Сорбционные свойства новых материалов на основе тиокарбамоильных, пиридилэтилированных и имидазолилметилированных производных хитозана

• Автор: Азарова, Юлия Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. АЗОТ- И СЕРУ-СОДЕРЖАЩИЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ХИТОЗАНА: СИНТЕЗ И СВОЙСТВА

1.1 Введение

1.2 Производные хитозана с азот-содержащими функциональными группами.

1.2.1 Синтез азот-содержащих производных хитозана

1.2.2 Сорбционные свойства азот-содержащих производных хитозана..

1.3 Производные хитозана с серу-содержащими функциональными группами

1.3.1 Синтез серу-содержащих производных хитозана

1.3.2 Сорбционные свойства серу-содержащих производных хитозана..

1.4 Применение хитозана и его производных для аналитического концентрирования ионов металлов
1.4.1 Применение для аналитического концентрирования ионов металлов нативного хитозана и композитов на его основе
1.4.2 Применение для аналитического концентрирования ионов металлов азот-содержащих производных хитозана
1.4.3 Применение для аналитического концентрирования ионов металлов кислород-содержащих производных хитозана
1.4.4 Применение для аналитического концентрирования ионов металлов серу-содержащих производных хитозана
1.5 Заключение
ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Хитозан и производные хитозана..
2.1.1 Нативный хитозан

2.1.2 Пиридилэтилированные производные хитозана
2.1.3 Имидазолилметильные производные хитозана
2.1.4 Тиокарбамоильные производные хитозана
2.2 Материалы и реагенты
2.3 Методы исследования
2.3.1 ЯМР спектроскопия
2.3.2 Элементный анализ
2.3.3 ИК-Фурье спектроскопия
2.3.4 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС)
2.3.5 Атомно-абсорбционная спектроскопия
2.3.6 Сорбция ионов металлов на хитозане и его производных
2.3.7 Элюирование ионов металлов после сорбции на хитозане и его
производных
2.3.8 Аналитическое концентрирование ионов благородных металлов на хитозане и его производных
ГЛАВА 3 СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПИРИДИЛЭТИЛИРОВАННЫХ, ИМИДАЗОЛИЛМЕТИЛИРОВАННЫХ И ТИОКАРБАМОИЛЬНЫХ
ПРОИЗВОДНЫХ ХИТОЗАНА, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ «СИНТЕЗ В ГЕЛЕ».

3.1 Сорбционные свойства пиридилэтилированных производных хитозана
3.1.1 Влияние степени замещения на сорбционные свойства Ц-(2-(2-пиридил)этил)хитозана (2-ПЭХ)
3.1.2 Влияние изомерии заместителя на сорбционные свойства Ц-(2-(2-пиридил)этил)хитозана (2-ПЭХ) и 1Т-(2-(4-пиридил)этил)хитозана (4-ПЭХ)
3.1.2.1 Особенности сорбции ионов благородных металлов на 2-ПЭХ и 4-ПЭХ
3.1.2.2 Особенности сорбции ионов переходных металлов на 2-ПЭХ и 4-ПЭХ
3.2 Сорбционные свойства имидазолилметильных производных хитозана
3.2.1 Сорбция ионов благородных металлов на N-(4(5)-имидазолил)метилхитозане (ИМХ)
3.2.2 Сорбция ионов переходных металлов на имидазолилметильных производных хитозана
3.3 Сорбционные свойства тиокарбамоильных производных хитозана (ТКХ)..
ГЛАВА 4 РОЛЬ РЕДОКС РЕАКЦИЙ В МЕХАНИЗМАХ СОРБЦИИ И ЭЛЮИРОВАНИЯ ИОНОВ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ НА ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ И ТИОКАРБАМОИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ ХИТОЗАНА
4.1 Изменение степени окисления благородных металлов в результате сорбции на хитозне и его производных
4.2 Эффективность элюирования ионов благородных металлов после сорбции на хитозане и его производных
ГЛАВА 5 АНАЛИТИЧЕСКОЕ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ИОНОВ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ НА ХИТОЗАНЕ И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ
СПЕКТРОСКОПИИ (ААС)
5.1 Селективность извлечения ионов благородных металлов на хитозане и его производных
5.2 Пределы обнаружения ионов благородных металлов методом ААС без предварительного концентрирования и после концентрирования на производных хитозана

N1(11), Си(П), Zn{lY), К(1), №(1), Са(П) и М§(11), что позволяет применять его для анализа как водных объектов, так и руд [94].
Сшитый хитозан, содержащий фрагмент ацилированной аминокислоты серина, использован в качестве хелатообразующего сорбента для концентрирования микроэлементов (кадмия, свинца, меди, никеля, ванадия, галлия, скандия, индия, таллия и др.) из природных вод и их определения методом ИСП-АЭС [91]. Адсорбированные элементы элюируются 1М раствором НКОз с эффективностью 90-100% Предел обнаружения Сб, РЬ, V, Бс, Си, № составил
0.002 мкг/л, 0.036 мкг/л, 0.033 мкг/л, 0.005 мкг/л, 0.024 мкг/л и 0.095 мкг/л соответственно.
Для концентрирования Мо(У1), У(У), Си(П) из природных вод предложено использовать хитозан, модифицированный остатками треонина [95]. Одновременное извлечение ионов этих трех металлов осуществляется при рН=5, а селективная адсорбция Мо(У1) возможна при pH 3. Сорбционная емкость производного хитозана составила 3.47 ммоль/г по ионам Мо(У1), 0.62 ммоль/г по ионам Си(И) и 0.95 ммоль/г по ионам У(У). Определение содержания металлов проводится после элюирования 2М раствором НЖ>з методом ИСП-АЭС, при этом солевой фон пробы не оказывает негативного влияния на определение металлов в схеме с предварительным концентрированием. Предел обнаружения лежит в области десятых долей мкг/л.
Применение (диэтилентриамин)хитозана для концентрирования и разделения ионов БеДУ) и 8е(У1) из природных вод рассмотрено в работе [96]. Максимальная сорбционная емкость производного по ионам 8е(У1) при рН=3.6 составила 72.7 мг/г, эффективность элюирования 8е(1У) более 99% обеспечивается при применении раствора 1М НС1. Селективное извлечение ионов 8е(У1) из растворов возможно в присутствии ионов Ка+, К+, Са2+, М§2+, Zn2+, Си 2+, Ре3Д СГ, ИОз'. Предел обнаружения селена методом оптической эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-ОПС) с предварительным концентрированием составляет 12 нг/л.