ПОЛИМЕРНЫЕ ЭКСТРАГЕНТЫ ДЛЯ СОРБЦИИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ

Кариев И.Р.⁽¹⁾, Горбунова М.Н.^(1,2), Батуева Т.Д.⁽²⁾

⁽¹⁾ Пермский государственный национальный исследовательский университет

614097, г. Пермь, ул. Букирева, д. 15

⁽²⁾ Институт технической химии УрО РАН

614068, г. Пермь, ул. Королева, д. 3

N-содержащие полифункциональные полимеры являются перспективными для концентрирования и разделения редкоземельных металлов (РЗМ). Сорбция и разделение РЗМ могут быть улучшены путем пропитки полимеров хелатирующим органическим экстрагентом (гидразидом или N′,N′-диметилгидразидом неокислот фракции С10-С19). Гидразиды способны не только увеличивать сорбционную емкость полимеров, но также позволяют повышать производительность традиционной жидкостной экстракции.

Новые перспективные сорбционные материалы получены импрегнированием гидразидами полимерных матриц на основе диаллилацилгидразинов (сополимеры акрилонитрила с N,N-диаллил-N’-неопентаноилгидразином и N,N-диаллил-N’-бензоилгидразином и указанные сополимеры, сшитые N,N’-метиленбис(акриламидом)).

В работе были применены различные методы получения импрегнатов: реакцию проводили перемешиванием смеси спиртовых растворов гидразидов и раствора полимера при комнатной температуре; применяли кипячение смеси спиртовых растворов гидразидов и полимера на магнитной мешалке с обратным холодильником (соотношение сополимер : ГД = 1:1; 2:1; 1:1,5); проводили спекание гидразидов с полимерами в муфеле при температуре 120–150°C; использовали метод механохимической модификации – перетирание в ступке сополимера и гидразидов (соотношение сополимер : ГД от 5:1 до 2,5:1).

Результаты, полученные при изучении совместной адсорбции ионов редкоземельных металлов (La(III), Pr(III), Gd(III), Tb(III), Er(III), Yb(III)) на исследуемых сополимерах, показали, что удовлетворительное разделение может быть достигнуто в нейтральных средах; возможно разделение некоторых пар РЗМ, имеющих коэффициент разделениия β > 2. Таким образом, система «сополимер - органический лиганд» является эффективным сорбентом для удаления РЗМ из промышленных сточных вод с использованием небольшого количества органического лиганда.

Работа выполнена в рамках Государственного задания (тема № 124021400012-1).

Авторы благодарят Центр коллективного пользования ПФИЦ УрО РАН «Исследование материалов и вещества» за спектральные и аналитические исследования.