Олійник НадіяНіколаєва Олена0000-0001-8674-7874Яновська, Еліна СтаніславівнаЕліна СтаніславівнаЯновська0000-0003-3456-7518Вретік, Людмила ОлександрівнаЛюдмила ОлександрівнаВретік2024-12-122024-12-122023Синтез 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.https://doi.org/10.17721/1728-2209.2023.1(58).3https://ir.library.knu.ua/handle/15071834/5445Вступ. 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.Background. Organo-mineral composite materials sufficiently enlarge adsorption properties of porous inorganic materials and effective sorbents could be obtained for the toxic metal ions extraction from the waste water. The presented paper describes the synthesis of the new organo- mineral composites obtained by adsorption on the silica gel surface of 4-vinylpyridine (4-VP) and tert-butyl methacrylate (TBMA) copolymers with different molar ratios of co-monomers and investigates their sorption properties towards Cu(II), Cd(II), Pb(II) and Fe(III) ions. Methods. The molar content of 4-vinylpyridine links in the synthesized copolymers was determined using 1H NMR spectra. Weight fractions of copolymers in the synthesized composites were determined by thermogravimetric analysis. The sorption capacity of the synthesized composites towards Cu(II), Cd(II), Pb(II) and Fe(III) ions were investigated in a static mode, equilibrium concentrations of metal ions were detected by atomic- absorption method. Results. Copolymerization of 4-vinylpyridine and tert-butyl methacrylate with starting molar ratios 1 : 4, 1 : 1, 4 : 1 was carried out at 75 °C in an argon atmosphere in the balk. The organo-mineral composites were formed by adsorption of these copolymers on the silica gel surface in the mass ratio of copolymer:silica as 1 : 4. It was found that the fractions of adsorbed copolymers in composites obtained are: 13?6 ± 0,1 wt. % for the copolymer with starting molar ratio 4-VP : TBMA = 1 : 4 (composite 1); 15,7 ± 0,1 wt. % for the copolymer with starting molar ratio 4-VP:TBMA = 1 : 1 (composite 2) and 16,0 ± 0,1 wt. % for the copolymer with starting molar ratio 4-VP : TBMA = 4 : 1(composite 3). It was found out that the sorption capacity of the synthesized composites 1–3 towards Cu(II), Cd(II), Pb(II) and Fe(III) ions in 2–3 times higher in comparison with the sorption capacity of parent silica gel. Conclusions. The best sorption properties were determined for composite 3 with the highest content of 4-VP monomer in the adsorbed copolymer.ukоргано-мінеральні композити4-вінілпіридинтрет-бутилметакрилатсорбційні властивостіorgano-mineral composites4-vinylpyridinetert-butyl methacrylatesorption propertiesСтаття