Влияние химической природы функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционную специфичность силикагелей - L. A. Belyakova (Хімія, фізика та технологія поверхні, 2020)
Цель данной работы – изучение влияния химической природы боковых функциональных групп привитых ?-циклодекстринов на сорбционное сродство химически модифицированных силикагелей к катионам кадмия, свинца и меди как наиболее типичным загрязнителям воды. Путем химической иммобилизации моно-(6-O-(толуолсульфонил))-?-циклодекстринов на поверхности гранулированного мезопористого силикагеля синтезированы два органо-неорганических сорбента, отличающиеся только химической природой боковых функциональных групп широкого края привитых молекул ?-циклодекстринов. Полученные функционализированные силикагели охарактеризованы с помощью ИК и УФ спектроскопии, химического, элементного и дериватографического анализа, рН-метрии, низкотемпературной адсорбции-десорбции азота, а также сорбционных измерений. Результаты изучения сорбции катионов кадмия, свинца и меди из нитратных буферных растворов с рН = 2.0 проанализированы с помощью кинетической модели Лагергрена для процессов псевдопервого и псевдовторого порядка, а результаты равновесной сорбции – в рамках моделей Ленгмюра и Фрейндлиха для однородных и гетерогенных поверхностей. Установлено, что в сорбции катионов металлов принимают участие только ?-циклодекстринсодержащие центры поверхности химически модифицированных силикагелей. При взаимодействии синтезированных силикагелей с буферными растворами нитратов кадмия, свинца и меди наблюдается одновременное образование комплексов включения  привитых молекул ?-циклодекстринов с нитрат-анионами раствора и смешанных комплексов катионов металлов с боковыми функциональными группами широкого края иммобилизованных циклических олигосахаридов. Сорбционное сродство ?-циклодекстринсодержащего силикагеля с вторичными спиртовыми группами в структуре увеличивается в ряду Cd2+ < Pb2+ < Cu2+.Для   ?-циклодекстринсодержащего силикагеля с боковыми тиосемикарбазидоэтильными группами последовательность сорбции катионов противоположная – Cu2+ < Pb2+ < Cd2+. Изменение сорбционной специфичности функционализированных силикагелей по отношению к катионам металлов интерпретировано с позиций теории «мягких» и «жестких» кислот и оснований. Образование на поверхности химически модифицированных силикагелей комплексов включения «?-циклодекстрин – нитрат-анион» состава 1:1 способствует сорбции катионов металлов. Полученные результаты позволяют прогнозировать сорбционную специфичность ?-циклодекстринсодержащих кремнеземных материалов и направленное ее изменение посредством использования различных функциональных производных    ?-циклодекстрина.