СЕКЦИЯ 4. «ГИБРИДНЫЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ И ОРГАНО-
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МАТЕРИАЛЫ»
54
ТЕРМОАНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОРГАНО-МИНЕРАЛЬНЫХ
КОМПОЗИТОВ
Мурашкевич А. Н.
1
, Алисиенок
О. А.
1
, Кравченко А. О.
1
, Жарский И. М.
1
,
Федорова О. В.
2
, Максимовских А. И.
2
1
Белорусский государственный технологический университет, Республика Беларусь,
220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а
e-mail:
man@belstu.by
.
2
Институт органического синтеза им. И. Я. Постовского
Уральского отделения Российской академии наук,
Российская Федерация, 620990 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 22.
e-mail:
fedorova@ios.uran.ru
Abstract.
Developed methods of the preparation of organo-mineral composites in which the
double oxides SiO
2
/TiO
2
and SiO
2
/ZrO
2
acted as a carrier of crown ether
accessible to metal cations or
amino acid. Seted sequences and temperature ranges transformation of composites during heat
treatment. It is shown the efficiency of metal cations imprinting in adsorbents at the sol - gel synthesis
stage, which allows to increase the adsorption of a number of cations.
Создание новых эффективных сорбентов основывается на понимании механизмов
взаимодействия активных центров сорбента с катионами или органическими молекулами: в
процессе формирования органо-неорганического композита, и затем при взаимодействии
последнего с сорбируемой частицей и образования комплекса с катионом металла. При этом
специфика его организации во многом становится зависимой от состава, структуры и
морфологии подложки, качественного и количественного состава активных сайтов
поверхности. Разработанные подходы к синтезу органо-неорганических композитов позволяют
проводить гибкое варьирование свойств, в частности влиять на эффективность и селективность
извлечения определенных катионов [1,2].
Разработаны методы получения органо-минеральных композитов, в которых в качестве
носителя краун-эфира (КЭ) выступали двойные оксиды SiO
2
/TiO
2
, и SiO
2
/ZrO
2
. В качестве
источников оксидов использованы золи оксидов титана, кремния циркония. Показано, что
основная часть воды, а также растворитель – диметилформамид (ДМФА) связаны комплексно с
КЭ. Удаление воды и ДМФА из комплекса происходит одновременно с его разложением, что
может свидетельствовать о расположении воды и ДМФА внутри молекулярной полости КЭ.
Температурный интервал удаления КЭ зависит от соотношений оксидов в композите и
оксидов /КЭ. Для органо-минеральных композитов, где носителем крауна выступал оксид
кремния-циркония, можно отметить, что количество удерживаемого полостью макроцикла
ДМФА и воды гораздо меньше и температура процессов, связанных с удалением КЭ, ниже на
15–20
о
С.
Особенностью термических превращений органо-минеральных композитов, в которых
краун-эфир комплексно связан с аминокислотой, является наличие двух экзотермических
эффектов, которые соответствуют процессам удаления ДМФА и, вероятнее всего, аминокислот,
комплексно связанных с КЭ. Наличие небольшого экзотермического эффекта в области 440
о
С
может соответствовать удалению наиболее прочно связанных с поверхностью носителя
молекул КЭ. Таким образом, удаление КЭ, содержащих аминокислоты, происходит в два этапа,
причем в образцах, где формировали отпечаток аминокислоты, температуры удаления
несколько ниже: 405 и 363
о
С и 382 и 363
о
С в случае отпечатка. Кроме этого в непромытых
образцах зафиксированы небольшие эффекты при Т = 537–616
о
С.
Таким образом, впервые разработаны методы синтеза композитов неорганический
оксид
краун-эфир, имеющие отпечаток катиона металла. Показано, что композит на основе
оксидов ZrO
2
–SiO
2
и комплекса ДБК с катионами La (III) (без отмывки) практически
количественно сорбирует La (III) из метанольных растворов. Показано, что композиты на
основе оксидов SiO
2
–TiO
2
с отпечатками катионов Ba (II), Sr (II), Cs (I) La (III) и Eu (III), и
особенно с отпечатком Sm (III) количественно сорбируют катионы La. Композит с отпечатком
Do'stlaringiz bilan baham: |