Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема
Исследована адсорбция ионов Hg (II) гидроксилированным кремнеземом, аминопропилкремнеземом и кремнеземами, химически модифицированными производными β‑циклодекстрина. Кинетика адсорбции Hg (II) проанализирована в рамках модели Лагергрена для процессов псевдо-первого и псевдо-второго порядка, изотерм...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Поверхность |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/146964 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема / Л.А. Белякова, Д.Ю. Ляшенко, А.Н. Швец // Поверхность. — 2008. — Вип. 14. — С. 288-295. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860044807310671872 |
|---|---|
| author | Белякова, Л.А. Ляшенко, Д.Ю. Швец, А.Н. |
| author_facet | Белякова, Л.А. Ляшенко, Д.Ю. Швец, А.Н. |
| citation_txt | Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема / Л.А. Белякова, Д.Ю. Ляшенко, А.Н. Швец // Поверхность. — 2008. — Вип. 14. — С. 288-295. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Поверхность |
| description | Исследована адсорбция ионов Hg (II) гидроксилированным кремнеземом, аминопропилкремнеземом и кремнеземами, химически модифицированными производными β‑циклодекстрина. Кинетика адсорбции Hg (II) проанализирована в рамках модели Лагергрена для процессов псевдо-первого и псевдо-второго порядка, изотермы адсорбции – с помощью уравнений Фрейндлиха и Ленгмюра. Установлено, что β‑циклодекстринсодержащие адсорбенты имеют высокое сродство к Hg (II) благодаря образованию комплексов включения “b-циклодекстрин – нитрат-ион” и супермолекул, химический состав которых коррелирует с прочностью поверхностных комплексов ртути (II).
Adsorption has been sutied of Hg (II) ions with hydroxylated silica, aminopropylsilica, and silicas chemically modified with b-cyclodextrin derivatives. The kinetics of Hg (II) adsorption as tested within the Lagergren model for the pseudo-first and pseudo-second order processes, the adsorption isotherms being fitted to the Freundlich and Langmuir equations. The β-cyclodextrin-containing adsorbents were found to have high affinities to Hg (II) due to “ β-cyclodextrin – nitrate-ion” inclusion complexes and super molecules formed on their surfaces. The chemical composition of super molecules correlates with stability of mercury (II) surface complexes.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:58:06Z |
| format | Article |
| fulltext |
Химия, физика и технология поверхности. 2008. Вып. 14. С. 288 – 295
288
УДК. 544.723+547.458
КОНСТРУИРОВАНИЕ ЦЕНТРОВ АДСОРБЦИИ РТУТИ (II)
НА ПОВЕРХНОСТИ ВЫСОКОДИСПЕРСНОГО
КРЕМНЕЗЕМА
Л.А. Белякова, Д.Ю. Ляшенко, А.Н. Швец
Институт химии поверхности им. А.А. Чуйко Национальной академии наук Украины
ул. Генерала Наумова 17, 03164 Киев-164
Исследована адсорбция ионов Hg (II) гидроксилированным кремнеземом, амино-
пропилкремнеземом и кремнеземами, химически модифицированными производными
β-циклодекстрина. Кинетика адсорбции Hg (II) проанализирована в рамках модели
Лагергрена для процессов псевдо-первого и псевдо-второго порядка, изотермы
адсорбции – с помощью уравнений Фрейндлиха и Ленгмюра. Установлено, что
β-циклодекстринсодержащие адсорбенты имеют высокое сродство к Hg (II) благодаря
образованию комплексов включения “b-циклодекстрин – нитрат-ион” и супермолекул,
химический состав которых коррелирует с прочностью поверхностных комплексов
ртути (II).
Введение
Для решения сложных сорбционных задач, например, количественного извле-
чения и экспресс-анализа примесных количеств токсичных веществ в воде нужны
высокоселективные материалы. Химическая иммобилизация макроциклических органи-
ческих соединений как наноразмерных центров сорбции заданных ионов или молекул
может быть одним из способов повышения специфичности адсорбентов.
Циклодекстрины [1, 2] образуют комплексы включения типа “хозяин – гость”
благодаря стерическому соответствию свободного пространства в их структуре и раз-
меров «гостя», поэтому они перспективны для создания селективных сорбентов и
чувствительных элементов сенсоров [3 – 5], для сорбционного извлечения и концентри-
рования примесных количеств токсичных веществ [6], химического анализа, удаления из
объектов окружающей среды и утилизации ионов тяжелых металлов [7 – 9].
Целью настоящей работы является изучение изменения сорбционного сродства
аморфного мезопористого кремнезема по отношению к ионам ртути (II) в процессе его
химического модифицирования β-циклодекстрином (β-CD) или его производными, отли-
чающимися боковыми заместителями верхнего края торообразной молекулы β-CD.
Экспериментальная часть
Мезопористый аморфный кремнезем – силохром С-120 использовали как исход-
ный сорбент и носитель для синтеза b-циклодекстринсодержащих органокремнеземов. В
табл. 1 приведены структурные параметры изученных кремнеземных адсорбентов, вы-
численные из изотерм адсорбции азота.
Кремнеземы, химически модифицированные b-CD, получали: 1) взаимодейст-
вием аминопропилсилохрома [10] с моно-(толуолсульфонил)-b-циклодекстрином в
условиях оптимального протекания реакции электрофильного замещения [11]; 2) взаи-
модействием бромпроизводного гептакис-(толуолсульфонил)-b-циклодекстрина с
аминопропилсилохромом [12]; 3) химическим взаимодействием бромоацетильных групп
привитого бромпроизводного b-циклодекстрина с тиосемикарбазидом [13] (схема).
289
Таблица 1. Структурные параметры изученных кремнеземных адсорбентов и хими-
ческий состав их поверхности
Структурные параметры адсорбентов Адсорбент* Функциональная
группа
адсорбента,
ммоль/г
Sуд., м2/г Vсум., см3/г dср., нм
1 0,40 118 1,18 40,0
2 0,28 111 1,08 38,4
3 0,035 98 0,90 36,8
4 0,01 90 0,80 35,2
5 0,01 85 0,74 34,8
* нумерация адсорбентов здесь и в табл. 2, 3 соответствует схеме.
С помощью ИК спектроскопии, а также элементного и химического анализа
органокремнеземов установлено строение и химический состав поверхностного модифи-
цирующего слоя синтезированных b-циклодекстринсодержащих адсорбентов.
Сорбцию ионов ртути (II) из водных растворов изучали в статических условиях
методом отдельных навесок при 22°С в зависимости от длительности контакта с кремне-
земами и концентрации водного раствора нитрата ртути. Для сорбционных опытов
использовали подкисленные (рН 1–3) 10–4–10–3 М растворы нитрата ртути (II). В слабо-
кислой области ртуть (II) присутствует в двух основных формах – Hg2+ и Hg(OH)+
(процентное соотношение гидролизованных форм ртути (II) в растворе рассчитывали с
помощью программы Chemical Equilibria in Aquatic System). Содержание Hg (II) в исход-
ных и равновесных растворах определяли методом атомной абсорбционной спектро-
метрии на приборе Pye Unicam SP-9, а также обратным комплексонометрическим
титрованием с использованием ЭДТА.
Константы скорости адсорбции рассчитывали, используя кинетическую модель
Лагергрена [14] для процессов псевдо-первого порядка:
ln (aeq – at) = ln aeq – k1t ,
где at и aeq – адсорбция в момент времени t и при равновесии соответственно, мг/г; k1 –
константа скорости сорбции псевдо-первого порядка, мин–1
и псевдо-второго порядка:
t / at = 1 / (k2 × aeq
2) + t / aeq,
где k2 – константа скорости адсорбции псевдо-второго порядка, г × мг–1 × мин–1.
Изотермы адсорбции представляли в координатах уравнения изотермы
Фрейндлиха:
log aeq = log KF + (1 / n) × log Ceq,
где aeq – равновесная адсорбция, мг/г; KF – константа Фрейндлиха, адсорбционная ем-
кость, мг/г; 1/n – константа Фрейндлиха, характеризующая интенсивность адсорбции;
Ceq – равновесная концентрация адсорбтива в растворе, мг/л
и в координатах уравнения Ленгмюра:
290
(C2H5O)3Si(CH2)3NH2
Адсорбент 1
NH2NHCSNH2
R1O
O
OR2
R2O
OR1
O
R2O
O
OH
R1O
O
OH
O
OR2
R1O
O
O
OR2
O
HO
OR1
O OR2
O OR2
O
R2O
O
HO
OR1
O
R2O OOH
OR1
R2 = C
O
CH2Br
R1 = S
O
O
CH3
R3 = C
O
CH2NHNHC(S)NH2
HO
O
OH
HO
OH
O
HO
O
OH
HO
O
OH
O
OH
HO
O
O
OH
O
HO
OH
O OH
O OH
O
HO
O
HO
OH
O
HO OOH
OR1
2
HO
O
OH
OH
HO
O
OH
O
HO
OH
O
HO
O
HO
OH
O
O
OH
O
OHHO
O
HO
OOH
O OH
O OH
HO O
HO
O
HO
Si
OH
O
Si
O Si
OH
O
Si
O Si
OH
OO
Si
O
O
Si
O Si
O
O
Si
O Si
OH
OO
+
Si Si
(CH2)3NH (CH2)3NH2
Si
O
O Si O
Si
O
O Si O
Si
OH
OO
Si Si
(CH2)3NH2 (CH2)3NH2
Адсорбент 2
++
Адсорбент 3
Адсорбент 4
Si
O
O
Si
O
Si
O
O
Si
O
Si
OH
OO
Si Si
(CH2)3NH (CH2)3NH2
O
OR2
R2O
OR1
O
R2O
O
OHR1O
O
OH
O
OR2
R1O
O
O
R2O
O
HO
OR1
O
OR2
O R2O
O
R2O
O
HO
OR1
O
R2O
O
OH
OR1
+
Si
O
O Si O
Si
O
O Si O
Si
OH
OO
Si Si
(CH2)3NH (CH2)3NH2
O
OR3
R3O
OR1
O
R3O
O
OHR1O
O
OH
O
OR3
R1O
O
O
R3O
O
HO
OR1
O
OR3
O R3O
O
R3O
O
HO
OR1
O
R3O
O
OH
OR1
Адсорбент 5
Схема получения b-циклодекстринсодержащих кремнеземов
291
Ceq / aeq = 1 / (KL × am) + (1 / am) × Ceq,
где Сeq – равновесная концентрация адсорбтива, мг/л; aeq –равновесная адсорбция, мг/г;
KL –константа Ленгмюра, характеризующая энергию адсорбции, л/мг; am – емкость
адсорбционного монослоя, мг/г.
Фактор разделения RL [14] рассчитывали по формуле:
RL = 1 / (1 + KL × Cо),
где Cо – исходная концентрация адсорбтива, мг/л; KL – константа Ленгмюра, л/мг.
Результаты и их обсуждение
Была изучена сорбция ртути (II) из водных растворов Hg(NO3)2 на поверхности
кремнеземов, модифицированных b-циклодекстринами, а также для сравнения на
исходном (гидроксилированном) кремнеземе (адсорбент 1) и аминопропилкремнеземе
(адсорбент 2), который использовали для химического закрепления b-циклодекстринов
(табл. 1). Сорбционное равновесие устанавливается уже через 0,5 – 1,0 ч (рис. 1). В
табл. 2 приведены константы скорости адсорбции, рассчитанные с помощью уравнений
Лагергрена для процессов псевдо-первого и псевдо-второго порядка. Для адсорбентов 1
и 2 кинетические кривые хорошо спрямляются в координатах уравнения псевдо-первого
порядка (коэффициент корреляции R2 = 0,98). Для b-CD-содержащих сорбентов коэф-
фициент корреляции R2 существенно меньше, причем для адсорбентов 4 и 5 он выше для
модели процессов псевдо-второго порядка. Это можно связать с более сложным харак-
тером сорбции ртути (II) на кремнеземах 3 – 5, например, с участием различных актив-
ных центров поверхности в поглощении Hg (II).
0 1 2 3 4
2
4
6
8
10
12
14
5
4
3
1 2
Время, ч У
де
ль
на
я
ад
со
рб
ци
я,
м
км
ол
ь
H
g/
фу
нк
ц.
гр
.
Рис. 1. Кинетические кривые адсорбции ионов ртути (II) на кремнеземных
адсорбентах 1–5 (10-3 М водный раствор Hg(NO3)2).
На рис. 2 представлены изотермы адсорбции Hg (II). Химическое закрепление
β-циклодекстринов в поверхностном слое мезопористого кремнезема существенно
повышает адсорбцию ртути (II). Следует отметить, что для адсорбентов 1 и 2 коэффици-
292
ент распределения не превышает 102. Изотермы адсорбции ртути (II) для сорбентов 3 – 5
были выражены в координатах уравнения Фрейндлиха для адсорбции на гетерогенной
поверхности и в координатах уравнения Ленгмюра для монослойной адсорбции на лока-
лизованных центрах энергетически однородной поверхности. Рассчитанные параметры
адсорбции ртути (II) приведены в табл. 3.
Таблица 2. Кинетические параметры адсорбции нитрата ртути в координатах модели
Лагергрена для процессов псевдо-первого и псевдо-второго порядка
Адсорбент Константа скорости
адсорбции k1, мин–1 R2
Константа скорости
адсорбции k2,
г × мг–1×мин–1
R2
1 3,4 ± 0,2 0,98 0,29 ± 0,01 0,99
2 3,6 ± 0,2 0,98 0,18 ± 0,01 0,35
3 5,9 ± 0,3 0,92 0,055 ± 0,003 0,77
4 4,7 ± 0,2 0,70 0,020 ± 0,001 0,79
5 6,6 ± 0,3 0,87 0,016 ± 0,001 0,98
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
0,1
0,2
0,3
103 × Сeq, мг/л
4 5 3
104 × Сeq/aeq, г/л
Рис. 2. Изотермы адсорбции ртути (II) в координатах уравнения Ленгмюра для крем-
неземов 3 – 5.
Таблица 3. Параметры адсорбции ртути (II) при 22°С в координатах уравнений
Фрейндлиха и Ленгмюра для β-циклодекстринсодержащих кремнеземов
Уравнение Фрейндлиха Уравнение Ленгмюра Адсорбент
R2 n KF, мг/г R2 KL, л/мг am, мг/г RL
3 0,96 0,003 1,58±0,08 0,999 (1,44±0,07) · 104 34±2 0,65±0,03
4 0,97 0,002 1,29±0,06 0,99 (1,88±0,09) · 104 12,6±0,6 0,67±0,03
5 0,89 5,90 2,00±0,10 0,99 (3,3±0,1) · 105 22±1 0,47±0,02
Экспериментальные данные хорошо спрямляются в координатах уравнения
Ленгмюра во всей изученной концентрационной области. Так как ни силанольные, ни
аминопропильные группы практически не поглощают ртуть (II) из разбавленных раство-
ров (рис. 1), то центрами ее адсорбции могут быть только химически закрепленные на
поверхности кремнезема молекулы b-CD. Величины константы Ленгмюра и фактора
293
разделения (табл. 3) свидетельствуют о высоком сродстве поверхности всех синтезиро-
ванных b-CD-содержащих кремнеземов к катионам ртути (II).
В результате введения бромоацетильных и тиосемикарбазидных групп в структу-
ру привитых молекул b-CD (см. схему) сорбционное сродство к катионам Hg (II) еще
больше повышается (табл. 3). По-видимому, боковые функциональные группы верхнего
края молекул b-циклодекстринов также участвуют в адсорбции катионов ртути (II).
После сорбции ртути (II) в ИК спектре адсорбента 3 полосы поглощения валентных
колебаний связи О–Н во вторичных спиртовых группах β-CD (3373 и 3289 см–1) прояв-
ляются менее четко, характеристические полосы поглощения связей C–Br и С=О
бромоацетильных групп (680 и 1755 см–1 соответственно) для адсорбента 4 и полосы
поглощения 1470 и 1415 см–1 деформационных колебаний первичных аминогрупп и
валентных колебаний связей N–C–N и C=S тиосемикарбазида для адсорбента 5 отсутст-
вуют [12, 13, 15]. Это служит доказательством участия функциональных групп верхнего
края молекул β-циклодекстринов в комплексообразовании с Hg (II). Увеличение сорбци-
онного сродства кремнеземов 3–5 к Hg (II) при замещении спиртовых групп β-CD
бромоацетильными и тиосемикарбазидными коррелирует с хелатообразующей способ-
ностью этих лигандов [16].
В равновесных растворах нитрата ртути после контакта с адсорбентами 3 – 5 наб-
людается не только снижение количества катионов ртути, но и уменьшение содержания
нитрат-ионов. Причиной этого является образование на поверхности кремнеземов отри-
цательно заряженных комплексов включения “β-CD – NO3
–” состава 1 : 1 с константой
устойчивости Ks = 1290 ± 60 М–1 [17], что способствует последующей адсорбции
катионов ртути. Следовательно, на поверхности кремнеземов, модифицированных
β-циклодекстринами различного химического состава, происходит сорбция нитрата рту-
ти, причем соотношение [Hg(NO3)2] : [β-CD] для адсорбентов 3 – 5 существенно разли-
чается (4,4; 8,0 и 12,3 соответственно). Данные элементного и химического анализа для
синтезированных адсорбентов до и после сорбции нитрата ртути дают основание для
вывода о том, что в поверхностном слое кремнеземов 3 – 5 образуются супрамолекуляр-
ные структуры, состоящие из комплексов включения “β-CD – NO3
–” и смешаннолиганд-
ных комплексов Hg (II) с участием спиртовых, бромоацетильных или тиосемикарбазид-
ных заместителей молекул β-циклодекстринов. Образующиеся поверхностные супрамо-
лекулярные структуры нейтральны, поэтому их можно отнести к разряду супермолекул,
а их химический состав (С42H70O34 · 4 Hg(NO3)2, С98H112O53S6Br9 · 8 Hg(NO3)2 и
С107H148O53S15N27 · 12 Hg(NO3)2) коррелирует с изменением сорбционного сродства
синтезированных β-CD-содержащих кремнеземов к ртути (II).
Выводы
Для повышения сорбционного сродства мезопористого кремнезема к ртути (II)
предложено химическое конструирование на его поверхности наноразмерных центров
фиксированного размера. Установлено, что кинетика адсорбции ртути (II) на β-цикло-
декстринсодержащих кремнеземах описывается уравнениями модели Лагергрена, а
изотермы адсорбции – уравнением Ленгмюра. Рассчитаны параметры адсорбции нитрата
ртути на поверхности синтезированных органокремнеземов. Продемонстрировано
существенное повышение сорбционного сродства кремнезема к ртути (II) за счет образо-
вания комплексов включения “β-циклодекстрин – нитрат-ион” и участия боковых
функциональных групп иммобилизованных β-циклодекстринов в образовании хелатов с
Hg (II).
С помощью сорбционных и спектральных измерений, а также элементного и
химического анализа привитых соединений доказано образование на поверхности β-
циклодекстринсодержащих кремнеземов супрамолекулярных нейтральных структур
294
(супермолекул), химический состав которых коррелирует с прочностью образующихся
смешаннолигандных комплексов ртути (II).
Работа выполнена при финансовой поддержке Европейской Комиссии и
комплексной программы фундаментальных исследований Национальной академии наук
Украины “Наноструктурные системы, наноматериалы, нанотехнологии”.
Литература
1. Szejtli J. Introduction and general overview of cyclodextrin chemistry // Chem. Rev. –
1998. – V. 98, № 5. – P. 1743 – 1750.
2. Hedges A.R. Industrial applications of cyclodextrins // Chem. Rev. – 1998. – V. 98, № 5. –
P. 2035 – 2044.
3. The enhancement of isoflavones water solubility by complexation with modified cyclo-
dextrins: A spectroscopic investigation with implications in the pharmaceutical analysis /
R. Stancanelli, A. Mazzaglia, S. Tommasini, M.L. Calabro, V. Villari, M. Guardo,
P. Ficarra, R. Ficarra // J. Pharm. Biomed. Anal. – 2007. – V. 44, № 4. – P. 980 – 984.
4. Panda S.K., Schrader W., Andersson J.T. β-Cyclodextrin as a stationary phase for the
group separation of polycyclic aromatic compounds in normal-phase liquid
chromatography // J. Chromatogr. A. – 2006. – V. 1122, № 1–2. – P. 88 – 96.
5. Rozou S., Voulgari A., Antoniadou-Vyza E. The effect of pH dependent molecular confor-
mation and dimerization phenomena of piroxicam on the drug: cyclodextrin complex stoi-
chiometry and its chromatographic behaviour A new specific HPLC method for piroxi-
cam:cyclodextrin formulations // J. Pharm. Sci.– 2004. – V. 21, № 5. – P. 661 – 669.
6. Shiraishi S., Komiyama M., Hiray H. Immobilization of β-cyclodextrin on silica gel //
Bull. Chem. Soc. Jap. – 1986. – V. 59. – P. 507 – 510.
7. Norkus E., Grinciene G., Vaitkus R. Interaction of lead (II) with b-cyclodextrin in alkaline
solutions // Carbohydrate Research. – 2002. – V. 337. – P. 1657 – 1661.
8. Tang B., Zhang J., Chen Z. Synthesis and characterization of a novel cross-linking
complex of β-cyclodextrin-o-vanillin benzoylhydrazone and its selective spectrofluorimet-
ric determination of trace amounts of zinc // Spectrochimica Acta Part A. – 2003. – V. 59,
№ 11. – P. 2519 – 2526.
9. Application of hydrophobic β-cyclodextrin polymer in separation of metal ions by
plasticized membranes / С. Kozlowski, T. Girek, W. Walkowiak, J. Koziol // Separation
and Purification Technology. – 2005. – V. 46, № 3. – P. 136 – 144.
10. Designing of the centers for adsorption of bile acids on a silica surface / L.A. Belyakova,
L.N. Besarab, N.V. Roik, D.Yu. Lyashenko, N.N. Vlasova, L.P. Golovkova, A.A. Chuiko
// J. Colloid Interface Sci. – 2006. – V. 294. – P.11 – 20.
11. Synthesis and properties of supramolecular systems based on silica / L.A. Belyakova,
K.A. Kazdobin, V.N. Belyakov, S.V. Ryabov, A.F. Danil de Namor // J. Colloid Interface
Sci. – 2005. – V. 283, № 2. – P. 488 – 494.
12. Швец А.Н., Белякова Л.А. Адсорбция ртути (II) из разбавленных растворов на
поверхности органокремнеземов // Укр. хим. журнал. – 2008. – Т. 74, № 5. – С. 3 – 7.
13. Особенности комплексообразования Pd (II) и Pt (II) с тиосемикарбазидом,
иммобилизованным на поверхности кремнезема / О.В. Кравченко, К.Б. Яцимирский,
Г.Г. Таланова, Л.А. Белякова, А.Н. Козачкова // Координационная химия. – 2000. –
Т. 20, № 3. – С. 206 – 211.
14. Gupta S.S., Bhattacharyya K.G. Adsorption of Ni (II) on clays // J. Colloid Interface Sci. –
2006. – V. 295, № 1. – P. 21 – 32.
15. Белякова Л.А., Швец А.Н., Дэнил де Намор А.Ф. Адсорбция ртути (II) на поверхнос-
ти кремнезема, модифицированного β-циклодекстрином // Журн. физ. химии. –
2008. – Т. 82, № 8. – С. 1527 – 1532.
295
16. Мясоедова Г.В., Саввин С.Б. Хелатообразующие сорбенты. – Москва: Наука, 1984. –
172 с.
17. Швец А.Н., Ляшенко Д.Ю., Белякова Л.А. Взаимодействие b-циклодекстрина с нит-
ратом ртути (II) // Журн. прикл. спектроскопии. – 2008. – Т. 75, № 4. – С. 476 – 481.
DESINGN OF MERCURY (II) ADSORPTION SITES ON HIGH
DISPERSE SILICA SURFACE
L.A. Belyakova, D.Yu. Lyashenko, O.M. Shvets
Chuiko Institute of Surface Chemistry of National Academy of Sciences of Ukraine
General Naumov Str. 17, 03164, Kyiv-164
Adsorption has been sutied of Hg (II) ions with hydroxylated silica, aminopropylsilica,
and silicas chemically modified with b-cyclodextrin derivatives. The kinetics of Hg (II)
adsorption as tested within the Lagergren model for the pseudo-first and pseudo-second order
processes, the adsorption isotherms being fitted to the Freundlich and Langmuir equations.
The b-cyclodextrin-containing adsorbents were found to have high affinities to Hg (II) due to
“b-cyclodextrin – nitrate-ion” inclusion complexes and super molecules formed on their
surfaces. The chemical composition of super molecules correlates with stability of mercury (II)
surface complexes.
Работа выполнена при финансовой поддержке Европейской Комиссии и комплексной программы фундаментальных исследований Национальной академии наук Украины “Наноструктурные системы, наноматериалы, нанотехнологии”.
Работа выполнена при финансовой поддержке Европейской Комиссии и комплексной программы фундаментальных исследований Национальной академии наук Украины “Наноструктурные системы, наноматериалы, нанотехнологии”.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-146964 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2617-5975 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:58:06Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Белякова, Л.А. Ляшенко, Д.Ю. Швец, А.Н. 2019-02-12T17:06:11Z 2019-02-12T17:06:11Z 2008 Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема / Л.А. Белякова, Д.Ю. Ляшенко, А.Н. Швец // Поверхность. — 2008. — Вип. 14. — С. 288-295. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 2617-5975 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/146964 544.723+547.458 Исследована адсорбция ионов Hg (II) гидроксилированным кремнеземом, аминопропилкремнеземом и кремнеземами, химически модифицированными производными β‑циклодекстрина. Кинетика адсорбции Hg (II) проанализирована в рамках модели Лагергрена для процессов псевдо-первого и псевдо-второго порядка, изотермы адсорбции – с помощью уравнений Фрейндлиха и Ленгмюра. Установлено, что β‑циклодекстринсодержащие адсорбенты имеют высокое сродство к Hg (II) благодаря образованию комплексов включения “b-циклодекстрин – нитрат-ион” и супермолекул, химический состав которых коррелирует с прочностью поверхностных комплексов ртути (II). Adsorption has been sutied of Hg (II) ions with hydroxylated silica, aminopropylsilica, and silicas chemically modified with b-cyclodextrin derivatives. The kinetics of Hg (II) adsorption as tested within the Lagergren model for the pseudo-first and pseudo-second order processes, the adsorption isotherms being fitted to the Freundlich and Langmuir equations. The β-cyclodextrin-containing adsorbents were found to have high affinities to Hg (II) due to “ β-cyclodextrin – nitrate-ion” inclusion complexes and super molecules formed on their surfaces. The chemical composition of super molecules correlates with stability of mercury (II) surface complexes. Работа выполнена при финансовой поддержке Европейской Комиссии и комплексной программы фундаментальных исследований Национальной академии наук Украины “Наноструктурные системы, наноматериалы, нанотехнологии”. ru Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України Поверхность Наноматериалы и нанотехнологии Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема Desingn of mercury (II) adsorption sites on high disperse silica surface Article published earlier |
| spellingShingle | Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема Белякова, Л.А. Ляшенко, Д.Ю. Швец, А.Н. Наноматериалы и нанотехнологии |
| title | Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема |
| title_alt | Desingn of mercury (II) adsorption sites on high disperse silica surface |
| title_full | Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема |
| title_fullStr | Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема |
| title_full_unstemmed | Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема |
| title_short | Конструирование центров адсорбции ртути (II) на поверхности высокодисперсного кремнезема |
| title_sort | конструирование центров адсорбции ртути (ii) на поверхности высокодисперсного кремнезема |
| topic | Наноматериалы и нанотехнологии |
| topic_facet | Наноматериалы и нанотехнологии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/146964 |
| work_keys_str_mv | AT belâkovala konstruirovaniecentrovadsorbciirtutiiinapoverhnostivysokodispersnogokremnezema AT lâšenkodû konstruirovaniecentrovadsorbciirtutiiinapoverhnostivysokodispersnogokremnezema AT švecan konstruirovaniecentrovadsorbciirtutiiinapoverhnostivysokodispersnogokremnezema AT belâkovala desingnofmercuryiiadsorptionsitesonhighdispersesilicasurface AT lâšenkodû desingnofmercuryiiadsorptionsitesonhighdispersesilicasurface AT švecan desingnofmercuryiiadsorptionsitesonhighdispersesilicasurface |