., Тарасенко Н., Іщенко О., Петрунько Р. Порівняльний аналіз розмірних характеристик частинок гібридних та мінеральних адсорбентів для процесів водоочищення. Технічні науки та технології. 2022, 3(29). С.114-125. DOI: https://doi.org/10.25140/2411-5363-2022-3(29)-114-125 Фахове видання.

Плаван В. П., Іщенко О. В., Тарасенко Н. В., Будаш Ю. О., Колодій А. І. Застосування наповнених дисперсій водорозчинних полімерів для функціоналізації волокнистих матеріалів Технології та інжиніринг. 2023, 1(12). С. 73-85. DOI: https://doi.org/10.30857/2786-5371.2023.1.7 Фахове видання.

Патент 147134, МПК G06T 7/40 (2017.01) Спосіб визначення текстурних характеристик композиційного матеріалу / Будаш Юрій Олександрович, Плаван Вікторія Петрівна, Іщенко Олена Володимирівна, Резанова Наталія Михайлівна, Тарасенко Наталія Владасівна (UA), заявник і патентовласник - Київський національний університет технологій та дизайну (UA). - № u 2020 07326; заявл. 17.11.2020; опубл. 14.04.2021, Бюл. №15, 2021р.

Plavan V., Tarasenko N., Kucherenko E., Rezanova N., Shevtsova D. Sorbents from chemical fibers waste for purification wastewater from metal ions IІ International Scientific Conference «Advanced polymer materials and technologies: theory and practice». Multi-authored monograph. Kyiv, Ukraine, September, 2018; KNUTD: Kyiv, 2018; P. 194-201.

NataliiaTarasenko, Yurii Budash, Viktoriia Plavan, Maksym Koliada, R.Ya. Petrunko Development of a method of acid-polymeric surface modification of clay minerals for wastewater treatment. Advanced polymer materials and technologies: recent trends and current priorities.Multi-authored monograph. Kyiv, Lviv, Ukraine, 2022; LPNU, KNUTD: Kyiv, Lviv 2022; P. 32-37.

Тарасенко Н.В., Плаван В.П., Кучеренко Є.В., Шевцова Д. Очищення стічних вод від іонів важких металів за допомогою волокнистих сорбентів. Тези доповідей VIІ Міжнародної конференції студентів, аспірантів тамолодих вчених з хімії та хімічної технології. Київ, Україна, 11-13 квітня, 2018; «КПІ ім. Ігоря Сікорського»: Київ, 2018; С.188.

N. Tarasenko, V. Plavan, M. Koliada. Improvement of the fibrous sorbents properties for wastewater treatment from iron ions. OpenReadings 2019. 62 International conferencef orstudents of physics and natural sciences. Vilnius, Lithuania, March 19-22, 2019; Р.172.

Тарасенко Н.В., Плаван В.П. Процес хемосорбції іонів d- металів модифікованими хімічними волокнами. Наукові розробки молоді на сучасному етапі, Тези доповідей ХVIIІ Всеукраїнської наукової конференції молодих учених та студентів. Т. 2, Київ, Україна, 18-19 квітня 2019; КНУТД: Київ, 2019; С. 435-436.

Тарасенко Н.В., Юзупкіна Є.Е. Використання відходів легкої промисловості для очищення стічних вод від іонів важких металів. Сучасний вектор розвитку науки. Збірка наукових матеріалів ХХХIХ Міжнародна науково- практична інтернет-конференція. Ч.8, Вінниця, Україна, 20 січня, 2020; С.54-56.

Tarasenko N., Koliada M., Plavan V., BudashYu. Obtaining the hybrid fibrous materials with adsorption properties. Chemistry and Chemical Technology 2021. Book of abstracts 16th International Conference Lithuanian Chemical Society. Vilnius, Lithuania, September 24, 2021; P.20.

Тарасенко Н.В Аналіз існуючих видів сорбентів для процесів сорбції нафтопродуктів з поверхні води. Актуальні задачі хімії: дослідження та перспективи. Збірник матеріалів V Всеукраїнської наукової конференції. Житомир, Україна, 15 квітня 2021; ЖДУ ім. Івана Франка: Житомир, 2021; С. 47-48.

Read more

Files

Dissertation_Tarasenko N-V-.pdf

autoreferat-Abstract_Tarasenko N-V-.pdf

Similar theses

0824U001072

Hryhorii Pustovoi

Energy-efficient compressor chiller complex with an adsorption refrigeration module

0824U000832

Myrhorodska-Terentieva Viktoriia D.

Obtaining an expanded range of modified starches by the method of heat treatment

0824U000835

Serhii Koshel

Determination of ion transfer numbers in polymer membranes and ionic liquids by computer resistometry method

0824U000797

Artem Mandrika

Preparation of monomeric orthosilicic acid as a modifier of aluminum-based coagulants

0824U000183

Roman Prokop

Regeneration of exhausted semi-synthetic motor oils