ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МЕХАНИЗМЫ АДСОРБЦИИ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ БЕНТОНИТА И УГЛЕРОДА, ПОЛУЧЕННОГО ИЗ ДРЕВЕСНЫХ ОПИЛОК

Аннотация

Композиты на основе бентонита и углеродных материалов, полученных из древесных опилок, представляют собой перспективный класс адсорбентов для очистки воды благодаря сочетанию высокой удельной поверхности, развитой пористой структуры и значительной катионообменной емкости. В данной работе рассмотрены современные подходы к получению бентонит-углеродных композитов, включая пиролиз древесных отходов, процессы карбонизации и активации, а также методы введения бентонита в углеродную матрицу. Проанализированы основные физико-химические характеристики материалов, включая пористую структуру, функциональные группы поверхности, фазовый состав и морфологические особенности. Особое внимание уделено влиянию состава композитов на их адсорбционные свойства и механизмам взаимодействия с загрязняющими веществами. Показано, что эффективность удаления тяжелых металлов, органических красителей и фармацевтических соединений обусловлена сочетанием механизмов ионного обмена, электростатического взаимодействия, образования водородных связей, π–π-взаимодействий и физической адсорбции в порах материала. Рассмотрены основные факторы, влияющие на процесс адсорбции, включая pH среды, температуру, концентрацию загрязнителей и структурные характеристики адсорбента. Проведенный анализ показывает, что композиты на основе бентонита и углерода из древесных опилок обладают значительным потенциалом для создания эффективных, доступных и экологически безопасных технологий очистки водных ресурсов.