Recuperarea unor metale din grupul platinei prin absobție pe materiale cu funcționalitate dirijată

Abstract

Elementele din grupul platinei PGEs sunt utilizate într-o varietate de produse industriale și reactivi chimici, datorită proprietăților fizice și chimice unice. Acestea sunt necesare în numeroase aplicații comerciale, industriale și militare, dar şi pentru o serie de tehnologii existente și emergente. Datorită utilizării pe scară largă a PGEs este importantă identificarea unor metode eficiente de recuperare. Recuperarea PGEs din produse secundare, deşeuri sau soluţii industriale este impetuos necesară, deoarece resusele primare sunt în continuă epuizare, iar aplicaţiile acestora sunt multiple şi esenţiale pentru mediul industrial, medical etc. Recuperarea se poate realiza prin topire, clorinare, dizolvare în acizi, preconcentrare cu ajutorul solvenţilor, co-precipitare, schimb ionic, adsorbţie etc. Dintre acestea, adsorbția este una din metodele cele mai promițătoare, datorită simplității sale, a eficienței ridicate și a disponibilității pe scară largă. Materiale cu proprietăți adsorbante utilizate pentru recuperarea PGEs sunt: cărbunele activ, alumina, silicea, oxizi/hidroxizi ai metalelor, zeoliţii, spuma poliuretanică, polimeri comerciali sau naturali modificaţi chimic sau biopolimeri etc. În această teză s-a avut în vedere dezvoltarea unor materiale noi cu proprietăți adsorbante superioare pentru recuperarea prin adsorbție a PGEs din soluții apoase. Este necesar ca aceste materiale adsorbante obținute să se prezinte sub formă granulară, să prezinte capacitate și selectivitate de adsorbție mare, rezistență fizică mare, să fie ieftine, să nu se dezintegreze în apă și să poată fi regenerate sau reutilizate. Studiile au fost efectuate utilizând 3 suporturi cu 5 extractanți, prin funcționalizare prin impregnare, utilizând metoda uscată SIR (Solvent Impregnated Resin). Suporturile folosite au fost o rășină polimerică de forma esterilor acrilici, polară, macroporoasă (Amberlite XAD7); o matrice de silice cu structură tridimensională rigidă (silicatul de magneziu - MgSiO3) și un biopolimer obținut prin N-deacetilarea alcalină a chitinei (chitosanul). S-au utilizat 5 extractanți de natură organică, prietenoși cu mediul care sunt compuși chimici, ciclici, cu un inel format din mai multe grupări eterice. Extractanții utilizați au fost dizolvați în nitrobenzen. Studiile de adsorbție au fost continuate cu 6 materiale (XAD7-DB18C6; XAD7-DB30C10; Ch-DB18C6; Ch-DB30C10; MgSiO3-DB18C6 şi MgSiO3-DB30C10) selectate, în special pentru eficienţa lor, în ceea ce priveşte recuperarea prin adsorbţie a ionilor metalici, dar şi ţinându-se cont de structura eterilor coroană studiaţi. Materialele obținute au fost caracterizate prin spectroscopie în infraroșu cu transformata Fourier, FT-IR, microscopie electronică de baleiaj, SEM și spectrometrie de raze X cu dispersie de energie, EDX. A fost determinată suprafaţa specifică prin metoda BET şi s-a stabilit pHpZc-ul materialelor. S-au studiat proprietățile adsorbante ale materialelor obținute asupra unor PGEs și anume: paladiu, platină și ruteniu şi s-a pus în evidenţă mecanismul de adsorbţie al acestora.