Ковальчук І. А. Селективна сорбція важких металів і радіонуклідів природними та модифікованими шаруватими силікатами

У роботі досліджено основні структурні типи шаруватих силікатів: каолініт (ненабухаючий шаруватий силікат зі структурою типу 1:1), монтморилоніт (набухаючий шаруватий силікат зі структурою типу 2:1), палигорськіт (шарувато-стрічковий силікат типу 2:1) та показано різні типи активних центрів на базальних поверхнях та на бічних гранях частинок, які є визначальними у процесах сорбції важких металів і радіонуклідів. Для покращення сорбційних властивостей шаруватих силікатів, збільшення їхньої селективності, розширення сфери можливого їх застосування у природоохоронних технологіях поверхню шаруватих силікатів модифікували із застосуванням ПАР, інтеркаляцією складних катіонів у міжшаровий простір мінералів смектитової групи, нанесенням на поверхню наночастинок активних металів тощо. Показано, що модифікування поверхні шаруватих силікатів з використанням катіонних ПАР дає можливість керованої зміни ліофільності поверхні шаруватих силікатів, що є перспективним для сорбційного вилучення не лише катіонів, а й токсикантів у їх аніонних формах (сполуки хрому та урану). Піларування мінералів приводить до збільшення селективності інтеркальованих набухаючих смектитів по відношенню до катіонних форм важких металів і радіонуклідів. Розробка композиційних сорбентів на основі нанорозмірних частинок активних металів і дисперсних мінералів дає змогу одержати високореакційноздатні матеріали по відношенню до важких металів та радіонуклідів як в катіонних, так і в аніонних формах. Успішне цілеспрямоване регулювання властивостей поверхні шаруватих силікатів при їх модифікуванні різними методами дає змогу розширення сфери застосування нових сорбційних матеріалів для очищення поверхневих, підземних та стічних вод різних типів, забруднених сполуками ВМ і РН. Ефективність використання нуль валентного заліза для очищення вод на підземних активних реакційноздатних бар’єрах, споруджених поблизу хвостосховища переробки уранових руд у місті Жовті Води доведена дворічним моніторінгом по відношенню до токсичних сполук урану. Ключові слова: сорбція, уран, важкі метали, шаруваті силікати, нуль валентне залізо, піларування, поверхнево-активні речовини, мінералізовані води.