🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

РАЗДЕЛЕНИЕ И КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ НА СУЛЬФОЭТИЛИРОВАННЫХ АМИНОПОЛИМЕРАХ

Работа №102582

Тип работы

Диссертации (РГБ)

Предмет

химия

Объем работы169
Год сдачи2021
Стоимость4290 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
284
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10
1.1 Классификация сорбентов. Материалы на основе аминополимеров 10
1.2 Влияние кислотности среды на сорбцию ионов металлов комплексообразующими
сорбентами 14
1.3 Сорбционное равновесие: изотермы сорбции 20
1.4 Кинетика сорбции ионов металлов комплексообразующими сорбентами 28
1.5 Динамическое концентрирование ионов металлов на комплексообразующих сорбентах . 33
1.6 Верификация обработки математическими моделями 37
1.7 Постановка задачи исследования 41
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 43
2.1 Синтез и идентификация сульфоэтилированных реагентов и аминополимеров 43
2.1.1 Сульфоэтилированные хитозаны со степенями модифицирования 0.3, 0.5, 0.7, 1.0 ... 43
2.1.2 Сульфоэтилированные полиэтиленимины со степенями модифицирования 0.34,
0.58, 0.74 43
2.1.3 Производные таурина 45
2.2 Методики приготовления растворов 45
2.3 Используемая аппаратура 45
2.4 Методика атомно-эмиссионного определения ионов металлов 46
2.5 Методика атомно-абсорбционного определения ионов металлов 46
2.6 Методика проведения сорбционных экспериментов в статических условиях 47
2.7 Методика определения СОЕ сорбентов по гидроксид-ионам 48
2.8 Методика определения ДОЕ сорбентов по гидроксид-ионам 49
2.9 Методика исследования степени набухания сорбентов 49
2.10 Методика проведения сорбционных экспериментов в динамических условиях 49
2.11 Методика потенциометрических измерений 50
2.11.1 Определение констант диссоциации органических реагентов и констант
устойчивости их комплексных соединений с ионами металлов 50
2.11.2 Определение констант диссоциации сульфоэтилированных аминополимеров,
констант устойчивости их комплексов с ионами металлов 51
ГЛАВА 3 ПРОТОЛИТИЧЕСКИЕ И КОМПЛЕКСООБРАЗУЮЩИЕ СВОЙСТВА СУЛЬФОЭТИЛИРОВАННЫХ РЕАГЕНТОВ И АМИНОПОЛИМЕРОВ 53
3.1 Протолитические и комплексообразующие свойства производных таурина 53
3.2 Кислотно-основные и комплексообразующие свойства несшитых сульфоэтилированных полиэтилениминов 57
ГЛАВА 4 СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СУЛЬФОЭТИЛИРОВАННЫХ
АМИНОПОЛИМЕРОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К ИОНАМ ПЕРЕХОДНЫХ И ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ 61
4.1 Идентификация сшитых сульфоэтилированных полиэтилениминов и их кислотно -
основные свойства 61
4.2 Влияние кислотности среды на сорбцию ионов переходных и щелочноземельных
металлов сульфоэтилированными полиэтилениминами 64
4.3 Кинетика сорбции ионов переходных и щелочноземельных металлов
сульфоэтилированными полиэтилениминами 68
4.4 Влияние концентрации иона-комплексообразователя на сорбцию индивидуальных ионов
переходных металлов сульфоэтилированными аминополимерами 73
4.5 Влияние концентрации иона-комплексообразователя на сорбцию ионов металлов СЭХ 1.0
при их совместном присутствии в растворе 79
ГЛАВА 5 СОРБЦИЯ ИОНОВ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ СУЛЬФОЭТИЛИРОВАННЫМИ
АМИНОПОЛИМЕРАМИ 85
5.1 Влияние кислотности среды и степени модифицирования на селективность сорбции платины (IV), палладия (II), золота (III) сульфоэтилированными аминополимерами 85
5.1.1 Сорбция платины (IV), палладия (II), золота (III) сульфоэтилированными сорбентами на основе хитозана 85
5.1.2 Сорбция платины (IV), палладия (II), золота (III) сульфоэтилированными сорбентами на основе полиэтиленимина 95
5.2 Кинетика сорбции платины (IV), палладия (II), золота (III) сульфоэтилированными аминополимерами 103
5.3 Динамическое концентрирование платины (IV), палладия (II), золота (III)
сульфоэтилированными аминополимерами 112
5.4 Регенерационные свойства сульфоэтилированных аминополимеров 125
5.5 Физико-химическое обоснование возможности сорбционно-спектроскопическогоопределения палладия (II) и золота (III) с использованием сульфоэтилированных аминополимеров 130
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 144
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 147


Актуальность темы исследования
Аминополимеры являются веществами, которые можно модифицировать путем введения различных функциональных групп. При этом получаются сорбенты, способные к извлечению целевых компонентов как в процессе ионного обмена на поверхности полученного материала, так и за счет комплексообразования. Это позволит использовать тонкие различия для близких по физико-химическим свойствам аналитов, таких как ионы благородных металлов, методы разделения которых до настоящего времени недостаточно проработаны.
Так, например, хитозан зарекомендовал себя как удобная, доступная и экологичная матрица для синтеза сорбентов. Его модифицирование позволило создать большое количество селективных комплексообразующих материалов. Другой аминополимер - полиэтиленимин - широко применяется в качестве модификатора поверхности сорбентов благодаря высокому содержанию первичных и вторичных аминогрупп в своем составе. По этой же причине использование полиэтиленимина в качестве матрицы для синтеза селективных сорбентов является перспективным. Однако сорбенты, позволяющие осуществить разделение ионов благородных металлов, характеризующихся близкими физико-химическими свойствами, до сих пор крайне малочисленны.
В Институте органического синтеза УрО РАН впервые синтезированы сульфоэтилированные материалы на основе хитозана и полиэтиленимина. Предполагается, что введение сульфоэтильных групп в состав аминополимеров позволит в значительной степени дифференцировать свойства исследуемых сорбентов по отношению к ионам благородных металлов за счет уменьшения основности аминогрупп в их составе. Для формирования основ использования сульфоэтилированных аминополимеров в процессах разделения и концентрирования ионов благородных металлов необходимо исследование их физико-химических свойств.
Работа выполнялась при финансовой поддержке стипендии Губернатора Свердловской области, стипендии первого Президента России Б. Н. Ельцина; РФФИ в рамках научного проекта № 16-33-00110 мол_а; Правительства Российской Федерации (постановление № 211, контракт № 02.A03.21.0006).
Степень научной разработанности темы
Анализ литературных данных показывает, что для концентрирования ионов благородных металлов предложено довольно большое количество сорбентов различной природы. Однако, чаще всего эти материалы являются групповыми и не позволяют селективно извлекать отдельные ионы благородных металлов на фоне других. Кроме того, сорбция ионов благородных металлов во многих случаях исследуется из относительно простых по составу растворов: одно-, двух- или трехкомпонентных, что затрудняет интерпретацию селективных свойств сорбентов.
Моделирование равновесия сорбции ионов металлов различными материалами также во многих случаях не учитывает конкурентных процессов, которые могут протекать в многокомпонентных системах. Между тем результаты исследования свойств сорбентов в растворах сложного состава и их адекватная математическая обработка являются необходимыми для разработки методик селективного концентрирования ионов металлов. Сульфоэтилированные хитозаны (СЭХ) ранее были предложены для сорбции ионов серебра (I) из растворов сложного состава, но их свойства по отношению к ионам палладия (II), платины (IV) и золота (III) исследованы не были. Изучение свойств сульфоэтилированных полиэтилениминов (СЭПЭИ) ранее также не проводилось.
Цели и задачи работы
Цель исследования - выявление физико-химических закономерностей извлечения ионов благородных и сопутствующих им в различных объектах ионов металлов материалами на основе сульфоэтилированных аминополимеров - полиэтиленимина и хитозана - в зависимости от степени их модифицирования и условий проведения сорбции.
В рамках поставленной цели решались следующие задачи:
1. Определение констант диссоциации функциональных групп в составе мономерных аналогов исследуемых сорбентов (производных таурина) и несшитых сульфоэтилированных полиэтилениминов, а также констант устойчивости комплексных соединений, образуемых ими с ионами металлов.
2. Определение констант диссоциации функциональных групп в составе материалов на основе сульфоэтилированных полиэтилениминов, их степени набухания, статической и динамической обменных емкостей по гидроксид-ионам.
3. Установление закономерностей сорбции ионов серебра (I) и меди (II) сорбентами на основе сульфоэтилированных полиэтиленимина и хитозана из растворов сложного состава; построение изотерм сорбции ионов металлов и проведение их анализа на соответствие известным теоретическим моделям, используемым для описания сорбции из однокомпонентных и многокомпонентных растворов.
4. Выявление закономерностей влияния степени сульфоэтилирования и природы аминополимерной матрицы на сорбцию золота (III), палладия (II), платины (IV) исследуемыми материалами из растворов различного состава.
5. Определение кинетических параметров сорбции золота (III), палладия (II), платины (IV) сульфоэтилированными полиэтиленимином и хитозаном из растворов различного состава; оценка вклада диффузионной и химической кинетики в механизм сорбционного процесса.
6. Определение оптимальных условий концентрирования платины (IV), палладия (II), золота (III) сульфоэтилированными аминополимерами в динамических условиях.
7. Исследование регенерационных свойств СЭПЭИ и СЭХ, подбор элюента для количественной десорбции ионов металлов с поверхности сорбентов.
8. Физико-химическое обоснование возможности сорбционно-спектроскопического определения ионов благородных металлов на фоне сопутствующих металлов с использованием исследуемых сорбентов.
Научная новизна
1. Определены константы кислотной диссоциации и константы комплексообразования производных таурина с ионами меди (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), серебра (I), кальция (II), магния (II), кадмия (II). Впервые определены константы диссоциации и комплексообразования сульфоэтилированных полиэтилениминов с разными степенями модифицирования с ионами переходных металлов.
2. Впервые выявлены закономерности влияния степени сульфоэтилирования и природы аминополимерной матрицы на сорбцию меди (II), серебра (I) и палладия (II), золота (III) из растворов сложного состава, определены интервалы pH, соответствующие максимальной селективности сорбции ионов металлов исследуемыми материалами. Установлено, что рост степени сульфоэтилирования сорбентов приводит к значительному возрастанию селективности сорбции палладия (II), золота (III) СЭХ и СЭПЭИ.
3. Впервые получены изотермы сорбции ионов меди (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), кадмия (II), магния (II), серебра (I), кальция (II), марганца (II), свинца (II) и стронция (II) при совместном присутствии на СЭХ и СЭПЭИ, проведена их математическая обработка известными теоретическими моделями; показана необходимость использования для описания изотерм сорбции ионов металлов из многокомпонентных систем уравнений, учитывающих их взаимное влияние. С использованием различных математических моделей определены значения сорбционной емкости СЭХ и СЭПЭИ по ионам металлов, а также параметры сродства ион металла-сорбент.
4. Впервые установлены кинетические характеристики процесса сорбции палладия (II) и золота (III) СЭХ и СЭПЭИ из растворов различного состава. Показано, что процесс сорбции лимитируется стадией химического взаимодействия ионов металлов с функциональными группами сорбентов.
5. Впервые получены динамические выходные кривые сорбции золота (III), платины (IV), палладия (II) СЭХ и СЭПЭИ, рассчитаны значения динамической обменной емкости сорбентов по исследуемым ионам металлов. Путем математической обработки полученных экспериментальных динамических выходных кривых сорбции ионов металлов СЭХ моделями Юна-Нельсона, Томаса и Адамса-Бохарта получены значения таких практически значимых параметров, как константы скорости, емкость сорбента и время выхода 50 % сорбата.
6. Определены оптимальные условия (кислотность среды, скорость пропускания раствора, масса сорбента, проведение предварительного набухания) на селективность сорбции золота (III), палладия (II), платины (IV) СЭПЭИ, которые легли в основу соответствующих методик их сорбционно-спектроскопического определения.
Теоретическая и практическая значимость работы
В результате комплексного исследования свойств сульфоэтилированных реагентов, аминополимеров и сорбентов установлена связь между их строением и протолитическими, комплексообразующими и селективными свойствами. Определенные количественные характеристики процесса сорбции (такие как коэффициенты селективности сорбции ионов металлов, сорбционная емкость исследуемых материалов, константы диссоциации и устойчивости комплексных соединений, константы скорости сорбции и т.д.) ионов серебра (I), меди (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), кадмия (II), магния (II), палладия (II), платины (IV), золота (III) носят справочный характер и могут использоваться для разработки методик сорбционного разделения и концентрирования исследуемых ионов металлов.
Проведено физико-химическое обоснование возможности сорбционно-спектроскопического определения палладия (II) с предварительным концентрированием СЭХ 1.0 в динамических условиях. Диапазон определяемых концентраций палладия (II) составляет от 0.005 до 0.4 мг/дм3. Показано, что количественному определению палладия (II) не мешает 850-кратный избыток ионов никеля (II), кобальта (II), меди (II), цинка (II). Разработана методика сорбционно-спектроскопического определения золота (III) и палладия (II) с их предварительным разделением и отделением от платины (IV) при использовании СЭПЭИ 0.74 в статических условиях.
Методология и методы исследования
Исследование протолитических и комплексообразующих свойств производных таурина и сульфоэтилированных полиэтилениминов с разными степенями модифицирования проведено методом потенциометрического титрования. Значения обменной емкости СЭПЭИ определены методом обратного кислотно-основного потенциометрического титрования.
Сорбционные свойства материалов на основе хитозана и полиэтиленимина в статических условиях исследованы методом ограниченного объема, в динамических условиях - путем пропускания исследуемого раствора через концентрирующий патрон с сорбентом. Выявление взаимного влияния палладия (II), платины (IV), золота (III), серебра (I) при их сорбции исследуемыми материалами проводилось путем изучения извлечения ионов металлов из растворов различного состава (одно-, двух-, трех- и многокомпонентных систем).
Параметры, характеризующие равновесие сорбции ионов металлов СЭХ и СЭПЭИ, определяли путем обработки изотерм сорбции как известными теоретическими моделями Ленгмюра, Фрейндлиха, Редлиха-Петерсона и Сипса, так и модифицированными формами соответствующих уравнений, учитывающими процессы конкурентной сорбции. Моделирование кинетических кривых сорбции ионов металлов СЭХ и СЭПЭИ проводили с использованием уравнений диффузионной и химической кинетики. Определение концентраций ионов металлов в растворах до и после сорбции, а также после десорбции проводили методами атомно-абсорбционной спектроскопии с пламенной атомизацией и атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой.
Положения, выносимые на защиту
1. Данные о кислотно-основных и комплексообразующих свойствах производных таурина и несшитых сульфоэтилированных полиэтилениминов.
2. Данные о константах диссоциации функциональных групп в составе сорбентов на основе сульфоэтилированных полиэтилениминов, степени их набухания, статическая и динамическая обменные емкости по гидроксид-ионам.
3. Физико-химические закономерности сорбции серебра (I), меди (II), платины (IV), палладия (II), золота (III) из растворов различного состава материалами на основе СЭХ и СЭПЭИ с различными степенями модифицирования; оптимальные условия селективного концентрирования ионов металлов исследуемыми сорбентами.
4. Результаты математического описания изотерм сорбции ионов металлов материалами на основе сульфоэтилированных полиэтиленимина и хитозана с применением известных теоретических моделей, в том числе уравнений, используемых для описания конкурентной сорбции.
5. Механизм сорбции палладия (II), золота (III), платины (IV) СЭХ и СЭПЭИ; кинетические параметры сорбции ионов металлов исследуемыми сорбентами.
6. Методики сорбционно-спектроскопического определения палладия (II) и золота (III) с использованием сульфоэтилированных полиэтиленимина и хитозана.
Степень достоверности и апробация результатов
Достоверность представленных в настоящей работе результатов подтверждается применением современных методов исследования и использованием поверенного оборудования, такого как атомные спектрометры и иономеры. Рассчитанные значения констант кислотной ионизации, констант комплексообразования, сорбционных параметров характеризуются хорошей воспроизводимостью и согласуются с данными, представленными в литературных источниках. Правильность определения содержания ионов металлов подтверждена методом «введено-найдено» с использованием государственных стандартных образцов.
Основные результаты настоящей работы были представлены и обсуждены на III Всероссийской конференции «Аналитическая хроматография и капиллярный электрофорез» с международным участием (Краснодар, 2017 г.), IV Международной молодежной научной конференции «Физика. Технологии. Инновации. ФТИ-2017» (Екатеринбург, 2017 г.), Третьем съезде аналитиков России (Москва, 2017 г.), XVIII Международной научно-практической конференции «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, 2017 г.), XVII Всероссийской молодежной научной конференции с элементами научной школы «Функциональные материалы: синтез, свойства, получение» (Санкт-Петербург, 2018 г.), IX Молодежной конференции «Ломоносов 2018» (Москва, 2018 г.), XXII Международной Черняевской конференции по химии, аналитике и технологии платиновых металлов (Москва, 2019 г.).
Личный вклад автора заключался в планировании и проведении экспериментальных исследований, обработке и интерпретации полученных результатов, написании и подготовке публикаций вместе с соавторами.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 16 научных работ, из них 4 в журналах, входящих в международные базы цитирования Web of Science и Scopus, 3 - в журналах, рекомендованных ВАК России, 9 - в материалах и сборниках трудов всероссийских и международных конференций.
Структура и объем диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы, содержащего 265 библиографических ссылок. Текст работы изложен на 169 страницах, включает в себя 42 рисунка и 46 таблиц.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Исследованы кислотно-основные и комплексообразующие свойства производных таурина и несшитого сульфоэтилированного полиэтиленимина. Установлено, что введение в состав исследуемых реагентов гидроксиалкильных и/или сульфоэтильных групп (увеличение степени сульфоэтилирования в случае полимеров) приводит к снижению основности аминогрупп в их составе и, как следствие, ослаблению устойчивости комплексных соединений с ионами переходных и щелочноземельных металлов. Показано, что наиболее устойчивые комплексы сульфоэтильные реагенты и аминополимеры образуют с ионами серебра (I) и меди (II), что определяет селективные свойства сорбентов на их основе, а следующие по устойчивости образующихся комплексных соединений ионы никеля (II) и кобальта (II) могут обладать наибольшим мешающим влиянием.
2. Впервые охарактеризованы свойства сорбентов на основе сульфоэтилированного полиэтиленимина, сшитого диглицидиловым эфиром диэтиленгликоля. Определены значения статической и динамической обменных емкостей исследуемых материалов по гидроксид-ионам, степени набухания и показателей констант диссоциации функциональных аминогрупп. Установлено, что рост степени сульфоэтилирования незначительно влияет на основность сорбентов в отличие от несшитых модифицированных аминополимеров.
3. Выявлены закономерности влияния степени модифицирования СЭПЭИ на селективность сорбции серебра (I), меди (II), никеля (II), кобальта (II), цинка (II), кадмия (II), кальция (II), стронция (II), бария (II) из аммиачно-ацетатных буферных растворов. Показано, что из многокомпонентных растворов СЭПЭИ наиболее селективно извлекает ионы меди (II) и серебра (I). Установлено, что с ростом степени сульфоэтилирования полиэтиленимина сорбция ионов щелочноземельных металлов подавляется, а ионов никеля (II) и кобальта (II) - в значительной степени снижается, причем повышение степени модифицирования смещает оптимальный интервал сорбции ионов металлов в менее кислую среду. Такое изменение свидетельствует об уменьшении устойчивости комплексных соединений указанных ионов металлов с СЭПЭИ, поскольку для их образования требуется наличие депротонированных аминогрупп. Высокие коэффициенты корреляции моделей химической кинетики, полученные при математической обработке интегральных кинетических кривым сорбции ионов переходных металлов СЭПЭИ также указывают на комплексообразование. Равновесие в системе «раствор солей ионов металлов-сорбент» устанавливается за 60-120 минут, при этом скорость- лимитирующей стадией является протекание химической реакции.
Получены изотермы сорбции ионов меди (II), никеля (II), кобальта (II), серебра (I) и цинка (II) СЭХ. Путем обработки полученных зависимостей с использованием моделей Ленгмюра, Фрейндлиха, Редлиха-Петерсона и Сипса определены параметры сродства и значения максимальной сорбционной емкости сорбентов по ионам исследуемых металлов. Установлено, что сорбент на основе СЭПЭИ характеризуется большими значениями емкости по ионам металлов чем СЭХ, что согласуется с большим содержанием аминогрупп в его составе.
Для СЭХ 1.0 впервые получены изотермы сорбции ионов металлов из двух-, пяти- и двенадцати-компонентных систем. Эти зависимости обработаны соответствующими моделями, учитывающими процессы конкурентной сорбции. Установлено, что СЭХ 1.0 обладает наибольшим сродством по отношению к серебру (I). Показано, что наилучшим образом полученные зависимости описываются уравнением частично-конкурентной сорбции Ленгмюра, что свидетельствует об образовании разнометалльных комплексных соединений в фазе сорбента. Выявлено значительное влияние ионов металлов друг на друга при их сорбции СЭХ 1.0 из растворов различного состава.
4. Впервые исследована селективность сорбции золота (III), палладия (II), платины (IV) из растворов различного состава в зависимости от кислотности среды СЭПЭИ и СЭХ. Ряд селективности для СЭХ 1.0 при pH 3.0-5.0 выглядит следующим образом Аи (III) > Рй (II) > Р1 (IV) > Си (II) > N1 (II), Со (II), /п (II), Сй (II), для СЭПЭИ при pH 0.5 - Рй (II) > Аи (III) > Р1 (IV) > Си (II), N1 (II), Со (II), /п (II), Сй (II), при pH 3.5-4.5 - Аи (III) > Рй (II) > Р1 (IV) > Си (II), N1 (II), Со (II), /п (II), Сй (II). Установлено, что увеличение степени модифицирования сорбентов приводит к подавлению сорбции платины (IV) в присутствии палладия (II) и золота (III) сорбентами на обеих матрицах. Сорбция ионов неблагородных металлов СЭПЭИ и СЭХ в условиях эксперимента незначительна. Показано, что сорбция хлоридных комплексных соединений палладия (II) и золота (III) в статических условиях преимущественно протекает за счет комплексообразования с функциональными группами сорбентов, а платины (IV) - за счет ионного обмена. СЭХ 1.0 позволяет селективно извлекать золото (III) на фоне других ионов благородных металлов (КАи/Ме 500 - >103 при pH 3.5-4.5), в отсутствии золота (III) - отделять палладий (II) от платины (IV). В отличие от СЭХ 1.0 СЭПЭИ 0.74 характеризуется более широким интервалом pH, соответствующим количественному извлечению золота (III). Это свидетельствует о большей устойчивости комплексных соединений, образуемых материалами на основе полиэтиленимина по сравнению с хитозаном. Варьирование кислотности среды позволяет проводить селективное разделение золота (III), палладия (II) и платины (IV) с использованием СЭПЭИ 0.74 в статических условиях.
5. Впервые получены интегральные кинетические кривые сорбции ионов благородных металлов СЭХ и СЭПЭИ из растворов сложного состава. Установлено, что равновесие сорбции палладия (II) и золота (III) достигается в течение 120 минут, платины (IV) - в течение 60 минут. Поскольку уравнения химической кинетики наилучшим образом описывают экспериментальные данные, показано значительное влияние химической реакции на скорость сорбционного процесса. Рост степени сульфоэтилирования аминополимеров приводит к немонотонному изменению скорости сорбции ионов благородных металлов, однако в целом соблюдаются те же закономерности извлечения, что и при изучении влияния кислотности среды на сорбцию исследуемых ионов металлов.
6. Впервые установлено, что преобладающим механизмом сорбции золота (III), палладия (II), платины (IV) СЭПЭИ в динамических условиях является электростатическое взаимодействие протонированных аминогрупп сорбента с отрицательно заряженными хлоридными комплексами ионов благородных металлов, что определяет меньшую селективность сорбции отдельных ионов металлов по сравнению со статическим режимом. Выявлены закономерности влияния различных факторов (кислотности среды, скорости пропускания раствора, массы сорбента, наличия предварительного набухания) на селективность сорбции золота (III), палладия (II), платины (IV) СЭПЭИ. Установлено, что наибольшей селективности сорбции палладия (II) СЭПЭИ 0.74 из трехкомпонентной системы соответствует pH 0.5 без предварительной стадии набухания сорбента, однако высокая степень набухания материала препятствует использованию данного способа концентрирования.
В случае СЭХ при переходе от статического режима сорбции к динамическому сохраняется высокая селективность извлечения палладия (II) в присутствии платины (IV) и ряда сопутствующих ионов металлов. Проведена математическая обработка полученных экспериментальных динамических выходных кривых сорбции ионов металлов СЭХ моделями Юна-Нельсона, Томаса и Адамса-Бохарта. Получены значения таких практически значимых параметров, как константы скорости, емкость сорбента и время выхода 50 % сорбата.
7. Подобран способ регенерации поверхности исследуемых сорбентов как в статических,
так и в динамических условиях, оптимальный элюент - 1 % раствор тиомочевины,
подкисленный 3.5 моль/дм3 раствором хлороводородной кислоты.
8. Проведено физико-химическое обоснование методики сорбционно-спектроскопического определения палладия (II) с использованием для его предварительного концентрирования в динамических условиях СЭХ 1.0 и методики сорбционно-спектроскопического определения палладия (II) и золота (III) с предварительным их разделением и отделением от платины (IV) на СЭПЭИ 0.74 в статическом режиме.
Перспективы дальнейшей разработки темы
Анализ полученных данных позволяет определить следующие основные пути развития проведенного исследования:
1. Получение изотерм сорбции ионов металлов сорбентами на основе сульфоэтилированных полиэтилениминов из растворов сложного состава. Определение физико-химических параметров сорбции ионов металлов исследуемыми сорбентами путем математической обработки полученных зависимостей моделями, учитывающими взаимное влияние (процессы конкурентной сорбции).
2. Изучение возможностей варьирования селективности сорбции ионов металлов СЭХ и СЭПЭИ путем введения в состав исследуемого раствора дополнительных комплексообразующих соединений, например, реагентов класса комплексонов.
3. Расширение перечня сорбируемых соединений за счет исследования возможностей извлечения органических веществ (например, аминокислот) СЭХ и СЭПЭИ.
4. Разработка методики селективного количественного извлечения палладия (II) СЭХ 1.0 из медно-никелевых концентратов и сульфидных руд, а также разработка и аттестация методик сорбционно-спектроскопического определения ионов золота (III) в файнштейнах и медно- никелевых сульфидных рудах с использованием установленных в настоящей работе физико-химических закономерностей концентрирования ионов металлов СЭПЭИ и СЭХ.



1 Мясоедова Г. В., Саввин С. Б. Хелатообразующие сорбенты. - М. : Наука, 1984. - 171 с.
2 Основы аналитической химии. В 2 кн. Кн. 1 / Под редакцией Ю. А. Золотова. - М. : Высш. шк., 1996. - 383 с.
3 Zhang, B. Adsorption of palladium (II) from aqueous solution using nanosilica modified with imidazoline groups / B. Zhang, L. Fu, S. Wang [et al.] // Materials chemistry and physics. - 2018. - V. 214. - № 1. - P. 533-539.
4 Dobrzynska, J. Palladium adsorption and preconcentration onto thiol- and amine- functionalized mesoporous silicas with respect to analytical applications / J. Dobrzynska, R. Dobrowolski, R. Olchowski [et al.] // Microporous and mesoporous materials. - 2019. - V. 274. - № 1. - P. 127-137.
5 Zhao, J. Augmenting the adsorption parameters of palladium onto pyromellitic acid- functionalized nanosilicas from aqueous solution / J. Zhao, C. Wang, S. Wang [et al.] // Colloids and surfaces A. - 2019. - V. 578. - № 1. - C. 123581-123591.
6 Barua, S. On-site analysis of gold, palladium, or platinum in acidic aqueous matrix using liquid electrode plasma-optical emission spectrometry combined with ion-selective preconcentration / S. Barua, I. M. M. Rahman, M. Miyaguchi [et al.] // Sensors and actuators: B. Chemical. - 2018. - V. 272. - № 1. - P. 91-99.
7 Золотов Ю. А. Определение малых концентраций элементов. - М. : Наука, 1986. - 280 с.
8 Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение / Под ред. К. Г. Скрябина. - М. : Наука, 2002. - 368 с.
9 Лакиза, Н. В. Синтез и физико-химические характеристики полисилоксана, функционализированного группами аминоуксусной кислоты / Н. В. Лакиза, Л. К. Неудачина // Журнал физической химии. - 2016. - Т. 90. - № 7. - С. 1072-1077.
10 Неудачина, Л. К. Комплексообразование ионов переходных металлов на поверхности карбоксиэтилированных аминополисилоксанов / Л. К. Неудачина, Н. В. Лакиза // Журнал неорганической химии. - 2014. - Т. 59. - № 6. - С. 814-819.
11 Неудачина, Л. К. Кинетика сорбционного извлечения платины (IV) полисилоксанами / Л. К. Неудачина, А. Я. Голуб, Ю. Г. Ятлук // Бутлеровские сообщения. - 2011. - Т. 27. - № 14. - С. 55-68.
12 Маркова, М. Е. Сорбция тяжелых металлов высшими грибами и хитином разного происхождения в опытах in vitro / М. Е. Маркова, В. Ф. Урьяш, Е. А. Степанова [и др.] // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. - 2008. - № 6. - C. 118-124.
13 Onsosyen, E. Metal recovery using chitosan / E. Onsosyen, O. Skaugrud // Journal of chemical technology and biotechnology - 1990. - V.49. - № 4. - P. 395-404.
14 Dutta, P. K. Chitin and chitosan: chemistry, properties and application / P. K. Dutta, J. Dutta, V. S. Tripathi // Journal of scientific and industrial research. - 2004. - V. 63. - № 1. - P. 20-31.
15 Wan Ngah, W. S. Adsorption characterization of Pb (II) and Cu (II) ions onto chitosan-tripolyphosphate beads: Kinetic, equilibrium and thermodynamic studies / W. S. Wan Ngah, S. Fatinathan // Journal of environmental management. - 2010. - V. 91. - № 4. - P. 958-969.
16 Wan Ngah, W. S. Removal of copper (II) ions from aqueous solution onto chitosan and cross¬linked chitosan beads / W. S. Wan Ngah, C. S. Endud, R. Mayanar // Reactive and functional polymers. - 2002. - V. 50. - № 2. - P. 181-190.
17 Wan Ngah, W. S. Adsorption of Cu (II) ions in aqueous solution using chitosan beads, chitosan-GLA beads and chitosan-alginate beads / W. S. Wan Ngah, S. Fatinathan // Chemical engineering journal. - 2008. - V. 143. - № 1-3. - P. 62-72.
18 Tianwei, T. Adsorption behavior of metal ions on imprinted chitosan resin / T. Tianwei, H. Xiaojing, D. Weixia // Journal of chemical technology and biotechnology. - 2001. - V. 76. - № 1. -
P. 191-195.
19 Nonogaki, S. Polyvalent anion-exchange resins composed of cross-linked polyethylenimine complexes of heavy metals / S. Nonogaki, S. Makishima, Y. Yoneda // The journal of physical chemistry. - 1958. - V. 62. - № 5. - P. 601-603.
20 Ergozhin, E. E. Polyfunctional anion exchanger as a sorbent of copper (II) and vanadium (V) ions / E. E. Ergozhin, N. A. Bektenov, A. M. Akimbaeva // Russian journal of applied chemistry. - 2002. - V. 75. - № 3. - P. 385-388.
21 Sabermahani, F. Application of a new water-soluble polyethylenimine polymer sorbent for simultaneous separation and preconcentration of trace amounts of copper and manganese and their determination by atomic absorption spectrophotometry / F. Sabermahani, M. A. Taher // Analytica chimica acta. - 2006. - V. 565. - № 2. - P. 152-156.
22 Shao, J. Recovery of nickel from aqueous solutions by complexation-ultrafiltration process with sodium polyacrylate and polyethylenimine / J. Shao, S. Qin, J. Davidson [et al.] // Journal of hazardous materials. - 2013. - V. 244-245. - № 1. - P. 472-477.
23 Boamah, P. O. Sorption of heavy metal ions onto carboxylate chitosan derivatives - a mini-review / P. O. Boamah, Y. Huang, M. Hua [et al.] // Ecotoxicology and environmental safety. - 2015. - V. 116. - № 1. - P. 113-120.
24 Золотов, Ю. А. Сорбционное концентрирование микрокомпонентов для целей химического анализа / Ю. А. Золотов, Г. И. Цизин, Е. И. Моросанова [и др.] // Успехи химии. - 2005. - Т. 74. - № 1. - С. 41-66.
25 Неудачина, Л. К. Взаимное влияние ионов переходных металлов на физико-химические параметры их сорбции на хелатообразующих сорбентах / Л. К. Неудачина, Н. В. Баранова, В. А. Старцев [и др.] // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2012. - Т. 12. - № 5. - С. 779-788.
26 Неудачина, Л. К. Новые хелатные сорбенты: свойства и применение для сорбционно - спектроскопического определения ионов переходных металлов / Л. К. Неудачина, А. В. Пестов, Н. В. Баранова [и др.] // Аналитика и контроль. - 2011. - Т. 15. - № 2. - С. 238-250.
27 Орешкин, В. Н. Сорбционно-атомно-абсорбционное определение ультраследов металлов в морской и речной взвеси / В. Н. Орешкин, Г. И. Цизин // Геохимия. - 2003. - Т. 1. - № 3. - С. 345-349.
28 Ковалев, И. А. Выбор эффективного сорбента для динамического концентрирования тяжелых металлов из растворов / И. А. Ковалев, Н. М. Сорокина, Г. И. Цизин // Вестник Московского университета. Серия 2: Химия. - 2000. - Т. 41. - № 5. - С. 309-314.
29 Pestov, A. V. A-2-(2-pyridyl)ethylpolyallylamine: synthesis in gel and sorption properties / A. V. Pestov, N. V. Lakiza, O. I. Tissen [et al.] // Russian chemical bulletin. International edition. - 2014. - V. 63. - № 3. - P. 754-758.
30 Тиссен, О. И. Сорбционные свойства пиридилэтилированных полиаллиламинов / О. И. Тиссен, Н. В. Лакиза, Л. К. Неудачина [и др.] // Научные труды SWorld. - 2013. - Т. 42. - № 1. - С. 74-77.
31 Лакиза, Н. В. Получение хелатообразующего сорбента на основе пиридилэтилированного полиэтиленимина для извлечения ионов переходных металлов / Н. В. Лакиза, О. И. Тиссен, Л. К. Неудачина [и др.] // Журнал прикладной химии. - 2013. - Т. 86. - № 9. - С. 1414-1418.
32 Bratskaya, S. Recovery of Au (III), Pt (IV), and Pd (II) using pyridylethyl-containing polymers: chitosan derivatives vs synthetic polymers / S. Bratskaya, Yu. Privar, A. Ustinov [et al.] // Industrial and engineering research. - 2016. - V. 55. - № 39. - P. 10377-10385.
33 Неудачина, Л. К. Сорбционное извлечение палладия (II) модифицированными полисилоксанами / Л. К. Неудачина, А. Я. Голуб, А. С. Холмогорова // Журнал прикладной химии. - 2014. - Т. 87. - № 7. - С. 920-927.
34 Холмогорова, А. С. Сорбционно-атомно-абсорбционное определение палладия (II) в водных растворах с применением дитиооксамидированного полисилоксана / А. С. Холмогорова, Л. К. Неудачина, З. Р. Галиева [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2018. - Т. 84. - № 3. - С. 5-13.
35 Pestov, A. V. Synthesis in a gel and sorption properties of N-2-sulfoethyl chitosan / A. V. Pestov, Yu. S. Petrova, A. V. Bukharova [et al.] // Russian journal of applied chemistry. - 2013. - V. 86. - № 2. - P. 269-272.
36 Петрова, Ю. С. Химические свойства N-2-сульфоэтилхитозана со средней степенью замещения / Ю. С. Петрова, А. В. Бухарова, Л. К. Неудачина [и др.] // Высокомолекулярные соединения. Серия Б. - 2014. - Т. 56. - № 4. - С. 429-436.
37 Петрова, Ю. С. Сорбционно-атомно-абсорбционное определение меди в природных и питьевых водах с предварительным концентрированием сорбентом на основе N-2- сульфоэтилхитозана / Ю. С. Петрова, Л. К. Неудачина, А. В. Пестов [и др.] // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2015. - Т. 1. - № 1. - С. 11-16.
38 Фролов, Ю. Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы / Ю. Г. Фролов - М. : Химия, 1988. - 464 с.
39 Марченкова, Т. Г. Исследование сорбции меди, никеля, цинка и серебра на модифицированном сибайском цеолите / Т. Г. Марченкова, И. В. Кунилова // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2004. - № 11. - С. 298-301.
40 Inoue, K. Adsorption of metal ions on chitosan and crosslinked copper (Il)-complexed chitosan / K. Inoue, Y. Baba, K. Yoshizuka // Bulletin of the chemical society of Japan. - 1993. - V. 66. - № 10. - P. 2915-2921.
41 Baba, Y. Synthesis of a chitosan derivative recognizing planar metal ion and its selective adsorption equilibria of copper (II) over iron (III) / Y. Baba, K. Masaaki, Y. Kawano // Reactive and functional polymers. - 1998. - V. 36. - № 2. - P. 167-172.
42 Limousin, G. Sorption isotherms: a review on physical bases, modeling and measurement / G. Limousin, J.-P. Gaudet, L. Charlet [et al.] // Applied geochemistry. - 2007. - V. 22. - № 2. - P. 249-275.
43 Кривоносова, И. А. Исследование сорбции пальмитиновой кислоты полимерами на основе частично имидизированной полиамидокислоты / И. А. Кривоносова, О. В. Дуванова, А. Н. Зяблов [и др.] // Сорбционные и хроматографические процессы. - 2014. - Т. 14. - № 6. - С. 996-1001.
44 Воронина, А. В. Определение параметров селективной сорбции 137Cs природными и модифицированными ферроцианидами глауконитом и клиноптилолитом / А. В. Воронина, И. О. Куляева, Д. К. Гупта // Радиохимия. - 2018. - Т. 60. - № 1. - С. 35-40.
45 Ионный обмен / Под ред. Я. Маринского. - М. : Мир, 1968. - 565 с.
46 Мархол, М. Ионообменники в аналитической химии: в 2-х частях. Ч. 1. / М. Мархол - М. : Мир, 1985. - 264 с.
47 Yan, H. Enhanced and selective adsorption of copper (II) ions on surface carboxymethylated chitosan hydrogel beads / H. Yan, J. Dai, Z. Yang [et al.] // Chemical engineering journal. - 2011. - V. 174. - № 2-3. - P. 586-594.
48 Koong, L. F. A comparative study on selective adsorption of metal ions using aminated adsorbents / L. F. Koong, K. F. Lam, J. Barford [et al.] // Journal of colloid and interface science. - 2013. - V. 395. - № 1. - P. 230-240.
49 Song, X. Molecular-ion-imprinted chitosan hydrogels for the selective adsorption of silver (I) in aqueous solution / X. Song, C. Li, R. Xu [et al.] // Industrial and engineering chemistry research. -
2012. - V. 51. - № 34. - P. 11261-11265.
50 Sun, S. Adsorption properties of Cu (II) ions onto N-succinyl-chitosan and crosslinked N- succinyl-chitosan template resin / S. Sun, Q. Wang, A. Wang // Biochemical engineering journal. - 2007. - V. 36. - № 2. - P. 131-138.
51 Zhang, L. Improvement of Ag (I) adsorption onto chitosan/triethanolamine composite sorbent by an ion-imprinted technology / L. Zhang, S. Yang, T. Han [et al.] // Applied surface scince. - 2012. - V. 263. - № 1. - P. 696-703.
52 Elwakeel, K. Z. Fast and selective removal of silver (I) from aqueous media by modified chitosan resins / K. Z. Elwakeel, G. O. El-Sayed, R. S. Darweesh // International journal of mineral processing. - 2013. - V. 120. - № 1. - P. 26-34.
53 Fan, L. Removal of Ag+ from water environment using a novel magnetic thiourea-chitosan imprinted Ag+/ L. Fan, C. Luo, Z. Lv [et al.] // Journal of hazardous materials. - 2011. - V. 194. - № 1. - P. 193-201.
54 Mu, C. Selective adsorption of Ag (I) from aqueous solutions using chitosan/polydopamine@C@magnetic fly ash adsorbent beads / C. Mu, L. Zhang, X. Zhang [et al.] // Journal of hazardous materials. - 2020. - V. 381. - № 1. - P. 120943-120953.
55 Kolodynska, D. Chitosan as an effective low-cost sorbent of heavy metal complexes with the polyasparatic acid / D. Kolodynska // Chemical engineering journal. - 2011. - V. 173. - № 2. - P. 520-529.
56 Amara, M. Modification of the cation exchange resin properties by impregnation in polyethyleneimine solutions. Application to the separation of metallic ions / M. Amara, H. Kerjoudj // Talanta. - 2003. - V. 60. - № 5. - P. 991-1001.
57 Wang, S. Selective adsorption of silver ions from aqueous solution using polystyrene- supported trimercaptotriazine resin / S. Wang, H. Li, X. Chen [et al.] // Journal of environmental sciences. - 2012. - V. 24. - № 12. - P. 2166-2172.
58 Петрова, Ю. С. Сульфоэтилированный полиаминостирол: синтез в геле и селективность сорбции ионов серебра (I) и меди (II) / Ю. С. Петрова, Л. М. Алифханова, Л. К. Неудачина [и др.] // Журнал прикладной химии. - 2016. - Т. 89. - № 9. - С. 1211-1216.
59 Alifkhanova, L. M. k. Sulfoethylated polyaminostyrene - polymer ligand with high selective interaction with silver ions in multicomponent solutions / L. M. k. Alifkhanova, A. V. Pestov, A. V. Mekhaev [et al.] // Journal of environmental chemical engineering. - 2019. - V. 7. - № 1. - P. 102846-102854.
60 Alifkhanova, L. M. k. Sulfoetylated poly(allylamine) - a new highly selective sorbent for removal of silver (I) ions in the presence of copper (II) ions / L. M. k. Alifkhanova, K. Ya. Lopunova, A. V. Pestov [et al.] // Separation science and technology. - 2021. - V. 56. - № 8. - P. 1303-1311.
61 Wang, J. Enhanced selective removal of Cu (II) from aqueous solution by novel polyethylenimine-functionalized ion imprinted hydrogel: behaviors and mechanisms / J. Wang, Z. Li // Journal of hazardous materials. - 2015. - V. 300. - № 1. - P. 18-28.
62 Wang, M. Highly efficient removal of copper ions from water by using a novel alginate-polyethyleneimine hybrid aerogel / M. Wang, Q. Yang, X. Zhao [et al.] // International journal of biological macromolecules. - 2019. - V. 138. - № 1. - P. 1079-1086.
63 Liu, J. Soy protein-based polyethylenimine hydrogel and its high selectivity for copper ions removal in wastewater treatment / J. Liu, D. Su, J. Yao [et al.] // Journal of materials chemistry A. - 2017. - V. 5. - № 8. - P. 4163-4171.
64 Fu, L. Selective adsorption of Ag+ by silica nanoparticles modified with 3-amino-5-mercapto- 1,2,4-triazole from aqueous solutions / L. Fu, L. Zhang, S. Wang [et al.] // Journal of molecular liquids. - 2017. - V. 241. - № 1. - P. 292-300.
65 Liu, X. A novel non-imprinted adsorbent with superior selectivity towards high-performance capture of Ag (I) / X. Liu, L. Yang, X. Luo [et al.] // Chemical engineering journal. - 2018. - V. 348. - № 1. - P. 224-231.
66 Castro, E. A. Kinetics and mechanism of the reactions of polyallylamine with aryl acetates and aryl methyl carbonates / E. A. Castro, G. R. Echevarria, A. Opazo [et al.] // Journal of physical organic chemistry. - 2006. - V. 19. - № 2. - P. 129-135.
67 Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел. / Под ред. Г. Парфита, К. Рочестера. - М. : Мир, 1986. - 488 с.
68 Giles, C. H. Studies in adsorption. Part XI. A system of classification of solution adsorption isotherms, and its use in diagnosis of adsorption mechanisms and measurement of specific surface areas of solids / C. H. Giles, T. H. MacEwan, S. N. Nakhwa [et al.] // Journal of chemical society. - 1960. - № 786. - P. 3973-3994.
69 Giles, C. H. A general treatment and classification of the solute adsorption isotherm. I. Theorethical / C. H. Giles, D. Smith // Journal of colloid and interface science. - 1974. - V. 47. - № 3.-P. 755-765.
70 Giles, C. H. A general treatment and classification of the solute adsorption isotherm. II. Experimental interpretation / C. H. Giles, A. P. D’Silva, I. A. Easton // Journal of colloid and interface science. - 1974. - V. 47. - № 3. - P. 766-778.
71 Воюцкий, С. С. Курс коллоидной химии / С. С. Воюцкий - М. : Химия, 1975. - 512 с.
72 Freundlich, H. M. F. Over the adsorption in solution / H. M. F. Freundlich // The journal of physical chemistry. - 1906. - V. 57. - № 385471. - P. 385-471.
73 Фридрихсберг, Д. А. Курс коллоидной химии / Д. А. Фридрихсберг - Л. : Химия, 1984.
- 366 с.
74 Ho, Y. S. Equilibrium isotherm studies for the sorption of divalent metal ions onto peat: copper, nickel and lead single component systems / Y. S. Ho, J. F. Porter, G. McKay // Water, air, and soil pollution. - 2002. - V. 141. - № 1-4. - P. 1-33.
75 Redlich, O. A useful adsorption isotherm / O. Redlich, D. Peterson // Journal of physical chemistry. - 1959. - V. 63. - № 6. - P. 1024-1024.
76 Foo, K. Y. Insights into the modeling of adsorption isotherm systems / K. Y. Foo, B. H. Hameed // Chemical engineering journal. - 2010. - V. 156. - № 1. - P. 2-10.
77 Chassary, P. Palladium and platinum recovery from bicomponent mixtures using chitosan derivatives / P. Chassary, T. Vincent, J. S. Marcano // Hydrometallurgy. - 2005. - V. 76. - № 1-2.- P.131-147.
78 Pestov, A. V. Gel-synthesis, structure, and properties of sulfur-containing chitosan derivatives / A.V. Pestov, O. V. Koryakova, I. I. Leonidov [et al.] // Russian journal of applied chemistry. - 2010.
- V. 83. - № 5. - P. 787-794.
79 Fujiwara, K. Adsorption of platinum (IV), palladium (II) and gold (III) from aqueous solutions onto L-lysine modified crosslinked chitosan resin / K. Fujiwara, A. Ramesh, T. Maki [et al.] // Journal of hazardous materials. - 2007. - V. 146. - P. 39-50.
80 Swayampakula, K. Competitive adsorption of Cu (II), Co (II) and Ni (II) from their binary and tertiary aqueous solutions using chitosan-coated perlite beads as biosorbent / K. Swayampakula, V. M. Boddu, S. K. Nadavala [et al.] // Journal of hazardous materials. - 2009. - V. 170. - № 2-3. - P. 680-689.
81 Laus, R. Competitive adsorption of Cu (II) and Cd (II) ions by chitosan crosslinked with epichlorohydrin-triphosphate / R. Laus, V. T. Favere // Bioresource technology. - 2011. - V. 102. - № 19. - P. 8769-8776.
82 Adamczuk, A. Equilibrium, thermodynamic and kinetic studies on removal of chromium, copper, zinc and arsenic from aqueous solutions onto fly ash coated by chitosan / A. Adamczuk, D. Kolodynska // Chemical engineering journal. - 2015. - V. 274. - № 1. - P. 200-212.
83 Futalan, C. M. Comparative and competitive adsorption of copper, lead, and nickel using chitosan immobilized on bentonite / C. M. Futalan, C. C. Kan, M. L. Dalida [et al.] // Carbohydrate polymers. - 2011. - V. 83. - № 2. - P. 528-536.
84 Xue, Y. Competitve adsorption of copper (II), cadmium (II), lead (II) and zinc (II) onto basic oxygen furnace slag / Y. Xue, H. Hou, S. Zhu // Journal of hazardous materials. - 2009. - V. 162. - № 1. - P. 391-401.
85 Hossain, M. A. Competitive adsorption of metals on cabbage waste from multi-metal solutions / M. A. Hossain, H. H. Ngo, W. S. Guo [et al.] // Bioresource technology. - 2014. - V. 160. - № 1. - P. 79-88.
86 Liu, Q. Binary adsorption isotherm and kinetics on debittering process of ponkan (Citrus reticulata Blanco) juice with microporous resins / Q. Liu, Y. Gao // LWT-food science and technology. - 2015. - V. 63. - № 2. - P. 1245-1253.
87 Ghaee, A. Adsorption of copper and nickel ions on microporous chitosan membrane: equilibrium study / A. Ghaee, M. Shariarty-Niassar, J. Barzin [et al.] // Applied surface science. -2012.- V. 258. - № 19. - P. 7732-7743.
88 Yu, J. X. Competitive adsorption of Pb 2+ and Cd2+ on magnetic modified sugarcane bagasse prepared by two simple steps / J. X. Yu, L. Y. Wang, R. A. Chi [et al.] // Applied surface science. -2013.- V. 268. - № 1. - P. 163-170.
89 Padilla-Ortega, E. Binary adsorption of heavy metals from aqueous solution onto natural clays / E. Padilla-Ortega, R. Leyva-Ramos, J. V. Flores-Cano // Chemical engineering journal. - 2013. - V. 225. - № 1. - P. 535-546.
90 Ruthven, D. M. Principles of adsorption and adsorption processes / D. M. Ruthven - New York : Wiley-Interscience, 1984. - 443 p.
91 Gupta, A. Simultaneous adsorption of Cr (VI) and phenol onto tea waste biomass from binary mixture: Multicomponent adsorption, thermodynamic and kinetic study / A. Gupta, C. Balomajumder // Journal of environmental chemical engineering. - 2015. - V. 582. - № 1. - P. 1-12.
92 Luna, A. S. Competitive biosorption of cadmium (II) and zinc (II) ions from binary systems by Sargassum filipéndula / A. S. Luna, A. L. H. Costa, A. C. A. da Costa [et al.] // Bioresource technology. - 2010. - V. 101. - № 1. - P. 5104-5111.
93 Srivastava, V. C. Equilibrium modelling of single and binary adsorption of cadmium and nickel onto bagasse fly ash / V. C. Srivastava, I. D. Mall, I. M. Mishra // Chemical engineering journal.-2006. - V. 117. - № 1. - P. 79-91.
94 McKay, G. Prediction of multicomponent adsorption equilibrium data using empirical correlations / G. McKay, B. Al Duri // The chemical engineering journal. - 1989. - V. 41. - № 1. - P. 9-23.
95 Aksu, Z. Equilibrium modelling of individual and simultaneous biosorption of chromium (VI) and nickel (II) onto dried activated sludge / Z. Aksu, U. Acikel, E. Kabasakal [et al.] // Water research.
- 2002. - V. 36. - № 12. - P. 3063-3073.
96 Apiratikul, R. Sorption isotherm model for binary component sorption of copper, cadmium, and lead ions using dried green macroalga, Caulerpa lentillifera/ R. Apiratikul, P. Pavasant // Chemical engineering journal. - 2006. - V. 119. - № 2-3. - P. 135-145.
97 Риман, В. Ионообменная хроматография в аналитической химии / В. Риман, Г. Уолтон
- М. : Мир, 1973. - 376 с.
98 Ho, Y. S. Kinetics of pollutant sorption by biosorbents: review / Y. S. Ho, J. C. Y. Ng, G. McKay // Separation purification methods. - 2000. - V. 29. - № 2. - Р. 189-232.
99 Douven, S. The range of validity of sorption kinetic models / S. Douven, C. A. Paez, C. J. Gommes // Journal of colloid and interface science. - 2015. - V. 448. - № 1. - P. 437-450.
100 Салдадзе, К. М. Комплексообразующие иониты (комплекситы) / К. М. Салдадзе, В. Д. Копылова-Валова - М. : Химия, 1980. - 336 с.
101 Гельферих, Ф. Иониты. Основы ионного обмена / Ф. М. Гельферих - М. : Изд-во ин. лит-ры, 1962. - 490 с.
102 Boyd, G. E. The exchange adsorption of ions from aqueous solutions by organic zeolites. II. Kinetics / G. E. Boyd, A. W. Adamson, L. S. Myers // Journal of American chemical society. - 1947. - V. 69. - № 11. - P. 2836-2848.
103 Неудачина, Л. К. Кинетика сорбции ионов тяжелых металлов пиридилэтилированным аминопропилполисилоксаном / Л. К. Неудачина, Ю. С. Петрова, А. С. Засухин // Аналитика и контроль. - 2011. - Т. 15. - № 1. - С. 87-95.
104 Guibal, E. Chitosan sorbents for platinum sorption from dilute solutions / E. Guibal, A. Larkin, T. Vincent [et al.] // Industrial and engineering chemistry research. - 1999. - V. 38. - № 10. - P. 4011-4022.
105 Huang, Y. Thiol-ene synthesis of thioether/carboxyl-functionalized polymers for selective adsorption of silver (I) ions / Y. Huang, W. Zhao, X. Zhang [et al.] // Chemical engineering journal. - 2019. - V. 375. - № 1. - P. 121935-121945.
106 Singh, K. K. Separation and recovery of palladium from spent automobile catalyst dissolver solution using dithiodiglycolamide encapsulated polymeric beads / K. K. Singh, R. Ruhela, A. Das [et al.] // Journal of environmental chemical engineering. - 2015. - V. 3. - № 1. - P. 95-103.
107 Srivastava, V. C. Adsorption of toxic metal ions onto activated carbon. Study of sorption behavior through characterization and kinetics / V. C. Srivastava, I. D. Mall, I. M. Mishra // Chemical engineering and processing. - 2008. - V. 47. - № 8. - P. 1269-1280.
108 Aharoni, C. Kinetics of soil chemical reactions - a theoretical treatment / C. Aharoni, D. L. Sparks // Rates of soil chemical processes. - 1991. - V. 27. - № 1. - P. 1-18.
109 Aharoni, C. Kinetics of soil chemical reactions: relationships between empirical equations and diffusion models / C. Aharoni, D. L. Sparks, S. Levinson [et al.] // Soil science society of America journal. - 1991. - V. 55. - № 5. - P. 1307-1312.
110 Azizian, S. Kinetic models of sorption: a theoretical analysis / S. Azizian // Journal of colloid and interface science. - 2004. - V. 276. - № 1. - P. 47-52.
111 Ozacar, M. A kinetic study of metal complex dye sorption onto pine sawdust / M. Ozacar, I. A. Senguil // Process biochemistry. - 2005. - V. 40. - № 2. - P. 565-572.
112 Han, R. Removal of copper (II) and lead (II) from aqueous solution by manganese oxide coated sand: I. Characterization and kinetic study / R. Han, W. Zou, Z. Zhang [et al.] // Journal of hazardous materials. - 2006. - V. 137. - № 1. - P. 384-395.
113 Morcali, M. H. Investigation of adsorption parameters for platinum and palladium onto a modified polyacrylonitrile-based sorbent / M. H. Morcali, B. Zeytuncu // International journal of mineral processing. - 2015. - V. 137. - № 1. - P. 52-58.
114 Yi, Q. Selective recovery of Au (III) and Pd (II) from waste PCBs using ethylenediamine modified persimmon tannin adsorbent / Q. Yi, R. Fan, F. Xie [et al.] // Procedia environmental sciences. - 2016. - V. 31. - № 1. - P. 185-194.
115 Pang, L. Functionalized polyethylene fibers for the selective capture of palladium ions from aqueous solutions / L. Pang, R. Li, J. Hu [et al.] // Applied surface science. - 2018. - V. 433. - № 1. - P. 116-124.
116 Losev, V. N. Extraction of precious metals from industrial solutions by the pine (Pinus sylvestris) sawdust-based biosorbent modified with thiourea groups / V. N. Losev, E. V. Elsufiev, O. V. Buyko [et al.] // Hydrometallurgy. - 2018. - V. 176. - № 1. - P. 118-128.
117 Hubicki, Z. Adsorption of palladium (II) from chloride solutions on amberlyst A 29 and amberlyst A 21 resins / Z. Hubicki, A. Wolowicz // Hydrometallurgy. - 2009. - V. 96. - № 1-2. - P. 159-165.
118 Sanchez-Machado, D. I. Modeling of breakthrough curves for aqueous iron (III) adsorption on chitosan-sodium tripolyphosphate / D. I. Sanchez-Machado, J. Lopez-Cervantes, M. A. Correa- Murrieta [et al.] // Water science and technology. - 2016. - V. 74. - № 10. - P. 2297-2304.
119 Abdolali, A. Application of a breakthrough biosorbent for removing heavy metals from synthetic and real wastewaters in a lab-scale continuous fixed-bed column / A. Abdolali, H. H. Ngo, W. Guo [et al.] // Bioresource Technology. - 2017. - V. 229. - № 1. - P. 78-87.
120 Bohart, G. S. Some aspects of the behavior of charcoal with respect to chlorine / G. S. Bohart, E. Q. Adams // Journal of the American chemical society. - 1920. - V. 42. - № 3. - P. 523¬544.
121 Ghribi, A. Modeling of fixed bed adsorption: application to the adsorption of an organic dye / A. Ghribi, M. Chlendi // Asian journal of textile. - 2011. - V. 1. - № 4. - P. 161-171.
122 Петрова, Ю. С. Динамика сорбции меди (II) и серебра (I) материалами на основе N-2- сульфоэтилхитозана с различной степенью сшивки / Ю. С. Петрова, А. В. Пестов, Л. М. Алифханова [и др.] // Журнал физической химии. - 2017. - Т. 91. - № 4. - С. 1-5.
123 Li, Q. Application of surface molecular imprinting adsorbent in expanded bed for the adsorption of Ni2+ and adsorption model / Q. Li, H. Su, T. Tan // Journal of environmental management. - 2007. - V. 85. - № 4. - P. 900-907.
124 Thomas, H. C. Heterogeneous ion exchange in a flowing system / H. C. Thomas // Journal of the American chemical society. - 1944. - V. 66. - № 10. - P. 1664-1666.
125 Konig-Peter, A. Column studies of heavy metal biosortion by immobilized Spirulina platensis-maxima cells / A. Konig-Peter, C. Csudai, A. Felinger [et al.] // Desalination and water treatment. - 2016. - V. 57. - № 58. - P. 28340-28348.
126 Auta, M. Chitosan-clay composite as highly effective and low-cost adsorbent for batch and fixed-bed adsorption of methylene blue / M. Auta, B. H. Hameed // Chemical engineering journal. -2014.- V. 237. - № 1. - P. 352-361.
127 Chu, K. H. Fixed bed sorption: setting the record straight on the Bohart-Adams and Thomas models / K. H. Chu // Journal of hazardous materials. - 2010. - V. 177. - № 1-3. - P. 1006-1012.
128 Yoon, Y. H. Application of gas adsorption kinetics - II. A theoretical model for respirator cartridge service life and its practical applications / Y. H. Yoon, J. H. Nelson // American industrial hygiene association journal. - 1984. - V. 45. - № 8. - P. 517-524.
129 Kundu, S. As (III) removal from aqueous medium in fixed bed using iron oxide-coated cement (IOCC): experimental and modeling studies / S. Kundu, A. K. Gupta // Chemical engineering journal. - 2007. - V. 129. - № 1-3. - P. 123-131.
130 Cruz-Olivares, J. Modeling of lead (II) biosorption by residue of allspice in a fixed-bed column / J. Cruz-Olivares, C. Perez-Alonso, C. Barrera-Diaz [et al.] // Chemical engineering journal. -
2013. - V. 228. - № 1. - P. 21-27.
131 Arim, A. L. Experimental and mathematical modelling of Cr (III) sorption in fixed-bed column using modified pine bark / A. L. Arim, K. Neves, M. J. Quina [et al.] // Journal of cleaner production. - 2018. - V. 183. - № 1. - P. 272-281.
132 Petrova, Yu. S. Removal of metal ions in fixed bed from multicomponent solutions using N- (2-sulfoethyl)chitosan-based sorbents / Yu. S. Petrova, A. V. Pestov, L. K. Neudachina // Separation science and technology. - 2016. - V. 51. - № 9. - P. 1437-1445.
133 Tsai, W. Competitive fixed-bed adsorption of Pb (II), Cu (II), and Ni (II) from aqueous solution using chitosan-coated bentonite / W. Tsai, M. D. G. de Luna, H. L. P. Bermillo-Arriesgado [et al.] // International journal of polymer science. - 2016. - V. 2016. - № 1. - P. 1-11.
134 Saman, N. Selective biosorption of aurum (III) from aqueous solution using oil palm trunk (OPT) biosorbents: equilibrium, kinetic and mechanism analyses / N. Saman, J. Tan, S. S. Mohtar [et al.] // Biochemical engineering journal. - 2018. - V. 136. - № 1. - P. 78-87.
135 Xing, W. D. Recovery of gold (III) from the stripping solution containing palladium (II) by ion exchange and synthesis of gold particles / W. D. Xing, M. S. Lee // Journal of industrial and engineering chemistry. - 2019. - V. 69. - № 1. - P. 255-262.
136 Lin, G. Synthesis and evaluation of thiosemicarbazide functionalized corn bract for selective and efficient adsorption of Au (III) from aqueous solutions / G. Lin, S. Wang, L. Zhang [et al.] // Journal of molecular liquids. - 2018. - V. 258. - № 1. - P. 235-243.
137 Rizk, H. E. Synthesis and characterization of magnetite nanoparticles from polyol medium for sorption and selective separation of Pd (II) from aqueous solution / H. E. Rizk, N. E. El-Hefny // Journal of alloys and compounds. - 2020. - V. 812. - № 1. - P. 152041-152055.
138 Karadag, D. A comparative study of linear and non-linear regression analysis for ammonium exchange by clinoptilolite zeolite / D. Karadag, Y. Koc, M. Turan [et al.] // Journal of hazardous materials. - 2007. - V. 144. - № 1-2. - P. 432-437.
139 Kumar, K. V. Isotherm parameters for basic dyes onto activated carbon: comparison of linear and non-linear method / K. V. Kumar, S. Sivanesan // Journal of hazardous materials. - 2006. - V. 129. - № 1-3. - P. 147-150.
140 Kumar, K. V. Pseudo second order kinetics and pseudo isotherms for malachite green onto activated carbon: comparison of linear and non-linear regression methods / K. V. Kumar, S. Sivanesan // Journal of hazardous materials. - 2006. - V. 136. - № 3. - P. 721-726.
141 Kumar, K. V. Isotherms and thermodynamics by linear and non-linear regression analysis for the sorption of methylene blue onto activated carbon: comparison of various error functions / K. V. Kumar, K. Porkodi, F. Rocha // Journal of hazardous materials. - 2008. - V. 151. - № 2-3. - P. 794-804.
142 Ng, J. C. Y. Equilibrium studies of the sorption of Cu (II) ions onto chitosan / J. C. Y. Ng, W. H. Cheung, G. McKay // Journal of colloid and interface science. - 2002. - V. 255. - № 1. - P. 64-74.
143 Ng, J. C. Y. Equilibrium studies for the sorption of lead from effluents using chitosan / J. C. Y. Ng, W. H. Cheung, G. McKay // Chemosphere. - 2003. - V. 52. - № 6. - P. 1021-1030.
144 Kapoor, A. Correlation of equilibrium adsorption data of condensable vapours on porous adsorbents / A. Kapoor, R. T. Yang // Gas separation and purification. - 1989. - V. 3. - № 4. - P. 187-192.
145 Marquardt, D. W. An algorithm for least-squares estimation of nonlinear parameters / D. W. Marquardt // Journal of the society for industrial and applied mathematics. - 1963. - V. 11. - № 2. - P. 431-441.
146 Petrova, Yu. S. Selective asorption of silver(I) ions over copper(II) ions on a sulfoethyl derivative of chitosan / Yu. S. Petrova, A. V. Pestov, M. K. Usoltseva [et al.] // Journal of hazardous materials. - 2015. - V. 299. - № 1. - P. 696-701.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.