Особливості комплексоутворення на поверхні кремнезему, що містить тіосечовинну групу
Анотація
Розглянуто особливості комплексоутворення іонів Hg2+ в поверхневому шарі сорбентів, що містять тіосечовинну функціональну групу. Показано, що високими кінетичними характеристиками володіють сорбенти, одержані темплатним методом. У випадку ксерогелів встановлення сорбційної рівноваги спостерігається тільки на 4 добу. Встановлено, що для зразків з невисокою поверхневою концентрацією тіосечовинних груп (1,6 мкмоль/м2) утворюються комплекси складу 1:1. Для цих же зразків спостерігається найбільша величина ССЄ (~355–370 мг/г). При концентрації тіосечовинних груп вище 10 мкмоль/м2 спочатку утворюються комплекси складу 1:2 , які при зростанні рівноважної концентрації іонів ртуті (ІІ) у розчині трансформуються в комплекси складу 1:1. Нарешті, у випадку полімерної будови поверхневого шару навіть утворення комплексів складу 1:2 не веде до участі в комплексоутворенні всіх тіосечовиних груп, що обумовлює істотне зменшення величини ССЄ. Для всіх сорбентів при поглинанні іонів Hg2+ спостерігається зниження величини рН, що свідчить про перехід частини тіосечовинних лігандних груп у тіольну форму. Це узгоджується з даними ІЧ спектроскопії. Показана можливість десорбції ртуті (ІІ) з поверхні використаних сорбентів шляхом триразової їх обробки 1М розчином хлористоводневої кислоти.
Посилання
Тертых В.А., Белякова Л.А. Химические реакции с участием поверхности кремнезема. – Киев: Наук. думка, 1991. – 264 с.
Воронков М.Г., Власова Н.Н., Пожидаев Ю.Н. Кремнийорганические ионообменники и комплексообразующие сорбенты (обзор) // Журн. прикл. химии. – 1996. – Т. 69, № 5. – С. 705–718.
Пожидаев Ю.Н. Карбофункциональные полиалкилсилсесквиоксаны с ионообменными и комплексообразующими свойствами: Автореф. дис. докт. хим. наук: 02.00.08 /ИрИХ СО РАН. – Иркутск, 2004. – 42 с.
Химия привитых поверхностных соединений / Под ред. Г.В. Лисичкина. – М.: Физматлит, 2003. – 592 с.
Zub Yu. Synthesis of functionalized mesoporous silicas, structure of their surface layer and sorption properties // Nanomaterials and Supramolecular Structures / Eds. A.P.Shpak and P.P.Gorbyk. – Springer. – 2009. – P. 179–196.
Zub Yu.L. Design of functionalized polysiloxane adsorbents and their environmental applications // Sol-Gel Methods for Materials Processing (ARW NATO) / Eds. Innocenzi P., Zub Yu.L., Kessler V.G. – Dordrecht: Springer, 2008. – P. 1–29.
Дударко О.А., Гончарик В.П., Семений В.Я., Зуб Ю.Л. Cорбционные свойства полисилоксановых ксерогелей, функционализированных производными фосфоновой кислоты, по отношению к ионам Hg2+, Nd3+, Dy3+ и UO2+ // Защита металлов. – 2008. – Т. 44, № 2. – С. 193–197.
Melnyk I.V., Goncharyk V.P., Kozhara L.I., Yurchenko G. R., Matkovsky A.K. , Zub Y.L. and Alonso В. Sorption properties of mesoporous spray-drying microspheres with the residues of phosphonic acids // Microporous and Mesoporous Materials. – 2012. – V. 153. – P.171–177.
Melnyk I.V., Goncharyk V.P., Stolyarchuk N.V., Kozhara L.I. , Lunochkina А.S. , Zub Yu.L., Alonso B. Dy3+ sorption from water solutions by mesoporous silicas functionnalized by phosphonic acid groups // Journal of Porous Materials. – 2012. – V. 19. – P.579–585.
Добрянская Г.И., Гончарик В.П., Koжара Л.И., Зуб Ю.Л., Дабровский A. Комплексообразование с участием ионов Hg(II) на поверхности полисилоксановых ксерогелей, функционализированных 3-меркаптопропильными группами // Кординац. химия. – 2009. – Т. 35, № 4. – С. 268–275.
Назарчук Г.И., Гона Е.И., Зуб Ю.Л. Синтез, строение и сорбционные свойства мезопористых кремнеземов, функционализированных тиомочевинными группами // Наноматериалы и нанокомпозиты в медицине, биологии, экологии / под. ред. А.П.Шпака и В.Ф.Чехуна. – Київ: Наукова думка, 2011. – С. 47–66.
Гона Е. И., Зуб Ю. Л., Ярошенко Н. А., Говорек Я. Темплатный синтез мезопористых кремнеземов с тиомочевинной функциональной группой // Журнал физической химии. – 2007 – Т. 81, № 3. – C. 399–405.
Nazarchuk G.I., Melnyk I.V., Zub Y.L., Makridina O.I., Vezentsev A.I. Mesoporous silica containing ≡Si(CH2)3NHC(S)NHC2H5 functional groups in the surface layer // J. Colloid Interf. Sc. – 2013. – V. 389. – P. 115–120.
Гона Е.И., Мельник И.В., Зуб Ю.Л., Dabrowski A. Новые адсорбционные материалы, содержащие в поверхностном слое функциональные группы состава ≡Si(CH2)3NHC(S)NHC2H5 // Химия, физика и технология поверхности. – 2007. – Вып. 13. – С. 87–98.
Melnyk I.V., Gona O.I., Kozhara L.I., Zub Yu.L., Yaroshenko N.A., Kouznetsova T.F., Ratko A.I. Study of Hg2+ sorption from water solutions by mesoporous silica with thiourea functional groups // Sol-gel methods for materials processing (ARW NATO) / Eds. Innocenzi P., Zub Yu.L., Kessler V.G. – Dordrecht: Springer, 2008. – P. 375–381.
Мельник И.В., Столярчук Н.В., Кожара Л.И., Гончарик В.П., Зуб Ю.Л. Получение мостиковых полисилсесквиоксановых ксерогелей с тиомочевинными группами // Журнал органической химии. – 2013. – T. 83, № 8. – С. 1384–1391.
Гладышев В.П., Левицкая С.А., Филиппова Л.М. Аналитическая химия ртути. –Москва: Наука, 1973. – 228 с.
Antochshuk V., Olkhovyk O., Jaroniec M., Park In-Soo, and Ryoo R. Benzoylthiourea-modified mesoporous silica for mercury(II) removal // Langmuir. – 2003. – V. 19. – P. 3031–3034.
Зуб Ю.Л. Функціоналізовані органокремнеземи: синтез, будова, фізико-хімічні властивості: Дис…. докт. хім. наук: 02.00.04. – Харків, 2010. – 603 с.
Jensen К.А., Nielsen Р.Н. Infrared spectra of thioamides and selenoamides // Acta Chem. Scand. – 1966. – V. 20. – P. 597–629.
Кириллов А.И., Панежда Е.В., Пожидаев Ю.Н., Белоусова Л.Ю., Власова Н.Н., Воронков М.М. Сорбция серебра (I) кремнийорганическим полимером поли3-силсесквиоксанилпропил)тиоацетамидом // Журн. приклад. химии. – 2000. – Т.73, №3. – С. 520–521.
