ИСТИНА

Полимеры находят всё большее применение в процессах сорбции тяжелых металлов, лантаноидов и актиноидов. В отличие от неорганических сорбентов их полимерные аналоги обладают большей сорбционной емкостью. Наибольшее значение в экстракционных процессах приобрели жидкие фосфорорганические экстрагенты, которые часто бывают токсичными. Для устранения этого недостатка фосфорорганические экстрагенты вводят в матрицу нетоксичного полимера. При этом, для повышения эффективности сорбции металлов используют хелатные соединения. В качестве таких соединений перспективны функциональные арилоксициклофосфазены, поскольку они устойчивы к гидролизу в кислой среде, нерастворимы в воде, легко подвергаются химической модификации введением в их структуру различных координационных центров. Для легкости отделения сорбента от водной фазы с помощью постоянного магнита к полимеру вместе с экстрагентом добавляют магнитные частицы, например, наночастицы магнетита. Используемые на сегодняшний день частицы магнетита обладают плохой диспергируемостью в полимерной матрице и склонностью к агрегации из-за высокой поверхностной энергии. Для решения данной задачи был использован мелкодисперсный порошок частиц карбонильного железа. Использование магнитных полимерных сорбентов, содержащих полидентатный арилоксициклофосфазен, в процессах сорбции металлов из сточных вод и почвы позволит решить множество проблем, сделает процесс сорбции более экономически эффективным и экологически безопасным. Цель работы заключается в разработке новых магнитных полимерных сорбентов металлов на основе поливинилового спирта, содержащих в своей структуре полидентатный фосфорорганический экстрагент. Научная новизна работы: 1) радикальной суспензионной сополимеризацией диметакрилата триэтиленгликоля и льняного масла на поверхности частиц карбонильного железа получен устойчивый к соляной кислоте капсулированный порошок мелкодисперсного карбонильного железа; 2) присоединением диэтилфосфита к азометиновым группам арилоксициклофосфазена в присутствии п-толуолсульфокислоты получен ранее неописанный арилоксициклофосфазен с шестью α-аминофосфонатными группами, который может быть использован в исследовании экстракции металлов из почвы, так как не оказывал ингибирующего влияния на почвенную микрофлору; 3) установлено, что магнитные полимерные сорбенты на основе кислотостойкого карбонильного железа, поливинилового спирта и модифицированные арилоксициклофосфазеном (экстрагентом), обладают достаточными для применения в сорбционных процессах водопоглощением (64 %) и намагниченностью насыщения (13,75 Гс·см3/г); 4) выявлено, что полимерные сорбенты, содержащие 12,5 мас. % экстрагента (по отношению к массе поливинилового спирта), селективно извлекают палладий (II) из 0,25 молярного солянокислого водного раствора с эффективностью 57 % за один цикл и 89 % за два цикла сорбции-десорбции в присутствии меди (II). Практическая значимость работы. Разработанные магнитные полимерные сорбенты, содержащие фосфорорганические полидентатные экстрагенты, рекомендованы для высокоэффективного, селективного и экологически безопасного извлечения палладия (II) из солянокислых растворов, образующихся в процессе выщелачивания автомобильных катализаторов или электронного лома.