Синтез сорбентов на основе гуминовых кислот, ориентированных на целевые металлы

АННОТАЦИЯ

Процессы комплексообразования с участием гуминовых кислот (ГК) вызывают постоянный интерес, что связано с их уникальными свойствами. Фундаментальные свойства ГК – это нестехиометричность, нерегулярность строения, гетерогенность структурных элементов и полидисперсность. Являясь полимерными ароматическими оксикислотами, ГК проявляют комплекс химических свойств, благодаря карбоксильным, карбонильным и гидроксильным группам. ГК позволяют нивелировать действие многих токсических агентов. Перспективным представляется направленная химическая модификация ГК, а именно – введение аминосодержащих материалов в структуру ГК с последующим сшиванием формалином. Такой материал может быть использован для очистки промышленных и бытовых сточных вод при загрязнении окружающей среды с выделением ценных металлов.

Целью данного способа является повышение сорбционной активности и селективности по отношению к целевым металлам, при этом используя природные соединения.

В данной работе приведены способы получения таких сорбентов, используя метод темплатного синтеза. В качестве темплата выступают целевые металлы Cu, Co и Ni, а прекурсорами ГК и аминосоединения, которые сшивают формалином. Полученные соединения подвергаются кислотному гидролизу, где происходит вымывание ионов металлов, на месте которых образуются поры, соответствующие ионным радиусам целевых металлов. Проведены эксперименты с бинарными соединениями, в которых данные сорбенты проявляют избирательную селективность по отношению к целевым металлам.

ABSTRACT

Humic acid (HA) complexation processes are interesting because of their unique properties. The fundamental properties of HA are a nonstoichiometry, an irregular structure, a heterogeneity of structural elements and polydispersity. It is polymeric aromatic hydroxy acid, HA have complex chemical properties due to the carboxyl, carbonyl and hydroxyl groups.  HA allows neutralize the action of many toxic agents. Directed chemical modification of HA is perspective, namely, the introduction of amine-containing materials into the HA structure, succeed with crosslinking of HA by formalin. Such material may be used for cleaning of industrial and domestic waste water pollution from the release of metals.

The aim of this method is to increase the sorption activity and selectivity for the target metals, while using natural compounds.

This article presents are methods for such sorbent producing by means of template synthesis method. As templating agent is to be target metals Cu, Co and Ni, and HA precursors are an amino compounds crosslinked by formalin. The obtained compound are exposed to acid hydrolysis, where the leaching of metal ions on the spot where the pores are formed, corresponding to ion radiuses of the target metals. The experiments with binary compounds are carried out, in which these selective sorbents show selectivity with respect to the target metals.