vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestich-242Research ArticleХИМИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙPOLYMER CHEMISTRYКАТАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ И СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ВОЛОКНИСТОГО АНИОНИТА С ТРЕТИЧНЫМИ АМИНОГРУППАМИCATALYTIC PREPARATION METHOD AND SORPTION PROPERTIES OF THE FIBROUS ANION EXCHANGER WITH TERNARY AMINOКосандровичЕ. Г.KosandrovichE. G.

канд. хим. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

P h.D. ( Chemistry), Associate Professor, Leading Researcher

kosandrovich@ifoch.bas-net.byЯкубельО. Н.YakubelV. N.

мл. науч. сотрудник

junior researcher

niolda69@yandex.ruНестеронокП. В.NesteronokP. V.

науч. сотрудник

scientific researcher

petr.nester@gmail.comШаченковаЛ. Н.ShachenkovaL. N.

канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник

Ph.D., senior researcher

sln13102005@mail.ruСолдатовВ. С.SoldatovV. S.

академик, д-р хим. наук, профессор, зав. лаб.

Academician, Dr.Sci. (Chemistry), Professor, head of the laboratory

soldatov@ifoch.bas-net.byИнститут физико-органической химии НАН БеларусиInstitute of Physical Organic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus201709032017018288Copyright © Косандрович Е.Г., Якубель О.Н., Нестеронок П.В., Шаченкова Л.Н., Солдатов В.С., 20172017Косандрович Е.Г., Якубель О.Н., Нестеронок П.В., Шаченкова Л.Н., Солдатов В.С.Kosandrovich E.G., Yakubel V.N., Nesteronok P.V., Shachenkova L.N., Soldatov V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/242

Разработан новый способ каталитического (с использованием солей меди) синтеза анионита, содержащего в своей структуре третичные аминогруппы. Подобраны оптимальные условия получения ионита (концентрации катализатора и аминирующего агента (диметиламинопропиламин), время процесса). Методом потенциометрического титрования с использованием многих навесок определены кислотно-основные параметры функциональных групп полученного ионита. На основе анализа изопиестических кривых охарактеризована водоудерживающая способностьанионита, необходимая для оценки возможности его применения в газоочистке. Показана практическая применимость ионита в процессах очистки воздуха от кислотных загрязнений (на примере диоксида серы) в широком диапазоне относительной влажности.

A new method for the catalytic preparation (using copper salts) of the anion exchanger with ternary amino groups has been developed. The best conditions for synthesis of this ion exchanger, such as catalyst and aminating agent (dimethylamino propylamine) concentrations and process time, have been found. The acid-base properties of functional groups have been determined by potentiometric titration. By the analysis of isopiestic curves, water-holding capacity of the anion exchanger has been estimated and these results used for determination of the anion exchanger applicability for air purification. The experimental sorption results show the practical applicability of the ion exchanger for air purification from acidic impurities (on the example of sulfur dioxide sorption) in a wide range of relative humidity.

синтезволокнистый анионитполиакрилонитрилдиметиламинопропиламинпотенциоме- трическое титрованиеизопиестикадиоксид серысорбцияочистка воздухаsynthesisfibrous anion exchangerpolyacrylonitriledimethylamino propylaminepotentiometric titrationisopiesticsulfur dioxidesorptionair purificationReferencesSoldatov, V. S. Syntheses and the main properties of FIBAN fibrous ion exchangers / V. S. Soldatov // Solvent extraction and ion exchange. – 2008. – Vol. 26. – P. 457-513.Soldatov V.S., ″Syntheses and the main properties of FIBAN fibrous ion exchangers″, Solvent extraction and ion exchange, 2008, vol. 26, pp. 457–513.Zverev, M. P. Fibre chemisorbents - material for environmental protection. A review / M. P. Zverev // Fibre Chemistry. – 2002. – Vol. 34, no. 6. – P. 456-465.Zverev M.P., ″Fibrous chemisorbents - material for environmental protection. A review″, Fibre Chemistry, 2002, vol. 34, no. 6, pp. 456–465.Zverev, M. P. Technical and economical justification of the use of VION chemisorptive fibres / M. P. Zverev // Fibre Chemistry. – 1993. – Vol. 25, no. 6. – P. 498-504.Zverev M.P., ″Technical and economical justification of the use of VION chemisorptive fibres″, Fibre Chemistry, 1993, vol. 25, no. 6, pp. 498–504.Kotze, M. H. The status of ion exchange fibers for metallurgical application / M. H. Kotze // Journal of the minerals, metals and materials society. – 1992. – May. – P.46-50.Kotze M.H., ″The status of ion exchange fibers for metallurgical application″, Journal of the minerals, metals and materials society, 1992, May, pp. 46–50.Druzhinina, T. V. Chemisorption fibres based on graft copolymers: fabrication and properties. A review / T. V. Druzhinina, L. A. Nazar’ina // Fibre Chemistry. – 1999. –Vol. 31, no. 4. – P. 252-262.Druzhinina T.V. and Nazar′ina L.A., ″Chemisorption fibres based on graft copolymers: fabrication and properties. A review″, Fibre Chemistry, 1999, vol. 31, no. 4, pp. 252–262.Новые каталитические системы на основе волокнистых ионитов / Ю. Г. Егиазаров [и др.] // Химия в интересах устойчивого развития. – 2001. – № 9. – С. 417–431.Egiazarov Yu.G., ″Novel catalytic systems based on fibrous ion exchangers″, Khimiya v interesakh ustoichivogo razvitiya [Chemistry for Sustainable Development], 2001, no. 9, pp. 417–431.Kosandrovich, E. G. Fibrous ion exchangers / E. G. Kosandrovich, V. S. Soldatov// Chapter 9 of the book “Ion exchange technology I: theory and materials”, Inamuddin and Mohammad Luqman Eds., published by Springer (United Kingdom). – 2012. – Р. 299-371.Kosandrovich E.G and Soldatov V.S. ″Fibrous ion exchangers″, Ion exchange technology I: theory and materials, in Inamuddin and Mohammad Luqman (ed.), Chapter 9, Springer, United Kingdom, 2012, pp. 299–371.Волокнистые иониты ФИБАН - получение, модификация и применение / А. П. Поликарпов [и др.] // Рос. хим. журн. (Журн. Рос. хим. общ-ва им. Д. И. Менделеева). – 2015. – Т. LIX, № 3. – С. 102–111.Polikarpov A.P., Shunkevich A.A., Grachek V.I. and Medyak G.V., ″Fibrous ion exchangers FIBAN – synthesis, modification and application″, Rossiiskii khimicheskii zhurnal [Russian Chemical Society Journal], 2015, vol. LIX, no. 3, pp. 102–111.Каталитический способ получения полиамфолитов на основе полиакрилонитрильного волокна / П. В. Нестеронок [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2014. – № 4. – С. 80–87.Nesteronok P.V., Kosandrovich E.G., Shachenkova L.N. and Korshunova T.A., ″Catalytic method for preparation of polyampholytes from polyacrylonitrile fiber″, Vestsі Natsyyanal’nai akademіі navuk Belarusі. Seryya khіmіchnykh navuk [Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemistry Series], 2014, no. 4, pp. 80–87.Зильберман, Е. Н. Реакции нитрилов / Е. Н. Зильберман. – М: Химия. – 1972. – 448 с.Zil’berman E.N. Reaktsii nitrilov [Reactions of nitriles], Khimiya, Moscow, RU, 1972.Бабко, А. К. Количественный анализ / А. К. Бабко, И. В. Пятницкий. - М.: ГНТИ хим. лит-ры, 1956. - 736 с.Babko A.K. and Pyatnitskii I.V., Kolichestvennyi analiz [Quantitative analysis], GNTI Khimicheskoi literatury, Moscow, RU, 1956.Soldatov, V. S. Potentiometric titration of ion exchangers / V. S. Soldatov // React. and Funct. Polym. – 1998. – no. 38. – P. 73–112.Soldatov V.S., ″Potentiometric titration of ion exchangers″, Reactive and Functional Polymers, 1998, no. 38, pp. 73–112.Нестеронок, П. В. Метод определения параметров кислотности полиамфолитов / П. В. Нестеронок, В. С. Солдатов // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2013. – №2. – С. 31–36.Nesteronok P.V. and Soldatov V.S., ″A method for determination of polyampholytes’ acidity parameters″, Vestsі Natsyyanal’nai akademіі navuk Belarusі. Seryya khіmіchnykh navuk [Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemistry Series], 2013, no. 2, pp. 31–36.Косандрович, Е. Г. Волокнистый аминокарбоксильный сорбент для очистки воздуха от примесей диоксида серы / Е. Г. Косандрович, О. Н. Дорошкевич // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2014. – №1. – С. 91–94.Kosandrovich E.G. and Doroshkevich O.N., ″Fibrous amino carboxylic sorbent for air purification from sulfur dioxide″, Vestsі Natsyyanal’nai akademіі navuk Belarusі. Seryya khіmіchnykh navuk [Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemistry Series], 2014, no. 1, pp. 91–94.Soldatov, V. Hydration of ion exchangers: thermodynamics and quantum chemistry calculations. II. An improved variant of the Predominant Hydrates model / V. Soldatov, V. Zelenkovskii, E. Kosandrovich // React. and Funct. Polym. – 2016. – no. 102. – P. 147–155.Soldatov V.S., Zelenkovskii V.M. and Kosandrovich E.G., ″Hydration of ion exchangers: thermodynamics and quantum chemistry calculations. II. An improved variant of the Predominant Hydrates model″, Reactive and Functional Polymers, 2016, no. 102, pp. 147–155.Косандрович, Е. Г. Сорбция аммиака из воздуха волокнистым сульфокатионитом ФИБАН К-1 / Е. Г. Косандрович, В. С. Солдатов // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. хiм. навук. – 2004. – № 3.– С. 95–98.Kosandrovich E.G. and Soldatov V.S., ″Ammonia sorption from air by FIBAN K-1 sulphonic cation exchanger″, Vestsі Natsyyanal’nai akademіі navuk Belarusі. Seryya khіmіchnykh navuk [Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Chemistry Series], 2004, no. 3, pp. 95–98.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.