В последние годы большое внимание уделяется вторичному использованию отходов различных производств. Это открывает перспективы сокращения воздействия на окружающую среду и замены частично или полностью кондиционных веществ при производстве различных продуктов.
Одними из перспективных для вторичного использования являются отходы водоподготовки: отработанные ионообменные смолы [1–7], осадки станций обезжелезивания [8–11], осадки коагуляции, так как они характеризуются постоянством элементного состава, обычно не содержат высокотоксичных веществ.
Среди различных направлений использования железосодержащих отходов станций обезжелезивания перспективным может рассматриваться получение из них каталитических материалов, например, для фотокаталитической очистки сточных вод.
Ранее было исследовано получение наноразмерных оксидов железа и оценены их фотокаталитические свойства [12]. Известно, что одним из эффективных фотокатализаторов является оксид цинка. Поэтому получение комплексного железо- и цинк-содержащего фотокатализатора представляет определенный интерес. Одним из наиболее эффективных, быстрых, малозатратных, легко масштабируемых методов получения наноразмерных материалов является метод экзотермического горения в растворах.
Так, в работе [13] был синтезирован феррит ZnFe2 O4 . В качестве восстановителя была выбрана лимонная кислота с мольным соотношением «восстановитель-окислитель» равным 1. Раствор готовили из чистых нитратов металлов и топлива с добавлением NH4 OH до pH 7. Реакция инициировалась при температуре 250 °С, а затем в течение часа полученный порошок кальцинировался при 800 °С. При этом в синтезированном образце присутствовала фаза ZnO. Размер кристаллитов до кальцинации составлял 20 нм, после 35 нм. При этом удельная поверхность образцов составляла 36 и 8 м2 /г соответственно.
В работе [14] был проведен синтез наноразмерных ZnO, α-Fe2 O3 , ZnFe2 O4 /ZnO и сравнена их фотокаталитическая активность по деструкции красителя. В качестве топлива для синтеза образцов использовался оксалил дигидразид. Деструкция проводилась под действием ультрафиолета. Изучалось влияние pH, доза катализатора, а также зависимость степени деструкции от времени. Наиболее высокая степень деструкции наблюдалась при pH = 8,5. Оптимальная доза катализатора составила — 1,2 г/л, степень деструкции при такой дозе — 68,43; 69,36; 90,95% для ZnO, a-Fe2O3 , ZnFe2 O4 /ZnO соответственно, что говорит о синергетическом эффекте железа и цинка в составе катализатора. Максимальная степень деструкции достигалась при 40 мин. обработки ультрафиолетом.