Введение к работе
Актуальность темы. В современной экологической обстановке трудно переоценить значение сорбігдснно-актившх материалов, с помощью которых^-удается в определенной степени предотвращать дальнейшее загрязнение окружающей среды и обеспечить рациональное природопользование.
Особое место среди таких. материалов занимают ношлексообрззующие сорбенты, которые проявляют высокую эффективность при извлечении и концентрировании металлов из природных объектов низкой концентрации. Кроме того, коыплексообразующие сорбенты расширяют возможность аналитической практики в средствах мониторинга окружающей среды и исследовании геохимии ландшафтов для контроля за содержанием металлов в природных объектах.
В последние годы большое внимание привлекают сорбционные материалы волокнистой структуры. Присущая волокнистым материалам развитая поверхность и преимущественное расположение футэсциокально-актавкых групп в поверхностных слоях волокон определяют высокие кинетические характеристики этих сорбентов и высокую их эффективность в процессах сорбции и десорбции. Вследствие этого совершенствование методов получения и расширения их ассортименте] является весьма актуальной задачей.
В связи с вышеизложенным настоящая работа посвящена получению нового волокнистого сорбента с комплексообразующими свойствами на основе моинфицированного поливинилспиртового (ЛВС) волокна.
В качестве исходной волокнистой матрицы было использовано поливикилсшіртовое волокно, выбор которого обусловлен ВЫСОКОЙ гидролитической устойчивостью полимера, а модифікатором, обеспечивающим введение в волокно слабоосновных комплексообразующих групп, являлся полиэтиленполиамин (ПЗГІА).
Данная диссертационная работа выполнялась в соответствии с научно-технической программой "Университеты России".
Цели и задачи исследования. Целью .диссертационной работы являлась разработка способа получения комплекситов на основе поливикилепиртовего волокна, обладающих сорбционной активностью по отношению к ионам переходных металлов. Для достижения поставленной цели было необходимо:
изучить механизм прививочной полимеризации глицидилмйтакрилата к ПВО волокну с использованием окислительно-восстановительной системы (ОВС) и разработать эффективный процесс получения привитых сополимеров поливинилового спирта и полигл^іцидилметакрилата;
исследовать закономерности гетерофазной реакции полшераналогичкых превращений привитого сополимера поливиниловый оішиї-пслиглицидилметакрилат (ПВО-ПГМА) при взаимодействии с аминамиі
- " изучить комплекс ссрбциоккых свойств полученных
комплексообоазукщих волокон в процессах сорбции ионов тяжелых и
платиновых металлов.
Методы исследования. При выполнении экспериментальной части диссертационной работы был использован комплекс современных методов исследования, таких как ИК-спектроскопия, ЭПР, химические, спектрофотометрические, элементный «ям) анализ и метод математического моделирования.
Научная новизна. В работе впервые:
установлен механизм прививочной полимеризации глицидилметакрилата.к поливинилспиртовому волокну в присутствии ОВС Си^-щэ,. Показано, что привитой ПГМА связан с
к tL е.: *
макромолекулами ПБС через гидроксильные группы;
дано количественное описание процессов сорбции ионов цветных металлов новым хемосорбционкым ПВО волокном. Определены кинетические характеристики и рассчитаны константы устойчивости образующихся комплексов, коэффициенты распределения и разделения металлов при сорбции из бикомпонентных систем;
выявлен матричный эффект в процессах комгоюксообразования меда с полимерным лигандом аминированного полиглицидиліметакрилата, проявляющийся в снижении сорбционной емкости по металлу с увеличением количества привитого компонента.
Практическая значимость. Разработан способ получения хемосорбщгонных поливинилепиртовых волокон со статической обменной емкостью по неї (С0Енс1) 3,5 шоль/г путем синтеза привитого сополимера ПВС-ПГМА с последующим аминированием его полизтиленполиамином.
Оценены сорбщюнкые свойства полученных комплексообразувщих волокон, содержащих в привитых цепях группы полизтиленполиамина и показана их селективность при сорбции vis сложных солевых
растворов, что позволяет рекомендовать такие материалы для концентрирования микрсзлемектов из природных и сточных промышленных вод.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 1 Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы химии и химической технологии" ("Химия-97"), Иваново, 1997; Всероссийской научно-технической конференции "Современные технологии текстильной промышленности" ("Текстиль-97"), Москва, 1997; научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов МГТА, Москва, 1996 И 1997 ГГ.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 3 статьи и тезисы докладов на 2 научных конференциях.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, посвященного анализу методов получения хемосорбциокных волокон и закономерностей комплексообразования ионов металлов с полимерными лигандами, экспериментальной части, выводов, списка литературы (127 наименований). Работа изложена на 204 страницах, содержит 52 рисунка, 26 таблиц.
