Сорбционное концентрирование фенолов из водных сред магнитными молекулярно импринтированными полимерами на основе N-винилпирролидона

Александр Сергеевич Губин; Алексей Алексеевич  Кушнир; Павел Тихонович Суханов

doi:10.17308/sorpchrom.2021.21/3466

Александр Сергеевич Губин Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж
Алексей Алексеевич Кушнир Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж
Павел Тихонович Суханов Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

DOI: https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2021.21/3466

Ключевые слова: сорбция, фенолы, хлорфенолы, нитрофенолы, молекулярно импринтированный полимер.

Аннотация

Фенолы одна из наиболее обширных групп приоритетных органических загрязнителей с мутагенными и канцерогенными свойствами. Они характеризуются очень низкими предельно допустимыми концентрациями, которые сложно определить многими современными физико-химическими методами без предварительного концентрирования. Решение этой задачи достигается современными подходами твердофазного концентрирования, в частности, применением молекулярно импринтированных полимерных сорбентов с магнитными свойствами. Изучена возможность получения магнитного сорбента на основе молекулярно импринтированного полимера (МИП), где в качестве функционального мономера применен N-винилпирролидон, сшивающий агент – этиленгликольдиметакрилат, а в качестве темплатов использованы фенолы.

Синтезированы девять МИП с отпечатками 2-хлорфенола, 4-хлорфенола, 2-нитрофенола, 4-нитрофенола, бисфенола А, п-трет-бутилфенола, нонилфенола, трет-нонилфенола, 4-октилфенола и полимера без молекулярных отпечатков. Размер частиц полученных полимеров около 100 нм, намагниченность насыщения 51-53 emu/g. Наибольшие импринтинг-факторы (IF) достигнуты для МИП с отпечатками 4-нитрофенола (IF=3.8) и бисфенола А (IF=7.1), наименьшие – с отпечатками хлорфенолов (IF=1.1). Установлено, что наиболее эффективно фенолы сорбируются при рН 3. Наибольшие значения коэффициентов селективности достигаются при сорбции на МИП-4НФ и МИП-БФА. Степени извлечения фенолов МИП составили от 69 до 96%, для 2-НФ не более 45%, на неимпринтированном полимере эффективность извлечения для большинства фенолов существенно ниже.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Александр Сергеевич Губин, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

к.х.н., доцент кафедры технологии органических соединений, переработки полимеров и техносферной безопасности, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж.

Алексей Алексеевич Кушнир, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

к.х.н., доцент кафедры технологии органических соединений, переработки полимеров и техносферной безопасности, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж.

Павел Тихонович Суханов , Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

д.х.н., профессор кафедры физической и аналитической химии, Воронежский государственный университет инженерных технологий, Воронеж

Литература

Zheng J., Chen B., Thanyamanta W., Hawboldt K. et al., Mar. Pollut. Bull, 2016, Vol. 104, pp. 7-19.

doi: 10.1016/ j.marpolbul.2016.01.004

Bakke T., Klungsøyr J., Sanni S., Mar. Environ. Res, 2013, Vol. 92, pp. 154-169.

doi: 10.1016/j. marenvres.2013.09.012.

GN 2.1.5.1315-03 (Hygienic Regula-tions) (2020) Maximum permissible concen-trations of chemical substances in waters for general and drinking purposes (in Russian).

Order (2016) The Order of Ministry of Agriculture of the Russian Federation (No 552, 13.12.2016) "Approval of water quality standards for water bodies of fishery value including the standards of maximum permis-sible concentrations of harmful substances in the waters of water bodies of fishery value (as amended on October 12, 2018)" (in Rus-sian).

SanPiN 2.1.4.1074-01 (Sanitary Rules and Regulations) (2020) Drinking water. Hy-gienic requirements for water quality. Quali-ty control. Hygienic requirements for hot water systems safety (in Russian).

Rodríguez I., Llompart M.P., Cela R., J. Chromatogr. A, 2000, Vol. 885, pp. 291-304.

doi: 10.1016/S0021-9673(00) 00116-3.

Bagheri H., Mohammadi A., Salemi A., Anal. Chim. Acta, 2004, Vol. 513, pp. 445-449.

doi: 10.1016/j.aca.2004.03.020.

Prieto A., Araujo L., Navalon A., Vilchez J., Curr. Anal. Chem, 2010, Vol. 5, pp. 219-224.

doi: 10.2174/157341109788680309.

Turiel E., Martín-Esteban A., TrAC Trends Anal. Chem, 2019, Vol. 118, pp. 574-586.

doi: 10.1016/j.trac.2019.06.016.

Surikumaran H., Mohamad S., Mu-hamad Sarih N., Muggundha Raoov., Separ. Sci. Technol, 2015, Vol. 6395, pp. 2342-235. doi: 10.1080/01496395.2015.1043016.

El-Sheikh A.H., Al-Quse R.W., El-Barghouthi M.I., Al-Masri F.S., Talanta, 2010. Vol. 83, pp. 667-673.

doi: 10.1016/j. talanta.2010.10.022.

Caro E., Marc´e R.M., Cormack P.G., Sherrington D.C. et al., J. Chromatogr. A, 2003, Vol. 995, pp. 233-238.

doi: 10.1016/S0021-9673(03)00543-0.

Feng Q.-Z., Zhao L.-X., Yan W., Lin J.-M. et al., J. Hazard. Mater., 2009. Vol. 167, pp 282-288.

doi: 10.1016/j.jhazmat.2008.12.115.

Gryshchenko A.O., Bottaro C.S., Int. J. Mol. Sci., 2014, Vol. 15, pp. 1338-1357. doi: 10.3390/ijms15011338.

Zhao Q., Lu Q., Feng Y.Q., Anal. Bio-anal. Chem., 2013, Vol. 405, pp. 4765-4776. doi: 10.1007/s00216-013-6866-5.

Xu Z., Ding L., Long Y.J., Xu L.G. et al., Anal. Methods, 2011, Vol. 3, pp. 1737-1744. doi: 10.1039/C1AY05206C.

Wu X.Q., Wang X.Y., Lu W.H., Wang X.R. et al., J. Chromatogr. A, 2016, Vol. 1435, pp.30-38.

doi: 10.1016/j.chroma.2016.01.040.

Li F., Cai C.C., Cheng J., Zhou H.B. et al., Microchim. Acta, 2015, Vol. 182, pp. 2503-2511.

doi: 10.1007/s00604-015-1619-0.

Xiao D.L., Lu T., Zeng R., Bi Y.P., Mi-crochim. Acta, 2016, Vol. 183, pp. 2655-2675.

doi: 10.1007/s00604-016-1928-y.

Gubin A.S., Sukhanov P.T., Kushnir A.A., Proskuryakova E.D., Russ. J. Appl. Chem., 2018, Vol. 91, pp. 1626-1634. doi: 10.1134S1070427218100099.

Gubin A.S., Sukhanov P.T., Sannikova N.Y., Proskuryakova E.D. et al., J. Anal. Chem., 2019, Vol. 74, Suppl. 1, pp. S11-S17. doi:10.1134/s1061934819070116.

Churilina E.V., Sukhanov P.T., Ermak S.S., Korenman Ya.I. et al., J. Analyt. Chem., 2012, Vol. 67, No 9, pp 767-771. doi: 10.1134/S1061934812050048.

Silva V.A.J., Andrade P.L., Silva M.P.C., Bustamante D.A., et al., Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2013, Vol. 343. pp. 138-143. doi: 10.1016/j.jmmm.2013.04.062.

Ji Y., Yin J., Xu Z., Zhao C. et al., Anal. Bioanal. Chem., 2009, Vol. 395, pp. 1125-1133.

doi: 10.1007/s00216-009-3020-5