The object of research, development or design (in Russian) : модификация мезопористого оксида кремния органическими лигандами, сорбционные свойства органо-неорганических композитов на основе оксида кремния по отношению к ионам Co2+ и Ni2+

The object of research, development or design (in Kazakh) : мезокеуекті кремний оксидінің органикалық лигандтармен модификациясы, Со2+ және Ni2+ иондарына қатысты кремний оксиді негізіндегі органикалық-бейорганикалық композиттердің сорбциялық қасиеттері.

Aim of work (in Russian) : оценить возможность хроматографического разделения кобальта и никеля на полимер-силикатных композитах путем исследования взаимодействия ионов металлов с функциональными полимерами и низкомолекулярными комплексообразующими соединениями как потенциальными компонентами неподвижной и подвижной фаз.

Aim of work (in Kazakh) : металл иондарының функционалды полимерлермен және төмен молекулалы комплекс түзуші қосылыстармен қозғалмайтын және қозғалмалы фазалардың потенциалды компоненттері ретінде өзара әрекеттесуін зерттеу арқылы полимерсиликатты композиттерінде кобальт пен никельдің хроматографиялық бөліну мүмкіндігін бағалау.

Методы исследования (на русском) : Композиты получали различными методами в зависимости от природы модифицирующего агента. Композиты Хит/SiO2 синтезировали методом осаждения хитозана из водных растворов при регулировании pH. Модификацию мезопористого диоксида кремния проводили 3-аминопропилтриэтоксисиланом (APTES) методом силанизации. Композиты 10%Пек/SiO2-APTES и 10%Хит/SiO2-APTES получали методом адсорбции соответствующих полимеров (пектина или хитозана) на функционализированной поверхности SiO2-APTES. Сорбционные свойства материалов оценивали по их способности извлекать ионы Co2+ и Ni2+ из модельных водных растворов, а концентрацию ионов металлов после сорбции определяли спектрофотометрическим методом. Физико-химическую характеристику композитов проводили методами термогравиметрического анализа (ТГА), ИК-спектроскопии, элементного анализа (EDX) и элементного картирования.

Методы исследования (на казахском) : Композиттер модификациялаушы агенттің табиғатына байланысты әртүрлі әдістермен дайындалды. Хит/SiO2 композиттері хитозанды сулы ерітінділерден, рН деңгейін реттей отырып синтезделді. Мезокеуекті кремний оксидін 3-аминопропилтриэтоксисиланмен (APTES) силанизация әдісі арқылы модификациялады. 10%Пек/SiO2-APTES және 10%Хит/SiO2-APTES композиттері сәйкес полимерлердің (пектин немесе хитозан) функционалдандырылған SiO2-APTES бетіне адсорбциялау әдісімен алынды. Материалдардың сорбциялық қасиеттері Co2+ және Ni2+ иондарын модельдік сулы ерітінділерден алу қабілеті бойынша бағаланды, ал сорбциядан кейін метал иондарының концентрациясы спектрофотометрлік әдіспен анықталды. Композиттердің физико-химиялық сипаттамасы термогравиметриялық талдау (ТГА), ИК-спектроскопия, элементтік талдау (EDX) және элементтік карталау әдістерімен жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Методами осаждения, силанизации и адсорбции приготовлены следующие композиты: 2% Хит/SiO2, 5% Хит/SiO2, 10% Хит/SiO2, SiO2-APTES, 10% Хит/SiO2-APTES и 10%Пек/SiO2-APTES. Впервые показана возможность количественного закрепления пектина на поверхности оксида кремния методом адсорбции при предварительной модификации его аминопропильными группами. Исследование сорбционных свойств полученных материалов показало, что модификация мезопористого SiO2 органическими лигандами улучшает его сорбционные свойства по отношению к ионам Co2+ и Ni2+, при этом эффект был более выражен для ионов никеля. Наилучшие сорбционные свойства по отношению к обоим металлам продемонстировали композиты SiO2-APTES и 10%Пек/SiO2-APTES. Физико-химическая характеристика композитов подтвердила наличие органических модификаторов на их поверхности, а также их участие в связывании ионов металлов.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : тұндыру, силанизация және адсорбция әдістері арқылы келесі композиттер дайындалды: 2%Хит/SiO2, 5%Хит/SiO2, 10%Хит/SiO2, SiO2-APTES, 10%Хит/SiO2-APTES және 10%Пек/SiO2-APTES. Алғаш рет пектинді аминопропил топтарымен алдын-ала модификациялау кезінде адсорбция әдісімен кремний оксидінің бетіне сандық бекіту мүмкіндігі көрсетілген. Алынған материалдардың сорбциялық қасиеттерін зерттеу мезопоралық SiO2-ді органикалық лигандтармен модификациялау оның Со2+ және Ni2+ иондарына қатысты сорбциялық қасиеттерін жақсартатынын көрсетті, бұл әсер никель иондары үшін айқынырақ болды. Екі металға қатысты ең жақсы сорбциялық қасиеттерді SiO2-APTES және 10%Пек/SiO2-APTES композиттері көрсетті. Композиттердің физика-химиялық сипаттамасы олардың бетінде органикалық модификаторлардың болуын, сондай-ақ олардың металл иондарын байланыстыруға қатысуын растады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Модификация SiO2 3-аминопропилтриэтоксисиланом и пектином увеличили его сорбционную емкость по Ni2+ с 3,8 мг/г до 30-40 мг/г.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : SiO2-ін 3-аминопропилтриэтоксисилан және пектиннің модификациясы оның Ni2+ сорбциялық сыйымдылығын 3,8 мг/г-нан 30-40 мг/г-ға дейін арттырды.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение в практику запланировано на следующих этапах.

Level of implementation (in Kazakh) : тәжірибеге енгізу келесі кезеңдерде жоспарланған.

Efficiency (in Russian) : Увеличение сорбционной ёмкости материала позволяет повысить эффективность извлечения Co2+ и Ni2+ из водных растворов, снизить расход сорбента и, соответственно, эксплуатационные затраты при использовании композитов в технологических процессах. Полученные результаты создают предпосылки для внедрения материалов в практику хроматографического разделения ионов кобальта и никеля.

Efficiency (in Kazakh) : Материалдың сорбциялық сыйымдылығын арттыру сулы ерітінділерінен Co2+ және Ni2+ алу тиімділігін арттыруға, сорбент шығынын азайтуға және сәйкесінше технологиялық процестерде композиттерді пайдалану кезінде эксплуатациялық шығындарды азайтуға мүмкіндік береді. Алынған нәтижелер кобальт пен никель иондарын хроматографиялық бөлу тәжірибесіне материалдарды практикалық қолдануға негіз жасайды.

Field of application (in Russian) : физическая химия поверхностных явлений, координационная химия, гидрометаллургия

Field of application (in Kazakh) : беттік құбылыстардың физикалық химиясы, координациялық химия, гидрометаллургия