Влияние химической природы функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелей
Цель данной работы – изучение влияния химической природы боковых функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционное сродство химически модифицированных силикагелей к катионам кадмия, свинца и меди как наиболее типичным загрязнителям воды. Путем химической иммобилизации моно-(6-O-(толуол...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine
2020-02-01
|
| Series: | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/530 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1849421984240238592 |
|---|---|
| author | L. A. Belyakova |
| author_facet | L. A. Belyakova |
| author_sort | L. A. Belyakova |
| collection | DOAJ |
| description |
Цель данной работы – изучение влияния химической природы боковых функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционное сродство химически модифицированных силикагелей к катионам кадмия, свинца и меди как наиболее типичным загрязнителям воды. Путем химической иммобилизации моно-(6-O-(толуолсульфонил))-?-циклодекстринов на поверхности гранулированного мезопористого силикагеля синтезированы два органо-неорганических сорбента, отличающиеся только химической природой боковых функциональных групп широкого края привитых молекул ?-циклодекстринов. Полученные функционализированные силикагели охарактеризованы с помощью ИК и УФ спектроскопии, химического, элементного и дериватографического анализа, рН-метрии, низкотемпературной адсорбции-десорбции азота, а также сорбционных измерений. Результаты изучения сорбции катионов кадмия, свинца и меди из нитратных буферных растворов с рН = 2.0 проанализированы с помощью кинетической модели Лагергрена для процессов псевдопервого и псевдовторого порядка, а результаты равновесной сорбции – в рамках моделей Ленгмюра и Фрейндлиха для однородных и гетерогенных поверхностей. Установлено, что в сорбции катионов металлов принимают участие только ?-циклодекстринсодержащие центры поверхности химически модифицированных силикагелей. При взаимодействии синтезированных силикагелей с буферными растворами нитратов кадмия, свинца и меди наблюдается одновременное образование комплексов включения привитых молекул ?-циклодекстринов с нитрат-анионами раствора и смешанных комплексов катионов металлов с боковыми функциональными группами широкого края иммобилизованных циклических олигосахаридов. Сорбционное сродство ?-циклодекстринсодержащего силикагеля с вторичными спиртовыми группами в структуре увеличивается в ряду Cd2+ < Pb2+ < Cu2+.Для ?-циклодекстринсодержащего силикагеля с боковыми тиосемикарбазидоэтильными группами последовательность сорбции катионов противоположная – Cu2+ < Pb2+ < Cd2+. Изменение сорбционной специфичности функционализированных силикагелей по отношению к катионам металлов интерпретировано с позиций теории «мягких» и «жестких» кислот и оснований. Образование на поверхности химически модифицированных силикагелей комплексов включения «?-циклодекстрин – нитрат-анион» состава 1:1 способствует сорбции катионов металлов. Полученные результаты позволяют прогнозировать сорбционную специфичность ?-циклодекстринсодержащих кремнеземных материалов и направленное ее изменение посредством использования различных функциональных производных ?-циклодекстрина.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-face0a0d977b490b88bb5f1fa19221d4 |
| institution | Kabale University |
| issn | 2079-1704 2518-1238 |
| language | English |
| publishDate | 2020-02-01 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of Ukraine |
| record_format | Article |
| series | Хімія, фізика та технологія поверхні |
| spelling | doaj-art-face0a0d977b490b88bb5f1fa19221d42025-08-20T03:31:19ZengChuiko Institute of Surface Chemistry of NAS of UkraineХімія, фізика та технологія поверхні2079-17042518-12382020-02-0111110.15407/hftp11.01.025Влияние химической природы функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелейL. A. Belyakova0Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко Национальной академии наук Украины Цель данной работы – изучение влияния химической природы боковых функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционное сродство химически модифицированных силикагелей к катионам кадмия, свинца и меди как наиболее типичным загрязнителям воды. Путем химической иммобилизации моно-(6-O-(толуолсульфонил))-?-циклодекстринов на поверхности гранулированного мезопористого силикагеля синтезированы два органо-неорганических сорбента, отличающиеся только химической природой боковых функциональных групп широкого края привитых молекул ?-циклодекстринов. Полученные функционализированные силикагели охарактеризованы с помощью ИК и УФ спектроскопии, химического, элементного и дериватографического анализа, рН-метрии, низкотемпературной адсорбции-десорбции азота, а также сорбционных измерений. Результаты изучения сорбции катионов кадмия, свинца и меди из нитратных буферных растворов с рН = 2.0 проанализированы с помощью кинетической модели Лагергрена для процессов псевдопервого и псевдовторого порядка, а результаты равновесной сорбции – в рамках моделей Ленгмюра и Фрейндлиха для однородных и гетерогенных поверхностей. Установлено, что в сорбции катионов металлов принимают участие только ?-циклодекстринсодержащие центры поверхности химически модифицированных силикагелей. При взаимодействии синтезированных силикагелей с буферными растворами нитратов кадмия, свинца и меди наблюдается одновременное образование комплексов включения привитых молекул ?-циклодекстринов с нитрат-анионами раствора и смешанных комплексов катионов металлов с боковыми функциональными группами широкого края иммобилизованных циклических олигосахаридов. Сорбционное сродство ?-циклодекстринсодержащего силикагеля с вторичными спиртовыми группами в структуре увеличивается в ряду Cd2+ < Pb2+ < Cu2+.Для ?-циклодекстринсодержащего силикагеля с боковыми тиосемикарбазидоэтильными группами последовательность сорбции катионов противоположная – Cu2+ < Pb2+ < Cd2+. Изменение сорбционной специфичности функционализированных силикагелей по отношению к катионам металлов интерпретировано с позиций теории «мягких» и «жестких» кислот и оснований. Образование на поверхности химически модифицированных силикагелей комплексов включения «?-циклодекстрин – нитрат-анион» состава 1:1 способствует сорбции катионов металлов. Полученные результаты позволяют прогнозировать сорбционную специфичность ?-циклодекстринсодержащих кремнеземных материалов и направленное ее изменение посредством использования различных функциональных производных ?-циклодекстрина. https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/530силикагельβ-циклодекстринповерхностьхимическое модифицированиенитраты металловсорбция |
| spellingShingle | L. A. Belyakova Влияние химической природы функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелей Хімія, фізика та технологія поверхні силикагель β-циклодекстрин поверхность химическое модифицирование нитраты металлов сорбция |
| title | Влияние химической природы функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелей |
| title_full | Влияние химической природы функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелей |
| title_fullStr | Влияние химической природы функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелей |
| title_full_unstemmed | Влияние химической природы функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелей |
| title_short | Влияние химической природы функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелей |
| title_sort | влияние химической природы функциональных групп привитых циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелей |
| topic | силикагель β-циклодекстрин поверхность химическое модифицирование нитраты металлов сорбция |
| url | https://cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/530 |
| work_keys_str_mv | AT labelyakova vliâniehimičeskojprirodyfunkcionalʹnyhgruppprivityhciklodekstrinovnasorbcionnuûspecifičnostʹsilikagelej |