Сорбционные свойства и кинетика адсорбции ионов Cd²⁺ на оксиде кремния, полученном из рисовой шелухи

Аннотация

В данном исследовании сравнительно проанализирована эффективность адсорбции и структурные особенности сорбентов диоксида кремния (SiO₂), полученных из рисовой шелухи, при удалении ионов Cd²⁺. В работе использованы два типа сорбентов: образец SiO₂ (650), полученный термическим методом, и очищенный образец SiO₂ чистый (650), синтезированный с применением щелочно-осадительной технологии. По результатам элементного анализа образец, полученный термическим методом, содержал 85,7% SiO₂, а при очистке методом щелочного осаждения – 100% SiO₂. Экспериментальные результаты показали, что сорбционная емкость SiO₂ (650) составляет 7,38 мг/г, тогда как у SiO₂ чистый (650) данный показатель достигает 7,46 мг/г. Оба сорбента достигали равновесия в течение 10-30 мин, при этом степень удаления кадмия составила соответственно 96,7% и 97,7%. Кинетический анализ установил, что процесс адсорбции Cd²⁺ полностью соответствует модели псевдо-второго порядка (R² > 0,999), что подтверждает преобладание хемосорбционного механизма. Полученные данные демонстрируют, что высокая эффективность SiO₂ чистый (650) связана с большим количеством активных центров. В целом сорбенты на основе рисовой шелухи являются экологически безопасными, доступными и экономически эффективными материалами для очистки сточных вод от тяжёлых металлов. Результаты исследования могут служить основой для дальнейшего совершенствования структуры сорбентов и расширения их промышленного применения.