Влияние модифицирования на сорбционные характеристики целлюлозных сорбентов

Возобновляемая сырьевая база природных полимеров, а также высокие сорбционные характеристики и экологическая безопасность делают использование данных сорбентов очень эффективным для удаления тяжелых металлов из водных сред. Большой интерес представляет использование вторичных продуктов переработки агропромышленного комплекса в получении веществ, связанных с улучшением экологии окружающей среды и решения вопросов по очистке водных сред от ионов тяжелых металлов. В отличие от органических отходов, тяжелые металлы не являются биоразлагаемыми. Они способны накапливаться в тканях и органах, вызывая различные заболевания и расстройства, вследствие чего должны быть обязательно удалены.
Новым, быстро развивающимся направлением является изучение технологий создания и применения сорбционных материалов, изготовленных из различных отходов. Для улучшения сорбционных характеристик и возможности использования материалов для очистки многокомпонентных водных сред исходные сорбенты модифицируют или комбинируют с другими высокосорбционными полимерами.

В настоящее время в литературе имеется множество публикаций [1, 2] о возможности применения модифицированных природных полимеров (целлюлозы, хитозана). Из-за доступности и низкой стоимости сорбенты на основе агропромышленных отходов привлекают многих российских и зарубежных авторов.

В данной работе было проведено исследование влияния модифицирования на сорбционные характеристики полученного сорбента. В качестве источников ионов меди использовали CuSO4^5H2O (квалификации «х.ч.»). Модифицированию подвергалась микрокристаллическая целлюлоза (МКЦ) (ТУ 9199-001-07508109), в роли модифицирующего агента выступал хитозан (ТУ 9283-005-49857769-06) - природный продукт, созданный на основе хитиновых оболочек ракообразных. В структуре хитозана содержатся реакционноспособные гидроксильные и аминогруппы. Механизм сорбции хитозаном тяжелых металлов заключается в образовании хелатных комплексов, которые прочно удерживают металл.

Определение ионов металла до и после сорбции в растворах определялось на спектрофотометре 210VGP методом атомно-абсорбционной спектроскопии.

Было обнаружено, что степень извлечения ионов Cu(II) МКЦ, модифицированной хитозаном, возрастает с 83,4 % до 95,1 % через 7 мин, максимальная сорбционная емкость сорбента составляет 76,9 мг/г.

Таким образом, высокоактивные сорбенты, полученные на основе различного модифицирования полисахаридов из возобновляемого сырья, обладают достаточно высокой сорбционной емкостью и могут быть использованы для извлечения ионов Cu(II) из водных сред.

Комарова Д.С.