РЕФЕРАТ 3
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Литературный обзор 7
1.1. Т еоретические основы процесса Адсорбции 7
1.2. Характеристики сорбентов 8
1.3. Методы определения количественных характеристик сорбентов 11
2. Экспериментальная часть 14
2.1. Объект исследования 14
2.2. Получение носителя на основе Хроматона N-AW с нанесенными слоями силикагеля 14
2.3. Модификация сорбентов ацетилацетонатами европия (III) и лантана (III) 15
2.4. Определение удельной поверхности, пористости сорбентов 15
2.5. Определение сорбционной емкости и степени десорбции 16
2.6. Оценка хроматографической полярности сорбентов 19
3. Результаты и обсуждения 22
3.1. Изотермы адсорбции 22
3.2. Оценка хроматографической полярности сорбентов 23
3.3. Определение сорбционной емкости и степени десорбции 24
ВЫВОДЫ 29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 30
ПРИЛОЖЕНИЯ 32
В настоящее время сорбенты на основе оксида кремния широко применяются для селективного разделения и концентрирования сложных органических смесей, именно поэтому в современном мире большое внимание уделяется исследованию и модифицированию сорбентов с заданной структурой.
В процессе исследований установлено, что модифицирование ацетилацетонатами РЗЭ сорбентов на основе силикагеля открывает широкие возможности для создания новых материалов с уже заданным набором свойств, что, в свою очередь, позволяет улучшить селективность разделения и ряд других важных хроматографических характеристик. Создание новых сорбентов, модифицированных ацетилацетонатами РЗЭ позволяет целенаправленно изменять структурные характеристики поверхности, природу межмолекулярных взаимодействий и влияет на эффективность и селективность разделения смесей веществ, а это значительно расширяет возможности газовой хроматографии в исследовании различных классов органических соединений.
Особый интерес эта тема представляет тем, что химическая природа таких модифицирующих добавок специфична и обуславливает их особое поведение в ходе хроматографического процесса. К примеру, значительная термическая стабильность хелатов по сравнению с обычными координационными соединениями и склонность к проявлению специфичных взаимодействий сорбент-сорбат позволяют использовать их для получения высокоселективных сорбентов и неподвижных фаз. Количество исследований по данной теме проведено недостаточно, для того чтобы считать, что она является полностью раскрытой. Поэтому особо актуально изучение свойств сорбентов, модифицированных ацетилацетонатами РЗЭ, исследование закономерностей взаимодействия с различными сорбатами и возможность направленного изменения их свойств.
Целью данной работы является получение и исследование газохроматографических свойств сорбентов на основе мезопористого силикагеля, модифицированного ацетилацетонатами европия (III) и лантана (III), а также установления влияния природы модифицирующего комплекса на хроматографические и сорбционные свойства полученных материалов.
В соответствии с поставленной целью, необходимо было решить ряд задач:
1. Синтезировать ацетилацетонаты европия (III) и лантана (III).
2. Получить носитель на основе Хроматона N-AW с нанесенными слоями силикагеля.
3. Модифицировать нанесением комплексов европия (III) и лантана (III) сорбенты на основе Хроматона N-AW с нанесенными слоями силикагеля.
4. Методом низкотемпературной адсорбции азота определить удельную поверхность, и пористость сорбентов;
5. Определить параметры хроматографического удерживания и разделения органических соединений различных классов на полученных сорбентах;
6. Исследовать сорбционные характеристики синтезированных сорбентов.
7. Сравнить свойства модифицированных сорбентов с исходным сорбентом без привитых комплексов металлов.
1. Получены сорбенты с нанесенными слоями силикагеля, модифицированные ацетилацетонатами европия (III) и лантана (III).
2. Исследована удельная поверхность и пористость сорбентов. Полученные сорбенты обладают удельной поверхностью от 100 до 120 мз/г и являются мезопористыми. Для синтезированного в лабораторных условиях силикагеля и хелатсодержащих сорбентов наблюдается узкое распределение пор в интервале 5-15 нм. При нанесении на поверхность ацетилацетонатных комплексов РЗЭ (III) происходит незначительное уменьшение удельной поверхности, размеров пор и их объема.
3. Определены характеристики удерживания тестовых соединений Роршнайдера, а также проведен анализ полярности полученных сорбентов. Модифицированные комплексами ацетиацетона сорбенты имеют более высокую полярность, в отличии от исходных образцов. Более полярным является сорбент, модифицированный ацетилацетонатом Eu (III). Склонность к дисперсионному взаимодействию и я- комплексообразованию незначительно выше у сорбента с комплексом Eu(AA)3, а вероятность образования водородных связей у сорбента с комплексом La(AA)3.
4. Изучены сорбционные характеристики модифицированных сорбентов. При модифицировании сорбентов с нанесенными слоями силикагеля хелатами металлов наблюдается увеличение сорбционной емкости и уменьшение степени десорбции, что происходит за счет изменения полярности поверхности модифицированных сорбентов по сравнению с исходными образцами. В ряду тестовых соединений от гексана до пиридина сорбционная емкость изменяется от 117 до 232 мкг/г. При покрытии сорбента комплексами европия степень десорбции для тестовых соединений уменьшается при переходе от гексана к пиридину в интервале от 99,45 до 34,18 %, а в случае комплексов лантана от 53,42 до 36,16 %. При повышении температуры степень десорбции в обоих случаях возрастает. В случае с сорбентом, без комплексов ацетилацетонатов РЗЭ, степень десорбции изменялась от 99,1 до 35,6 % в ряду гексан - пиридин.
