ВЛАСТИВОСТІ КОМПОЗИТІВ ПРИРОДНИЙ МІНЕРАЛ/ПОЛІАНІЛІН, ДОПОВАНИЙ СУЛЬФАТНОЮ КИСЛОТОЮ

M. Sydorko, S. Nesterivska, М. Yatsyshyn, V. Makogon, N. Dumanchuk, O. Reshetnyak

Анотація


Зразки композитів природний мінерал/поліанілін готували окиснювальною поліконденсацією аніліну амоній пероксидисульфатом у водних 0,5 М розчинах сульфатної кислоти за наявності порошкоподібних природних мінералів, а саме каоліну, глауконіту та цеоліту. За відсутності природних мінералів за цією ж методикою готували поліанілін. Співвідношення анілін:амонійпероксодисульфат становило 1:1,1 (моль:моль), а масове співвідношення природний мінерал:анілін 1:1. Утворення та властивості композитів природний мінерал/поліанілін підтверджено та досліджено рентгенофазовим, ІЧ–ФП-спектральним аналізами та визначенням питомої електропровідності. Показано, що синтезовані зразки композитів природний мінерал/поліанілін володіють відмінними властивостями стосовно чистих природних мінералів та поліаніліну. Структура поліаніліну в синтезованих зразках поліаніліну та композитів є аморфною з незначними включеннями кристалітів поліаніліну у вигляді емеральдинової солі сульфатної кислоти, осаджених на кристалічних частинках природних мінералів, як матриць-носіїв шарів поліаніліну. Проведено порівняльні дослідження сорбційних властивостей утворених композитів зі зразком поліаніліну та визначена можливість їхнього використання для сорбції Cr(VI) із водних розчинів.

 

Ключові слова: поліанілін, композити природний мінерал/поліанілін, властивості, адсорбція Cr(VI).


Повний текст:

PDF

Посилання


Alexandre M., Dubois P. Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials // Mater. Sci. Engineer. 2000. Vol. 28. P. 1-63.

Adam M. R., Salleh N. M., Othmana M. H. D. et al. The adsorptive removal of chromium (VI) in aqueous solution by novel natural zeolite based hollow fibre ceramic membrane // J. Environ. Manag. 2018. Vol. 224, Is. 15. P. 252–262. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2018.07.043

Carrado K. A. Synthetic organo- and polymer–clays: preparation, characterization, and mate­rials applications // Appl. Clay Sci. 2000. Vol. 17. P. 1–23.

Tarasevich Y. I., Ovchаrenko F. D. Adsorption on the mineral clays // Naukova dumka. Kiev, 1975. 351 p. (in Ukrainian).

Konta J. Clay and man: Clay raw materials in the service of man // Appl. Clay Sci. 1995. Vol. 10. P. 275-335.

Krishna B. S., Murty D. S. R., Prakash J. B. S. Thermodynamics of Chromium(VI) Anionic Species Sorption onto Surfactant-Modified Montmorillonite Clay // J. Colloid Interface Sci. 2000. Vol. 229, Is.1. P. 230–236. DOI: https://doi.org/10.1006/jcis.2000.7015

Mittal V. Polymer Layered Silicate Nanocomposites: A Review // Materials. 2009. Vol. 2, Is. 3. P. 992–1057. DOI: https://doi.org//10.3390/ma2030992

Mishurov D. O., Avramenko V. L., Brovko O. O. Nanocomposites on based of polymers and layered silikates // Polymer J. 2013. Vol. 35, No. 3. P. 217-230 (іn Ukrainian).

Salahuddin N., Ayad M. M., Ali M. Synthesis and Characterization of Polyaniline–Organoclay Nanocomposites // J. Appl. Polym. Sci. 2008. Vol. 107. P. 1981–1989. DOI: https://doi.org/10.1002/app.27180

Bekri-Abbes I., Srasra E. Solid-state synthesis and electrical properties of polyaniline/Cu-montmorillonite nanocomposite // Mater. Res. Bull. 2010. Vol. 45. P. 1941–1947. DOI: https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2010.08.012

Piromruen P., Kongparakul S., Prasassarakich P. Synthesis of polyaniline/montmorillonite nanocomposites with an enhanced anticor­rosive performance // Prog. Org. Coat. 2014. Vol. 77, Is. 3. P. 691–700. DOI: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2013.12.007

Malinauskas A. Chemical deposition of conducting polymers // Polymer. 2001. Vol. 42, Is. 9. P. 3957-3972. DOI: https://doi.org/10.1016/S0032-3861(00)00800-4

Yatsyshyn М., Makogon V., Tsiko U., Reshetnyak О. Composite materials based on polyaniline and natural minerals: short review. 1. Features of synthesis, properties and applications // Proc. Shevchenko Sci. Soc. Chem. Sci. 2018. Т. 53. Р. 92−131 (in Ukrainian).

Densakulprasert N., Wannatong L., Chotpattananont D. et al. Electrical conductivity of polyaniline/zeolite composites and synergetic interaction with CO // Mater. Sci. Eng. B. 2005. Vol. 117. P. 276–282. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mseb.2004.12.006

Chae H. S., Zhang W. L., Piao S. H., Choi H. J. Synthesized palygorskite/polyaniline nanocomposite particles by oxidative polymerization and their electrorheology // Appl. Clay Sci. 2015. Vol. 107. P. 165–172. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clay.2015.01.018

De León-Almazan C. M., Estrada-Moreno I. A., Páramo-García U., Rivera-Armenta J. L. Polyaniline/clay nanocomposites. A comparative approach on the doping acid and the clay spacing technique // Synth. Met. 2018. Vol. 236. P. 61–67. DOI: https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2018.01.006

Soundararajah Q. Y., Karunaratne B. S. B., Rajapakse R. M. G. Montmorillonite polyaniline nanocomposites: Preparation, characterization and investigation of mechanical properties // Mater. Chem. Phys. 2009. Vol. 113. P. 850–855. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2008.08.055

Olad A., Naseri B. Preparation, characterization and anticorrosive properties of a novel polyaniline/clinoptilolite nanocomposite // Progr. Org. Coat. 2010. Vol. 67. P. 233–238. DOI: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2009.12.003

Kumar P. A., Ray M., Chakraborty S. Adsorption behaviour of trivalent chromium on amine-based polymer aniline formaldehyde condensate // Chem. Engineer. J. 2008. Vol. 149, Is. 1–3. P. 340-347. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2008.11.030

Deng S., Bai R. Removal of trivalent and hexavalent chromium with animated polyacrylonitrile fibers: performance and mechanisms // Water Res. 2004. Vol. 38. P. 2424–2432. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2004.02.024

Owlad M., Aroua M. K., Daud W. M. A. Hexavalent chromium adsorption on impregnated palm shell activated carbon with polyethyleneimine // Bioresour. Technol. 2010. Vol. 101. P. 5088–5103. DOI: https:/doi.org/10.1016/j.biortech.2010.01.135

Burks T. Application of Nanomaterials for the Removal of Hexavalent Chromium and their Biological Implications / Doctoral thesis in chemical engineering. Stockholm, Sweden 2016 // TRITA-CHE Report. 2016. 4. 76 p.

Olad A., Nabavi R. Application of polyaniline for the reduction of toxic Cr(VI) in water // J. Hazard. Mater. 2007. Vol. 147, Is. 3. P. 845–851. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2007.01.083

Guo X., Fei G., Su H., De Zhang L. High-performance and reproducible polyaniline nanowire/tubes for removal of Cr (VI) in aqueous solution // J. Phys. Chem. C. 2011. Vol. 115. Р. 1608–1613. DOI: https://doi.org/10.1021/jp1091653

Sivrikaya S., Cerrahoğlu E., Imamoglu M., Arslan M. 1,3,5-treazine triethylenetetr­aminepolymer: an efficient adsorbent for removal of Cr(VI) ions from aqueous solution // Toxicol. Environ. Chem. 2013. Vol. 95. P. 899–908. DOI: https://doi.org/10.1080/02772248.2013.840373

WHO Guidelines for Drinking-Water Quality, fourth edition, World Health Organization // Geneva. – 2011.

Zhang H., Li P., Wang Z. et al. Sustainable disposal of Cr(VI): adsorption-reduction strategy for treating textile wastewaters with amino-functionalized boehmite hazardous solid wastes // ACS Sustainable Chem. Engineer. 2018. Vol. 6, Is. 5. P. 6811–6819. DOI: https://doi.org/ 10.1021/acssuschemeng.8b00640

Wang J., Zhang K., Zhao L. Sono-assisted synthesis of nanostructured polyaniline for adsorption of aqueous Cr(VI): Effect of protonic acids // Chem. Engineer. J. 2014. Vol. 239. P. 123–131. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.11.006

Baruah P., Mahanta D. Adsorption and reduction: combined effect of polyaniline emeraldine salt for removal of Cr(VI) from aqueous medium // Bull. Mater. Sci. 2016. Vol. 39, No. 3. P. 875–882. DOI: https://doi.org/10.1007/s12034-016-1204-0

Tian Y., Li H., Liu Y. et al. Morphology-dependent enhancement of template-guided tunable polyaniline nanostructures for the removal of Cr (VI) // RSC Adv. 2016. Vol. 6. P. 10478–10486. DOI: https://doi.org/10.1039/C5RA25630E

Shyaa A. A., Hasan O. A., Abbas A. M. Synthesis and characterization of polyaniline/zeolite nanocomposite for the removal of chromium(VI) from aqueous solution // J. Saudi Chem. Soc. 2015. Vol. 19, Is. 1. P. 101–107. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jscs.2012.01.001

YatsyshynМ., Dozhdzhanyk V., Nesterivs’kaS. et al. Synthesis of the zeolite/polyaniline composites and their application for the disposal of Cr(VI) from water solutions // Proc. Sevchenko Sci. Soc. Chem. nauky. 2019. Vol. 56. P. 130–143 (in Ukrainian).

Najim T. S., Salim A. J. Polyaniline nanofibers and nanocomposites: Preparation, characterization, and application for Cr(VI) and phosphate ions removal from aqueous solution // Arabian J. Chem. 2014. P. 1–9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2014.02.008

Matkovs’kyi O., Pavlyshyn V., Slyvko Ye. Fundamentals of mineralogy of Ukraine // Lviv: Publ. Center Ivan Franko National University of Lviv, 2009. 856 p. (in Ukrainian).

Makogon V., Nesterivs’ka S., German N., Yatsyshyn М. Synthesis of composites glauconite/polyaniline doped phosphatic acid and their properties // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2019. Is. 60. Pt. 2. P. 363–373. DOI: https://doi.org/10.30970/vch.6002.363

Nesterivska S., Makogon V., Yatsyshyn M. et al. Properties of the composites made of glauconite and polyaniline in aqueous solutions of phosphoric acid // Chem. Chem. Technol. 2020 (in press).

Sukhara A., Vereshchagin O., Yatsyshyn М. Synthesis and properties of the composites cellulose/polyaniline, citric acid doped // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2018. Is. 59, Pt. 2. P. 414–424. DOI: https/doi.org/10.30970/vch.5902.414

TsikoU., Yatsyshyn M., Kulyk Yu. et al. Solid-phase synthesis of polyaniline and kaolin/polyaniline composite // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2015. Is. 56, Pt. 2. P. 360–370 (in Ukrainian).

Tsiko U., Yatsyshyn M., German N. et al. Comparative analysis of properties of mecha­nochemical and chemically synthesized polyaniline and composites zeolite/polyaniline // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2018. Is. 59, Pt. 2. P. P. 363–376 (in Ukrainian).

Yatsyshyn М., Makogon V., Demchenko P. The properties of composites of polyani­line/glauconite synthesized in aqueous solution of sulfuric acid // Visn. Lviv Univ. Ser. Chem. 2015. Is. 56, Pt. 2. P. 360–370 (in Ukrainian).

Upadhyay R., Pandey P. K., Pardeep P. K. Adsorption of Cu(II) and Cr(VI) by zeolite in batch and column mode // Mater. Today: Proc. 2017. Vol. 4, Is. 9. P. 10504–10508. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.06.409

Karthik R., Meenakshi S. Removal of hexavalent chromium ions using polyaniline/silica gel composite // J. Water Proc. Engineer. 2014. Vol. 1. P. 37–45. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2014.03.001




DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vch.6102.321

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.