Search academic texts

Information × Registration Number 0521U101791, Doctoral dissertation Status Доктор хімічних наук Date 16-08-2021 popup.evolution o Title Creation of hybrid sorption materials with controlled surface design based on silica with N- and S-containing groups Author Melnyk Inna Vasylivna, Кандидат хімічних наук popup.head Melnyk Inna Vasylivna popup.advisor Melnyk Inna Vasylivna popup.opponent Shcherban Nataliia D. popup.opponent Golub Olersandr A. popup.opponent Pshynko Halyna M. Description Дисертацію присвячено створенню фізико-хімічних основ одержання кремнеземних мікросфер, магнітокерованих носіїв та мембран з полісилоксановими покриттями, що містять 3-амінопропільні, 3-меркаптопропільні та тіокарбамідні групи. Показано, що аміногрупи на кремнеземних сферах протоновані і, за відсутності інших груп, є гідролітично нестійкі, частково недоступні для взаємодій. Введення ж метильних або фенільних груп разом з аміногрупами на поверхню перешкоджає надходженню молекул води до аміногрупи, утворенню водневих зв’язків між аміногрупами або з силанольними групами, і тому вони стабільні у водних розчинах і вільні для взаємодій. Проведені дослідження виявили, що застосування біс-силанів як структуруючих агентів, може впливати на структурно-сорбційні характеристики матеріалів, але самі гідрофобні містки незначно змінюють гідрофільно-гідрофобний баланс поверхні через наявність великої кількості нескондесованих силанольних груп. Продемонстрована ефективна адсорбція Cu(ІІ), Eu(ІІІ), Ag(І), Pb(ІІ), Pd(ІІ), Ni(ІІ), органічних барвників, альбуміну і уреази на кремнеземних мікросферах, магнітокерованих частинках та композитах мембран з аміногрупами. Доведено, що кремнеземні частинки, які містять амінокомплекси йонів міді на поверхні проявляють високу антибактеріальну активність. Встановлено, що на відміну від інших силанів, 3-меркаптопропілтри-метоксисилан формувє частинки без структуруючих агентів з великою кількістю меркаптогруп груп, причому тіольні групи в такому випадку нестійкі і утворюють дисульфідні групи на поверхні. Щоб зберегти на поверхні 3-меркаптопропільні групи, здатні до йоно-обмінних взаємодій, показана необхідність введення вуглеводневих груп на поверхню або силани з органічними містками, які перешкоджають взаємодії груп між собою. Зразки кремнеземних сфер, магнітні носії і мембрани з тіольною групою адсорбують велику кількість йонів важких металів (Pb2+, Ag+, Hg2+, Cd2+, Cu2+). Магнітний зразок з тіольною і пропільною групою очищує стічну воду з гірничодобувного підприємства від йонів металів сумарно більше ніж на 50% і така адсорбція не є селективною. Синтезовані біокаталізатори, одержані зв’язуванням уреази з поверхнею магнітного носія з меркаптогрупами, розкладають сечовину в 40 циклах до ГДК сечовини для водних об’єктів господарсько-питного водопостачання, а на основі композитів магнетит/кремнезем з 3-амінопропільною групою проявляють активність при наявності мікрокількостей йонів міді і ртуті. Одностадійні методики одержання кремнеземних непористих і мезопоруватих сфер з тіокарбамідними групами були розроблені. Продемонстровано високі значення сорбційної ємності таких кремнеземів по відношенню до йонів ртуті і срібла, а також можливість концентрувати мікрокількості срібла без регенерації адсорбента. Було встановлено, що в кислому середовищі тіокарбамідна група існує в тіольній таутомерній формі, а в нейтральному - в тіонній, і це визначає тип взаємодії її з металами. Ключові слова: 3-амінопропільні групи; 3-меркаптопропільні групи; тіокарбамідні групи; будова поверхневого шару; непоруваті і поруваті кремнеземні частинки; магнітокеровані композити магнетит/кремнезем; функціоналізовані керамічні мембрани; адсорбція; важкі метали; альбумін; уреаза; катіонні і аніонні барвники. Registration Date 2021-09-23 popup.nrat_date 2021-09-23 Close