Емельянова Елизавета. Криоструктурированные широкопористые губки на основе хитозана в качестве сорбентов ионов тяжелых металлов

Научный руководитель: Звукова Наталья Дмитриевна, ИНЭОС РАН, инженер-исследователь. Куратор от СУНЦ МГУ: А.С. Сигеев

Получение новых эффективных сорбентов имеет первостепенное значение для решения экологических проблем, связанных с превышением предельно допустимой концентрации токсичных соединений в природных водах, используемых в системах водоснабжения городов и в рыбно-хозяйственных предприятиях.

В системах водоподготовки в основном используются традиционные сорбенты, в частности активированный уголь, однако в настоящее время перспективным является применение полимерных сорбентов и композитов на их основе. Хитозан [1] является нетоксичным, биоразлагаемым и биосовместимым полимером. Наличие в его составе аминогрупп обеспечивает возможность образования комплексов с ионами тяжелых металлов. Особенный интерес представляют криоструктураты [2] на основе хитозана, благодаря простоте получения и уникальной пористой структуре.

В связи с актуальностью поиска новых полимерных сорбентов целью работы является получение криоструктурированных макропористых материалов на основе хитозана, эффективных в процессах сорбции ионов тяжелых металлов.

В ходе данной работы были сформированы широкопористые хитозановые криоструктураты. Схема их получения включала замораживание в камере криостата водных растворов ацетата хитозана концентрацией 30 г/л при температурах -20°С, лиофилизацию образцов и перевод их в водонерастворимое состояние обработкой водным раствором аммиака в среде этилового спирта. Проведенные сорбционные испытания показали эффективность использования хитозановых криоструктуратов для извлечения ионов Cu²⁺ и Ni²⁺ из водных растворов; сорбционные емкости по отношению к ионам Cu²⁺ и Ni²⁺ составляют 1,1 ммоль/г и 1,0 ммоль/г, соответственно. Сорбция ионов Cо²⁺ на данном сорбенте не наблюдалась.

Список литературы:

Хитин и хитозан: Получение, свойства и применение. / Под ред. К.Г.Скрябина, Г.А. Вихревой, В.П. Варламова. – М.:Наука, 2002. – 368 с.
В.И. Лозинский. // Успехи химии, 2002, 71 (6), 559-585.