КАЛЬЦІЙФОСФАТНІ МАТЕРІАЛИ АПАТИТНОГО СКЛАДУ У ІНОВАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЯХ ВОДОПІДГОТОВКИ

С. П. Кривільова, Д. О. Цвіркун, А. П. Гінкул

Аннотация


У статті розглянуті інноваційні методи водопідготовки для отримання чистої питної води при використанні поверхневих водних об’єктів. Показано, що в умовах безнапірного водопостачання, дефiцитності електроенергії, надзвичайних ситуацій або пустельного клімату найбільш перспективною є фільтрація води за допомогою керамічних фільтрів. Показана перспективність застосування синтетичних нанокристалічних порошків апатитового складу у якості матеріалів для керамічних фільтрів для очищення питної води на завершальних стадіях фільтрації. Показано, що екологічно чисті нанокристалічні порошки Са10(PO4)6(OH)2  можуть бути отримані з використанням методів «зеленої хімії» з розчинів Са10(PO4)6(OH)2 марок «x.ч.» і «ч.д.а.», а Са10(PO4)6F2  - у твердій фазі або з осадженням з розчинів з наступною термообробкою. Визначено оптимальні співвідношення вихідних компонентів і режими термообробки, які забезпечують отримання Са10(PO4)6(OH)2  з співвідношенням Са/P = 1,67 і Са10(PO4)6F2  високої чистоти з розміром кристалів у нанорозмірному діапазону. Розроблено  методи гранулювання порошків з контрольованими розмірами пор і керамічних фільтрів. Підтверджено перспективність їх використання для очищення питної води i насичення її іонами кальцію і фтору на завершальних стадіях фільтрації.

 

Ключові слова: водопідготовка, водоочищення, керамічні фільтри, кальційфосфатні матеріали, гідроксилапатит, якість води.

Полный текст:

PDF (Українська)

Литература


Література

Gehrke, I., Geiser, A., Somborn-Schulz, A. (2015) Innovations in nanotechnology for water treatment Nanotechnology, Science and Applications, 8, 1-17, doi: 10.2147/NSA.S43773.

Amin, М.Т., Alazba, А. А., Manzoor, U. (2014). A Review of Removal of Pollutants from Water/Wastewater Using Different Types of Nanomaterials Advances in Materials Science and Engineering, 1-24, doi: 10.1155/2014/825910.

Hamidreza Sadegh, Gomaa, A., Gomaa, M.. (2017) The role of nanomaterials as effective adsorbents and their applications in wastewater treatment. J Nanostruct Chem., 7, 1–14, doi: 10.1007/s40097-017-0219-4.

Amin, M. M., Hashemi, H, Bovini, A. M., Hung, Y. T. (2013) A review on wastewater disinfection International Journal of Environmental Health Engineering, 2, 22, doi: 10.4103/2277-9183.113209.

Liu, X., Wang, M,. Zhang, S., Pan, B. (2013) Application potential of carbon nanotubes in water treatment: a review J Environ Sci (China), 25, 1263–1280, doi: 10.1016/S1001-0742(12)60161-2.

Michael, F. L. De Volder, Sameh, H. Tawfick,, Ray, H. Baughman, A. John Hart (2013) Carbon Nanotubes: Present and Future Commercial Applications Science, 339, 535–539, doi: 10.1126/science.1222453.

Ms. Sulekha (2016) Role of Nanotechnology in waste water treatment International Journal of Advanced Research and Development, 1, 25–28.

Maryam Ahmadzadeh Tofighy, Toraj Mohammadi (2011) Adsorption of divalent heavy metal ions from water using carbon nanotube sheets Journal of Hazardous Materials, 185, 140–147, doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.09.008.

Zoheb Karim, Aji P. Mathew, Mattias Grahn (2014) Nanoporous membranes with cellulose nanocrystals as functional entity in chitosan: Removal of dyes from water. Carbohydrate Polymers, 112, 668–676, doi: 10.1016/j.carbpol.2014.06.048.

Zhuqing Wang, Aiguo Wu, Lucio Colombi Ciacchi, Gang Wei (2018) Recent Advances in Nanoporous Membranes for Water Purification Nanomaterials, 8, 65, doi: 10.3390/nano8020065.

Borodajenko, N., Rubenis, K., Pura, A., Mironova-Ulmane, N. (2014) Studies of TiO2 Ceramics Structure after Thermal Treatment at Different Conditions Key Engineering Materials, 604, 309–312, doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.604.309.

Rubenis, K., Ozoliņš, J., Pūra, A. (2012) The Influence of Thermal Treatment on the Properties of TiO2 Ceramics Obtained by Extrusion Material Science and Applied Chemistry, 25, 71–75.

Rizwan Ahmad, Jin Kyu Kim, Jong Hak Kim, Jeonghwan Kim (2017) Nanostructured Ceramic Photocatalytic Membrane Modified with a Polymer Template for Textile Wastewater Treatment Appl. Sci., 7, 1284, doi: 10.3390/app7121284.

Krivileva, S. (2018) Evaluation of the possibility of using nanocrystalline apatite powders as inorganic fillers of toothpastes. Вicник НТУ «XПI»,. Серiя: «Нові рішення в сучасних технологіях». – Харків: НТУ "ХПІ", 16 (1292), 158–164, doi: 10.20998/2413-4295.2018.16.24.

Кривилева, С.П. Исследование возможности синтеза гидроксилапатита биомедицинского назначения из растворов и гидротермальным методом. [Текст] / С.П. Кривилева // Вicник НТУ «XПI», Харків: НТУ "ХПІ", 50(1159). Серiя: Хiмiя, хiмiчна технологiя та екологiя. – 2015. – С. 41–47.

References

Gehrke, I., Geiser, A., Somborn-Schulz, A. (2015) Innovations in nanotechnology for water treatment Nanotechnology, Science and Applications, 8, 1-17, doi: 10.2147/NSA.S43773.

Amin, М.Т., Alazba, А. А., Manzoor, U. (2014). A Review of Removal of Pollutants from Water/Wastewater Using Different Types of Nanomaterials Advances in Materials Science and Engineering, 1-24, doi: 10.1155/2014/825910.

Hamidreza Sadegh, Gomaa, A., Gomaa, M.. (2017) The role of nanomaterials as effective adsorbents and their applications in wastewater treatment. J Nanostruct Chem., 7, 1–14, doi: 10.1007/s40097-017-0219-4.

Amin, M. M., Hashemi, H, Bovini, A. M., Hung, Y. T. (2013) A review on wastewater disinfection International Journal of Environmental Health Engineering, 2, 22, doi: 10.4103/2277-9183.113209.

Liu, X., Wang, M,. Zhang, S., Pan, B. (2013) Application potential of carbon nanotubes in water treatment: a review J Environ Sci (China), 25, 1263–1280, doi: 10.1016/S1001-0742(12)60161-2.

Michael, F. L. De Volder, Sameh, H. Tawfick,, Ray, H. Baughman, A. John Hart (2013) Carbon Nanotubes: Present and Future Commercial Applications Science, 339, 535–539, doi: 10.1126/science.1222453.

Ms. Sulekha (2016) Role of Nanotechnology in waste water treatment International Journal of Advanced Research and Development, 1, 25–28.

Maryam Ahmadzadeh Tofighy, Toraj Mohammadi (2011) Adsorption of divalent heavy metal ions from water using carbon nanotube sheets Journal of Hazardous Materials, 185, 140–147, doi: 10.1016/j.jhazmat.2010.09.008.

Zoheb Karim, Aji P. Mathew, Mattias Grahn (2014) Nanoporous membranes with cellulose nanocrystals as functional entity in chitosan: Removal of dyes from water. Carbohydrate Polymers, 112, 668–676, doi: 10.1016/j.carbpol.2014.06.048.

Zhuqing Wang, Aiguo Wu, Lucio Colombi Ciacchi, Gang Wei (2018) Recent Advances in Nanoporous Membranes for Water Purification Nanomaterials, 8, 65, doi: 10.3390/nano8020065.

Borodajenko, N., Rubenis, K., Pura, A., Mironova-Ulmane, N. (2014) Studies of TiO2 Ceramics Structure after Thermal Treatment at Different Conditions Key Engineering Materials, 604, 309–312, doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.604.309.

Rubenis, K., Ozoliņš, J., Pūra, A. (2012) The Influence of Thermal Treatment on the Properties of TiO2 Ceramics Obtained by Extrusion Material Science and Applied Chemistry, 25, 71–75.

Rizwan Ahmad, Jin Kyu Kim, Jong Hak Kim, Jeonghwan Kim (2017) Nanostructured Ceramic Photocatalytic Membrane Modified with a Polymer Template for Textile Wastewater Treatment Appl. Sci., 7, 1284, doi: 10.3390/app7121284.

Krivileva, S. (2018) Evaluation of the possibility of using nanocrystalline apatite powders as inorganic fillers of toothpastes. Вicник НТУ «XПI»,. Серiя: «Нові рішення в сучасних технологіях». – Харків: НТУ "ХПІ", 16 (1292), 158–164, doi: 10.20998/2413-4295.2018.16.24.

Krivilyova, S. (2015) Issledovanie vozmozhnosti sinteza gidroksilapatita biomedicinskogo naznacheniya iz rastvorov i gidrotermal'nym metodom [Study the possibility of synthesis hydroxyapatite for biomedical application from the solution and the hydrothermal method] Bulletin of NTU "KhPI". – Kharkiv: NTU "KhPI", 50 (1159), 41– 47.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


ISSN (print) 2522-1809; ISSN (online) 2522-1817