ВКР презентация исправленная_Михайлова

1.

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный технический
университет имени Гагарина Ю.А.»
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
на тему:
«Адсорбент на основе нанолистов максенов
состава Ti₃C₂Tₓ для удаления метиленового синего
из растворов»
Кафедра «Химия и химическая технология материалов»
Студент группы б1-ХМТН-41: Михайлова Елизавета Сергеевна
Научный руководитель: к.т.н., доцент кафедры Ковынева Наталья Николаевна
Саратов 2026
1

2.

Актуальность исследования
2
• Загрязнение водных систем органическими красителями остаётся серьёзной экологической
проблемой.
• Метиленовый синий — устойчивый к разложению катионный краситель, трудно удаляемый
традиционными методами.
• Максены Ti₃C₂Tₓ обладают высокой удельной поверхностью, гидрофильностью и богатым набором
функциональных групп.
• 2D-структура максенов обеспечивает высокую адсорбционную способность и быстрый массоперенос.
• Необходима оценка эффективности Ti₃C₂Tₓ как адсорбента для очистки водных растворов от
метиленового синего.

3.

Максены Ti3C2Tx как высокоэффективный
адсорбционный материал
Максены Ti₃C₂Tₓ как высокоэффективный
адсорбционный материал
Максены представляют собой двумерные наноматериалы слоистого
строения, относящиеся к классу карбидов и нитридов переходных
металлов.
Общая формула максенов: Mₙ₊₁XₙTₓ, где
M — переходный металл (Ti),
X — углерод и/или азот (С),
Tₓ — поверхностные функциональные группы (–O, –OH, –F).
Основное преимущество: очень высокая сорбционная способность благодаря сочетанию
развитой поверхности, активных функциональных групп и сильного электростатического
взаимодействия с молекулами метиленового синего.
3

4.

Цель и задачи исследования
Цель: исследование процесса удаления метиленового синего
из растворов адсорбентом на основе нанолистов максенов
состава Ti3C2Tx.
Задачи:
1) Определение порога коагуляции максенов при взаимодействии с
метиленовым синим;
2) Исследовать закономерности процесса адсорбции метиленового
синего максенами состава Ti3C2Tx;
3) Разработка лабораторного технологического регламента на проведение
работ по адсорбционной очистке сточных вод, содержащих органические
красители.
4

5.

Калибровочный метод определения
метиленового синего
Градуировочный график зависимости оптической плотности
от концентрации метиленового синего в растворе
5

6.

Определение концентрации дисперсии
максенов
6

7.

Определение порога коагуляции
максенов
7

8.

Влияниие рН на эффективность адсорбции
метиленового синего максенами Ti3C2Tx
8
Эффективность удаления красителя Э, %, рассчитана
по формуле
С0 − С
Э=
∙ 100%
С0
рН
С0, моль/л
Скон,
q, моль/г
∆C, ммоль/л
Э, %
моль/л
2,6
0,00156
0,0000313
0,0008
0,0015
98
4,4
0,00234
0,0000875
0,0013
0,0022
96,3
6,6
0,00313
0,000147
0,002
0,0029
95,3
8,0
0,00469
0,000206
0,0034
0,0044
95,6
10,2
0,00625
0,000456
0,0049
0,0057
92,7
Зависимость эффективности удаления метиленового синего
максенами Ti₃C₂Tₓ от pH раствора

9.

Изотермы адсорбции
Классическая (базовая) изотерма адсорбции
метиленового синего
Изотерма адсорбции метиленового синего в
линейной интерпретации модели Ленгмюра
Изотерма адсорбции метиленового синего в
линейной интерпретации модели Фрейндлиха
Изотерма адсорбции метиленового синего в
линейной интерпретации модели Темкина
9
№
Название модели
Линейная формула уравнения
1
Модель Ленгмюра
Сравн.