Органо-неорганічні композиційні іоніти на основі катіонообмінних смол та гідрофосфату цирконію: структура та іонообмінні властивості

Abstract

Шляхом модифікації гелевої сильнокислотної катіонообмінної смоли аморфним гідрофосфатом цирконію отримано нанокомпозиційні органо-неорганічні іонообмінники. Виявлено, що композити містять агрегати наночастинок неорганічного компоненту. Знайдено, що неорганічна складова приводить до трансформації структури лабільної полімерної матриці. Досліджено іонний обмін катіонів, зокрема, Ni²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺. При цьому зафіксовано синергізм іонообмінних властивостей полімеру і гідрофосфату цирконію. Продемонстровано моживість практичного використання органо-неорганічних іонітів у традиційних іонообмінних технологіях для вилучення Сu²⁺ з комбінованих розчинів.

Композиционные органо-неорганические ионообменники получены модификацией гелевой сильнокислотной катионообменной смолы аморфным гидрофосфатом циркония. Установлено, что композиты содержат агрегаты наночастиц неорганического компонента, при этом зафиксированы изменения пористой структуры лабильной полимерной матрицы. Исследован ионный обмен катионов Ni²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺. При этом наблюдается синергизм ионообменных свойств полимера и гидрофосфата циркония. Продемонстрирована возможность применения органонеорганических ионообменников в технологиях традиционного ионного обмена для извлечения ионов Cu²⁺ из комбинированных растворов.

Сomposite hybrid organic-inorganic ion-exchangers have been obtained by modification of gel-like strong acidic cation-exchange resin with amorphous zirconium hydrophosphate. It was found that the nanocomposites contain aggregated nanoparticles of inorganic constituent. It was found that the inorganic component leads to the transformation of the structure of labile polymer matrix. Exchange of a number of cations, particularly Ni²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺, was investigated, synergism of ion-exchange properties of polymer and inorganic constituents during the removal of ions from weakly-concentrated solutions has been found. The possibility of practical use of organic-inorganic ion exchangers in ion exchange technology to remove Cu²⁺ from the combined solutions was demonstrated.