Очистка водных сред от ионов свинца криогелем на основе оксида графена, модифицированного лигносульфонатом: кинетические исследования

В статье изучена кинетика адсорбции ионов свинца из водных растворов в статических условиях на новом нанокомпозиционном материале – оксид графена/лигносульфонат (ОГ/ЛС). Адсорбционная емкость нанокомпозита по отношению к ионам свинца составила 179 мг/г при времени извлечения 20 мин. Экспериментальные кинетические зависимости были обработаны в координатах моделей псевдо-первого и -второго порядка, Еловича, а также диффузионных моделей – Морриса и Вебера и модели Бойда. Проведенные расчеты позволили сделать вывод, что модель псевдо-второго порядка наиболее точно описывает адсорбцию ионов Pb²⁺ на ОГ/ЛС (R² = 0.999). При этом величина расчетной адсорбционной емкости составила 182.52 мг/г. Согласно диффузионным моделям, сорбция не лимитируется диффузией, однако скорость процесса ограничивается диффузией через пленку, образующуюся на поверхности сорбента. Таким образом, можно сделать вывод о пленочно-диффузионном механизме адсорбции ионов Pb²⁺ на ОГ/ЛС с вкладом в общую скорость процесса взаимодействия “сорбат–сорбат”. Полученные результаты позволяют утверждать, что нанокомпозит ОГ/ЛС является перспективным сорбентом в процессах удаления ионов тяжелых металлов из загрязненных гидрогеосистем, и может рассматриваться как эффективное решение обеспечения экологической безопасности окружающей среды.