Синтез і сорбційні властивості щодо іонів токсичних металів композитів на основі силікагелю з адсорбованими кополімерами 4-вінілпіридину та трет-бутилметакрилату

Синтез і сорбційні властивості щодо іонів токсичних металів композитів на основі силікагелю з адсорбованими кополімерами 4-вінілпіридину та трет-бутилметакрилату / Н. Олійник та ін. Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка.Хімія. 2023. Вип. 1(58). С. 18–21.

Вступ. Органо-мінеральні композитні матеріали дозволяють посилювати адсорбційні властивості поруватих неорганічних матеріалів і отримувати ефективні сорбенти для вилучення іонів токсичних металів антропогенного походження зі стічних вод.
Метою роботи було створення органо-мінеральних композитів шляхом адсорбції на поверхні силікагелю кополіме- рів 4-вінілпіридину (4-ВП) і трет-бутилметакрилату (ТБМА) з різними молярними співвідношеннями комономерів і дослідження їхніх сорбційних властивостей щодо іонів Cu(II), Cd(II), Pb(II) та Fe(III).
Методи. Мольна частка комономерів у складі синтезованих кополімерів визначалась за допомогою 1Н ЯМР-спектро- скопії. Іммобілізацію кополімерів 4-ВП:TБMA на поверхні доводили за допомогою ІЧ-спектроскопії. Термогравіметричний аналіз використовували для визначення мольної частки органічної складової (кополімерів) у створених композитах. Сорбційні характеристики синтезованих композитів щодо іонів Cu(ІІ), Cd(II), Pb(ІІ) та Fe(ІІІ) досліджували у статичному режимі проведення сорбції, рівноважні концентрації іонів металів фіксували атомно-абсорбційним методом.
Результати. Кополімеризацію 4-вінілпіридину (4-ВП) і трет-бутилметакрилату (TБMA) здійснювали з вихідними молярними співвідношеннями комономерів 1 : 4, 1 : 1, 4 : 1. Органо-мінеральні композити формували шляхом адсорбції цих кополімерів на поверхні силікагелю у масовому співвідношенні кополімер : силікагель 1 : 4. Знайдено масовий вміст органічної складової (кополімерів 4-ВП : ТБМА) у створених органо-мінеральних композитах: 13,6 ± 0,1 мас. % для копо- лімеру із початковим співвідношенням комономерів 4-ВП : ТБМА = 1 : 4 (композит 1); 15,7 ± 0,1 мас. % для кополімеру із початковим мольним співвідношенням комономерів ratio 4-ВП : ТБМА = 1 : 1 (композит 2) і 16,0 ± 0,1 мас. % для кополімеру із початковим співвідношенням комономерів 4-ВП : ТБМА = 4 : 1 (композит 3). Установлено, що їхня сорбційна ємність щодо всіх досліджених іонів у 2–3 рази вища за таку для вихідного силікагелю.
Висновки. Установлено, що найкращі сорбційні властивості щодо іонів Cu(II), Pb(II), Cd(II) і Fe(III) притаманні композиту на основі силікагелю з адсорбованим кополімером 4-вінілпіридину і трет-бутилметакрилату з вихідним молярним співвідношенням 4 : 1.