Новые ионообменные материалы на основе сополимеров дивинилсульфида

Сополимеризацией дивинилсульфида с 4-винилпиридином получены ионообменные сополимеры пространственной структуры, которые характеризуются высокими значениями статических сорбционных емкостей, которые для Au (III), Ag (I), Pt (IV), Pd (II) и ионам ртути достигают 1200, 340, 1040, 520 и 460 мг·г-1, соответственно. Проведено сравнительное исследование адсорбционных моделей Ленгмюра, Фрейндлиха и Дубинина-Радушкевича для описания экспериментальных изотерм адсорбции ионов благородных металлов на поверхности исследуемого сополимера. Определены  константы и параметры указанных уравнений и путем сопоставления коэффициентов регрессии R2 показано, что все модели удовлетворительно описывают экспериментальные данные по адсорбции ионов благородных металлов сополимером. Полученные результаты  указывают на то, что адсорбция ионов благородных металлов происходит на неоднородной гетерогенной поверхности и является мономолекулярным процессом.

Сополимеризацией  дивинилсульфида с 2-метил-5-винилпиридином получены растворимые (золь-фракция) и нерастворимые (гель-фракция) высокомолекулярные соединения. Методами ИК- и ЯМР (1Н, 13С) спектроскопии исследована  структура гель-фракции и на основании полученных результатов предложен механизм образования растворимых (со)полимеров на основе дивинилсульфида. Сополимеризация дивинилсульфида включает несколько параллельно протекающих реакций: циклополимеризацию дивинилсульфида  с образованием боковых винилтиогрупп, образование «срединных» двойных связей в результате гидридного переноса и перемещения двойных связей в свободных винилтиогруппах. Предложенный механизм образования растворимых (со)полимеров подверждается при исследовании гомополимеризации дивинилсульфида и сополимеризации дивинилсульфида с акриламидом.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ  (№ 16-08-00198) и в рамках выполнения государственного задания Минобрнауки России № 4.5867.2017/8.9.