|
|
Каталог файлов
АЛКОКСИСИЛИЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ: СИНТЕЗ, СТРОЕНИЕ И СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА Диссертация
|
[ Скачать с сервера (2.08 Mb)
]
| 06.06.2015, 12:31 |
Гуминовые вещества (ГВ) представляют собой обширный и
реакционноспособный класс природных соединений, входящих в состав
органического вещества почв, природных вод и твердых горючих ископаемых.
Наличие в молекулах ГВ широкого спектра функциональных групп, таких как
карбоксильные, гидроксильные и др. в сочетании с присутствием ароматических
фрагментов обуславливает их способность вступать во взаимодействия с различными
типами экотоксикантов, такими как металлы, радионуклиды и органические
соединения, тем самым снижая их токсическое воздействие на живые организмы и
экосистемы.
В силу данных свойств ГВ играют важную роль в процессах миграции тяжелых
металлов, радионуклидов и органических экотоксикантов, контролируя их
геохимические потоки в окружающей среде. Это указывает на принципиальную
возможность использования ГВ в качестве сорбентов для заполнения проницаемых
реакционных барьеров (ПРБ), применяемых для очистки грунтовых вод. Однако
установка ПРБ требует проведения дорогостоящих вскрышных работ для помещения
твердых сорбентов (порошков или гранул) в грунт. Оригинальным решением данной
проблемы, существенно удешевляющим реализацию технологии ПРБ, является
разработка водорастворимых реагентов, способных образовывать прочные связи с
поверхностями твердых фаз, в частности, кремнийсодержащих пород. Известно, что
такими свойствами обладают алкоксисилильные производные, способные
гидролизоваться в водной среде с образованием силанольных групп, которые в свою
очередь по реакции конденсации могут образовывать силоксановые связи с
кремнийсодержащими минералами, на поверхности которых находятся
гидроксильные группы.
Поэтому для получения препаратов на основе ГВ, способных сорбироваться на
минеральных кремнийсодержащих поверхностях (например, песке) в водной фазе,
было предложено вводить в гуминовый каркас алкоксисилильные группы путем
модификации кислотных групп гуминовых веществ с помощью различных
функциональных органосиланов. Ожидалось, что полученные алкоксисилильные
производные ГВ будут самопроизвольно сорбироваться на поверхностях
кремнийсодержащих пород, что позволит их использовать для установки ПРБ путем
6
закачки растворов данных гуминовых реагентов в грунт через системы скважин,
избегая вскрышных работ.
Данное обстоятельство определило важность и актуальность разработки
методов синтеза алкоксисилильных производных ГВ, способных самопроизвольно
иммобилизоваться на кремнийсодержащих минеральных поверхностях в условиях
водных сред. На момент выполнения данной диссертационной работы упоминания о
методах синтеза таких производных в литературе отсутствовали. Все существующие
методы иммобилизации ГВ на минеральных матрицах с образованием ковалентной
связи проводились только в среде безводных органических растворителей при
высоких температурах. Очевидно, что такие методы не могут быть использованы для
установки гуминовых ПРБ в загрязненных водоносных горизонтах. Указанные
проблемы определили постановку целей и задач настоящей работы.
Цель работы: получить алкоксисилильные производные гуминовых веществ
способные сорбироваться на кремнийсодержащих минеральных поверхностях в
водной среде, и исследовать связывающие свойства иммобилизованных гуминовых
веществ по отношению к различным типам экотоксикантов во взаимосвязи со
строением и сорбционной способностью полученных производных.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие
задачи:
• разработать селективные методы введения алкоксисилильных фрагментов в
структуру ГВ путем модификации различных функциональных групп
гуминовых макромолекул для получения производных с заданной реакционной
способностью;
• оптимизировать методики синтеза алкоксисилильных производных как по
величине сорбционной и связывающей способности полученных соединений,
так и по критериям «зеленой химии», предусматривающим минимизацию
токсичности синтеза и получаемых интермедиатов;
• установить строение производных, полученных при модификации ГВ
различными функциональными органосиланами;
• количественно охарактеризовать сорбционные свойства производных,
полученных путем модификации ГВ различными функциональными
7
органосиланами, по отношению к силикагелю, выступающему в качестве
модели кремнийсодержащих минеральных поверхностей;
• количественно охарактеризовать способность иммобилизованных
алкоксисилильных производных ГВ связывать различные типы
экотоксикантов;
• установить взаимосвязь между строением, сорбционными и связывающими
свойствами алкоксисилильных производных ГВ.
|
|
Категория: Биотехнология | Добавил: Pshtd
|
| Просмотров: 284 | Загрузок: 181
| Рейтинг: 0.0/0 |
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ]
|
|