CS230322B1 - Composite complex-forming sorbent on the cellulose basis - Google Patents

Composite complex-forming sorbent on the cellulose basis Download PDF

Info

Publication number
CS230322B1
CS230322B1 CS506882A CS506882A CS230322B1 CS 230322 B1 CS230322 B1 CS 230322B1 CS 506882 A CS506882 A CS 506882A CS 506882 A CS506882 A CS 506882A CS 230322 B1 CS230322 B1 CS 230322B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
composite
cellulosic
cellulose
sorbent
polymer
Prior art date
Application number
CS506882A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiri Stamberk
Horst Dautzemberg
Fritz Loth
Milan Benes
Manfred Kuhn
Original Assignee
Jiri Stamberk
Horst Dautzemberg
Fritz Loth
Milan Benes
Manfred Kuhn
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Stamberk, Horst Dautzemberg, Fritz Loth, Milan Benes, Manfred Kuhn filed Critical Jiri Stamberk
Priority to CS506882A priority Critical patent/CS230322B1/cs
Priority to DD25266583A priority patent/DD218372A1/de
Publication of CS230322B1 publication Critical patent/CS230322B1/cs

Links

Landscapes

  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

Vynález se týká kompozitních sorbentů na celulózové bázi, které obsahují komplexující funkční skupiny a používají se jako sorbenty pro těžké kovy.
Je znám velký počet komplexujících so*rbentů na bázi syntetických polymerů i biopolymerů, lišících se navzájem chemickou i fyzikální strukturou, typem skeletu i funkčních skupin a porézní strukturou. Mezi nimi jsou hlavně sorbenty na bázi syntetických polymerů, například na styrenové nebo akrylové bázi, s nejrůznějšími komplexujícími skupinami, například také se skupinami odvozenými od oligomerních polyethylenpolyaminů, jako od ethylendiaminu, diethylentriaminu, triethylentetraminu nebo tetraethylenpentaminu, nebo se skupinami obsahujícími derivát imidazolu.
Sorbenty pro vodná prostředí - mají být přiměřeně hydrofilní nebo alespoň dostatečně porézní, aby nebyly ztěžovány interakce mezi funkčními skupinami a sorbáty. Ionexové pryskyřice s disociovanými ' výměnnými skupinami a vhodným stupněm zesítění těmto požadavkům vyhovují, zvláště ionexy se silně kyselými a silně bazickými výměnnými skupinami. Naproti tomu ionexy se slabě disociovanými skupinami ve vodě málo bobtnají a sorpční pochody na nich probíhají jen pomalu. K této skupině se přiřazují také sorbenty obsahující chelatující skupiny, které jsou často ve své funkci nepříznivě ovlivněny nedostatečnou hydrofilností a nízkou porozitou. Na druhé straně jsou známy chelatující sorbenty na bázi celulózy a jiných polysacharidů, které díky hydrofilní struktuře materiálu umožňují snadný přístup kovových iontů ke komplexujícím funkčním skupinám a vykazují rychlé interakce. Tyto materiály se však dají obsadit jen omezeným množstvím chelatujících funkčních skupin, takže vykazují jen malé sorpční kapacity.
Předložený vynález popisuje sorbent, který netrpí nedostatky obou vyjmenovaných skupin a jehož vlastnosti představují technicky významný kompromis mezi nimi; totiž při zachování značných sorpčních kapacit jsou komplexující skupiny ještě dostatečně snadno přístupné.
Předmětem vynálezu je kompozitní komplexující sorbent na celulózové bázi, -sestávajícího ze sférických částic o průměru od
0,02 do 2 mm. z vysoce porézní regenerované celulózy, jejíž póry jsou zčásti vyplněny zesítěným polymerem, obsahujícím komplexující strukturní jednotky
3 Π 3 2 2
СПз —СН2--С— (ΙΊ ί
COOCII2CH2X kde X je (ϋΙΊ20Η2ΝΗ)π1Γΐ /
—N \
(CHzCH2N.H)„H když m je 1, 2, 3, n je O, 1, 2, m + n ě 3, nebo je X
r—· N -NHCNCŽL·-^ JJ 11 fy H
Rl je — H, -COOH, — COOR2
R2 je n-alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku.
Výroba kompozitního sorbentu na celulózové bázi spočívá v tom, že na polymerní kompozit na celulózové bázi sférického tvaru, obsahující syntetický polymer se. strukturními jednotkami
CH3
С(ЮСН?СН*О SO-
UD kde R je II, СНз se působí látkami typu XH, kde X má stejný význam jako dříve, připadne v přítomnosti vhodných rozpouštědel jako dioxanu nebo tetrahydrofuranu. nebo i v nižších alifatických alkoholech jako je methanol, ethanol, isopropylalkohol, butanol nebo i ve vodě, v molárním poměru 1 až 10 na strukturní jednotku reaktivního polymeru za teplot 50 až 120 °C po dobu 1 až 10 hodin, načež se produkt promyje ethanolem a vodou.
Struktura kompozitního sorbentu se odvozuje od účelné kombinace obou složek, z nichž sestává.
Základem je sférický porézní nosič na bázi regenerované celulózy. Svou chemickou povahou je výrazně hydrofilní, jak odpovídá funkci celulózy v živé přírodě, Má optimální vnější tvar pro sorbenty, neboť jeho jednotlivé částice jsou pravidelně kulovité. Je vysoce porézní, před uvedením syntetické polymer.ní složky se pohybuje celkový objem pórů v rozsahu od B0 do 90 % a rozměry individuálních pórů od 10 do 1090 nm.
Druhou složkou kompozitního sorbentu je zesílený polymethakrylový ester se strukturními jednotkami [1], s nízkou hydrofilností, bobtnající jen v takové oblasti pH, kde jsou jeho funkční skupiny disociovány. Jinde oďbobtnává, čímž se ztěžuje přístup к funkcím skupinám uvnitř hmoty. Jeho účinnost je závislá na akcesibilním povrchu, čemuž vyhovuje struktura kompozitního sorbentu podle vynálezu. Aktivní polymerní složka je totiž dispergována v porézní regenerované celulóze do vysokého stupně, takže individuální částice dispergované fáze mají koloidní rozměry. Za takových podmínek je akcesibilní povrch velký. Póry celulózového nosiče jsou vyplněny aktivní polymerní složkou jen zčásti, takže zbývá dostatek volného prostoru, pro difúzi interagujících složek к výměnným skupinám. Struktura kompozitního sorbentu kombinuje výhodným způsobem hydrofilizační působení celulózy se sorpční aktivitou syntetického polymeru. Celulózový nosič kromě toho zpevňuje sorpční systém a zvyšuje jeho objemovou stabilitu.
К výrobě nových kompozitních sorbentu se používají hladce probíhající polymeranalogické přeměny mezi reaktivním polymethakrylovým esterem se strukturními jednotkami (II) a komplexujícími sloučeninami typu XH. Výchozím materiálem je kompozit sférické porézní regenerované celulózy, obsahující 10 až 40 % reaktivního polymeru se strukturními jednotkami (II). Reaktivní kompozit se připadne přebobtná v organickém rozpouštědle, které solvatuje obě jeho složky, jako jsou například dioxan nebo tetraliydrofuran, nebo nižší alifatické alkoholy jako methanol, ethanol, isopropylalkohol, butanol. Do reakční směsi se přidá komplexující sloučenina XH a po reakci se vedlejší reakční produkty odstraní důkladným promytím rozpouštědly. Kompozitní sorbent se přechovává ve zbobtnalém stavu, nebo se vysuší za teplot pod 100 °C, případně za vakua.
Kompozitní sorbenty na celulózové bázi podle vynálezu se hodí к izolaci a separaci těžkých kovů, například mědi, niklu, kobaltu, uranu apod.
Předložený vynález se blíže vysvěilUje příklady:
P ř í к 1 a d 1
Sférický celulózový kompozit připravený podle os. autorského osvědčení č. 230 321:
[0,5 g), obsahující 31,5 % zesíleného poly(ethylenglykolmethakryláHoluensulfonátu) se nabobtnal promícháváním s 5 ml dioxanu po dobu 30 minut. Bylo přidáno 0,335 g di239322
ethylentriaminu a reakční směs zahřívána 8 hodin na vodní lázni na 90 °C. Produkt byl odfiltrován a promyt od vedlejších produktů přebytečným ethan olem. Jeho sorpční kapacita byla 18 mg Cu/g odstředěného vzorku při obsahu 3,9 % dusíku v sušině.
Příklady 2 až 5
Sférický celulózový kompozit připravený podle čs. autorského osvědčení č. 230 321 obsahující 27,8 % zesítěného póly (ethylenglykolmethakryláttoluensulfonátu) v sušině byl bez sušení promyt přebytečným ethano lem a dioxanem, odstředěn a pro jednotlivé pokusy navazován po 1 g do baněk. 10 g diethylentrlaminu bylo doplněno 1,4-dioxa.nem na 100 ml a 5 ml tohoto roztoku bylo přidáno к naváženému kompozitu. Reakční směs pak byla zahřívána na 90 °C po různou dobu pod zpětným chladičem, pak ochlazena na teplotu místnosti a promyta po 100 ml ethanolu, vody, 0,1 M NaOH a konečně vodou do neutrální reakce. Produkty byly odstředěny, zváženy, vysušeny, zváženy a v sušině stanoven dusík. V tabulce 1 jsou uvedeny reakční doby v jednotlivých pokusech, bobtnavosti a obsahy dusíku v produktech.
Příklad Doba reakce h Tabulka 1
Bobtnavost g HzO/g sušiny Obsah N %
2 0,5 2,6 1,7
3 1 2,2 2,1
4 2 2,2 2,2
5 4 2,7 2,0
Příklad 6
Sférický celulózový kompozit jako v příkladu 2 až 5 nasycený 1,4-dioxanem a odstředěný (1 g) byl smíchán s roztokem 0,5 gramu ethylendiaminu v 0,5 ml dioxanu a v baňce zahříván pod zpětným chladičem 8 hodin na 90 °C. Reakční směs byla chlazena na teplotu místnosti a zpracována jako v příkladu 2 až 5. Hmotnostní bobtnavost byla 1,7 g H2O/g sušiny.

Claims (2)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    1. Kompozitní kompletující sorbent na celulózové bázi, vyznačený tím, že sestává ze sférických částic o průměru 0,02 cle 2 milimetrů z vysoce porézní regenerované celulózy, jejíž póry jsou z části vyplněny zesíleným polymerem obsahujícím komplexující strukturní jednotky
    Clh í
    (j;í? <; - μι
    I kde X je \
    (CH2C]J2NH)nH když m je 1, 2, 3, n je 0, 1, 2, m Η- n v 3, nebo je X
    Rj je --H, --COOH, —COOR?
    R? je n-alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku.
  2. 2. Způsob výroby kompozitního komplexujícího sorbentu na celulózové bázi podle bodu 1, vyznačený tím, že na polymerní kompozit na celulózové bázi sférického tvaru, obsahující syntetický polymer se strukturními jednotkami (li) pylalkohol, butanol nebo i ve vodě, v molárnfm poměru 1 až 10 na strukturní jednotku reaktivního polymeru za teplot 50 až 120 stupňů Celsia po dobu 1 až 10 hodin, načež se produkt promyje ethanolem a vodou.
    kde R je H, СНз se působí látkami typu XH, kde X má stejný význam jako dříve, případně v přítomnosti vhodných rozpouštědel jako dioxanu nebo tetrahydrofuranu nebo i v nižších alifatických alkoholech jako je methanol, ethanol, isoproscverografia, n, p., závod 7, Most
CS506882A 1982-07-02 1982-07-02 Composite complex-forming sorbent on the cellulose basis CS230322B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS506882A CS230322B1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Composite complex-forming sorbent on the cellulose basis
DD25266583A DD218372A1 (de) 1982-07-02 1983-07-11 Verfahren zur herstellung komplexbildender polymerkomposite auf cellulosebasis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS506882A CS230322B1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Composite complex-forming sorbent on the cellulose basis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS230322B1 true CS230322B1 (en) 1984-08-13

Family

ID=5394841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS506882A CS230322B1 (en) 1982-07-02 1982-07-02 Composite complex-forming sorbent on the cellulose basis

Country Status (2)

Country Link
CS (1) CS230322B1 (cs)
DD (1) DD218372A1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
DD218372A1 (de) 1985-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12479931B2 (en) Porous polymeric cellulose prepared via cellulose crosslinking
CN102294231B (zh) 一种分子印迹纤维材料及其制备方法
US20200171463A1 (en) Sorbent for binding metals and production thereof
Liu et al. β-Cyclodextrin-based hollow nanoparticles with excellent adsorption performance towards organic and inorganic pollutants
CN102626661B (zh) 一种强酸型聚苯乙烯阳离子交换树脂、其制备方法及其应用
CN114736338B (zh) 一种阳离子型共价有机框架材料及其制备方法和应用
Cao et al. Behavior and mechanism of the adsorption of lead by an eco-friendly porous double-network hydrogel derived from keratin
CN104262521B (zh) 苯乙烯‑二乙烯基苯共聚物疏水催化剂载体的制备方法
Pu et al. Preparation of a carboxymethyl β-cyclodextrin polymer and its rapid adsorption performance for basic fuchsin
KR20190090521A (ko) 세슘 흡착제 및 이의 제조방법
CN111437798A (zh) 一种偕胺肟基超交联微孔树脂高效铀吸附剂及制备方法
CN103159891A (zh) 一种磁性胺基修饰超高交联树脂及其制备方法
CN102489268B (zh) 一种胺修饰的纤维状应急吸附材料及其制备方法
CN114288998A (zh) 一种吸附树脂其制备方法和应用
Jiang et al. Polyethylenimine‐modified sugarcane bagasse cellulose as an effective adsorbent for removing Cu (II) from aqueous solution
CN106220866B (zh) 一种对铜离子具有高吸附性磁性水凝胶的制备方法
CN102019213B (zh) 一种壳聚糖强酸性离子交换介质的制备方法
CS230322B1 (en) Composite complex-forming sorbent on the cellulose basis
CN104594037A (zh) 一种接枝聚丙烯无纺布基离子交换材料的制备方法
JP6253059B2 (ja) エンドトキシン吸着材
CN108079982A (zh) 一种改性硅胶填料、制备方法和用途
Chen et al. Facile preparation of hierarchical porous poly (vinyl amidoxime) membranes as efficient gallium adsorbents
CN101864038B (zh) 表面接枝极性单体改性聚苯乙烯型大孔树脂及其制备方法
Zhang et al. Highly specific molecularly imprinted microspheres prepared based on dopamine/polyethyleneimine coating and carboxyl-functionalized POSS supports for selective separation of cepharanthine
CN111944195A (zh) 一种聚离子液体修饰的纤维素气凝胶及其制备方法和应用