cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ "МИСИС"10.17073/0021-3438-2016-3-12-19cvmet-347Research ArticleМеталлургия редких и благородных металловMetallurgy of Rare and Precious MetalsСОРБЦИЯ ПАЛЛАДИЯ (II) ИЗ АЗОТНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ КРЕМНЕЗЕМОМ, МОДИФИЦИРОВАННЫМ АМИНОГРУППАМИPalladium (II) sorption from nitric acid solutions by silica modified with amino groupsВолчковаЕ. В.VolchkovaE. V.

канд. хим. наук, доцент кафедры химии и технологии редких и рассеянных элементов, наноразмерных и композиционных материалов (ХТРРЭиНКМ) Института тонких химических технологий (МИТХТ) Московского технологического университета. Тел.: (495) 246-82-87 (вн. 2-87).

Cand. Sci. (Chem.), associate prof., Department of chemistry and technology of rare and scattered elements, and nanoscale composite materials (CTRSE&NCM), Moscow Technological University (MITHT), 119571, Russia, Moscow, Vernadskogo pr., 86

volchkovaev@bk.ruБорягинаИ. В.BoryaginaI. V.

науч. сотр. ОАО «НПК «Суперметалл».

researcher of JSC «SPC «Supermetall», 141551, Russia, Moscow region, Solnechnogorsk district, the village of Andreevka

rinaBoryagina@mail.ruБуслаеваТ. М.BuslaevaT. M.

докт. хим. наук, профессор кафедры ХТРРЭиНКМ МИТХТ.

Dr. Sci. (Chem.), professor of Department of CTRSE&NCM, MITHT.

buslaevatm@mail.ruАблицовА. А.AblitsovA. A.

студент кафедры ХТРРЭиНКМ МИТХТ

student of MITHT

aaa3092@gmail.comБоднарьН. М.BodnarN. M.

канд. хим. наук, ст. науч. сотр., инженер кафедры ХТРРЭиНКМ МИТХТ.

Cand. Sci. (Chem.), senior researcher, engineer of Department of CTRSE&NCM, MITHT.

bodnarnm@mail.ruЭрлихГ. В.EhrlichG. V.

докт. хим. наук, вед. науч. сотр. хим. фак-та МГУ им. М.В.Ломоносова

Dr. Sci. (Chem.), leading researcher, Faculty of Chemistry, Lomonosov Moscow State University
, 119991, Russia, Moscow, Leninskie Gory, 1, bld. 3

h-ehrlich@yandex.ruМосковский технологический университет (МИТХТ), 119571, г. Москва, пр-т Вернадского, 86Russian FederationОАО «Научно-производственный комплекс «Суперметалл» им. Е.И. Рытвина», 141551, Московская обл., Солнечногорский р-н, пос. АндреевкаRussian FederationМГУ им. М.В.Ломоносова, 119991, г. Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, стр. 3.Russian Federation201606062016031219Copyright © Волчкова Е.В., Борягина И.В., Буслаева Т.М., Аблицов А.А., Боднарь Н.М., Эрлих Г.В., 20162016Волчкова Е.В., Борягина И.В., Буслаева Т.М., Аблицов А.А., Боднарь Н.М., Эрлих Г.В.Volchkova E.V., Boryagina I.V., Buslaeva T.M., Ablitsov A.A., Bodnar N.M., Ehrlich G.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/347

Изучена сорбция Pd(II), Ag(I) и Cu(II) из азотнокислых растворов кремнеземами, химически модифицированными γ-аминопропилтриэтоксисиланом. На основании исследования твердых фаз методами ИКи рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, термогравиметрии высказано предположение, что при сорбции палладия из азотнокислых растворов имеют место следующие процессы: координация ионов палладия к атомам азота функциональной группы, взаимодействие ионов палладия с кремнеземной матрицей, а также образование полиядерных комплексов. В качестве десорбента палладия предложено использовать 5 %-ный раствор тиомочевины в 0,1 М HCl. Определено, что время установления постоянных значений сорбции в статических условиях составляет, мин: для Ag(I) – 10, для Cu(II) – 20, Pd(II) – 30. Ряд сорбируемости ионов в одинаковых условиях из 2 М HNO3 следующий: АAg(I) > АPd(II) >> АCu(II). При этом из растворов с концентрацией HNO3 < 1 М ионы серебра не сорбируются, что создает предпосылки для разделения ионов.

Sorption of Pd(II), Ag(I) and Cu(II) from nitric acid solutions by silica chemically modified with γ-aminopropyltriethoxysilane was studied. Based on the research of solid phase by IR & X-ray photoelectron spectroscopy, as well as thermogravimetry, it was suggested that palladium sorption from nitric acid solutions includes the following processes: coordination of palladium ions to nitrogen atoms of the functional group, reaction of palladium ions with the silica matrix and formation of polynuclear complexes. It was also proposed to use 5 % thiourea solution in 0,1 M HCl as a palladium desorbent. It was determined that the time of constant sorption rate settling in static conditions was (min): for Ag(I) – 10, for Cu(II) – 20, Pd(II) – 30. The row of ion sorption (imbibition) from 2 M HNO3 is as follows: АAg(I) > АPd(II) >> АCu(II). At the same time, silver ions are not adsorbed from solutions with a concentration of HNO3 < 1 M thus creating prerequisites for separation of ions. 

сорбцияпалладийсеребромедьхимически модифицированные силикагелиразделениеизвлечениеsorptionpalladiumsilvercopperchemically modified silica gelsseparationextractionReferencesОбзор рынков МПГ, ноябрь 2015. Пресс-релиз. URL: http://www.matthey.ru/marketnews/documents/PGM_ Market_Report_Press_Release_Nov_2015_Russian.pdf (дата обращения 25.04.2016).Obzor rynkov MPG, noyabr’ 2015. Press-reliz. URL: http://www.matthey.ru/marketnews/documents/PGM_Market_Report_Press_Release_Nov_2015_Russian.pdf (accessed: 25.04.2016).Рынки металлов: взгляд из Норникеля. URL: https:// www.steelland.ru/stat/analytics/691.html (дата обращения 25.04.2016).Rynki metallov: vzglyad iz Nornikelya. URL: https://www.steelland.ru/stat/analytics/691.html (accessed: 25.04.2016).Борягина И.В., Волчкова Е.В., Буслаева Т.М., Васильева М.В., Эрлих Г.В. Сорбция хлоридных комплексов палладия и платины химически модифицированными кремнеземами // Цвет. металлы. 2012. No. 5. С. 59—64.Boryagina I.V., Volchkova E.V., Buslaeva T.M., Vasil’eva M.V., Ehrlich G.V. Sorbtsiya khloridnykh kompleksov palladiya i platiny khimicheski modifitsirovannymi kremnezemami [Sorption of chloride complexes of palladium and platinum chemically modified silicas]. Tsvetnye metally. 2012. No. 5. Р. 59—64.Волчкова Е.В., Борягина И.В., Мищихина Е.А., Буслаева Т.М., Эрлих Г.В., Лисичкин Г.А. Способ извлечения палладия (II) из отработанных катализаторов: Пат. 2442833 (РФ). 2010.Volchkova E.V., Boryagina I.V., Mishchikhina E.A., Buslaeva T.M., Ehrlich G.V., Lisichkin G.A. Sposob izvlecheniya palladiya (II) iz otrabotannykh katalizatorov [The method of extraction of palladium (II) from spent catalysts]: Pat. 2442833 (RF). 2010.Tong A., Akama Y., Tanaka S. Selective preconcentration of Au(III), Pt(IV) and Pd(II) on silica-gel modified with γ-aminopropyltriethoxysilane // Anal. Chim. Acta. 1990. Vol. 230 (1). Р. 179—181.Tong A., Akama Y., Tanaka S. Selective preconcentration of Au(III), Pt(IV) and Pd(II) on silica-gel modified with γ-aminopropyltriethoxysilane. Anal. Chim. Acta. 1990. Vol. 230 (1). Р. 179—181.Imamoglu M., Osman Aydin A., Dundar M.S. Determination of gold, palladium and copper by flame atomic absorption spectrometry after preconcentration of silica gel modified with 3-(2-aminoethylamino)propyl group // Centr. Europ. J. Chem. 2005. No. 3 (2). Р. 252—262.Imamoglu M., Osman Aydin A., Dundar M.S. Determination of gold, palladium and copper by flame atomic absorption spectrometry after preconcentration of silica gel modified with 3-(2-aminoethylamino)propyl group. Centr. Europ. J. Chem. 2005. No. 3 (2). Р. 252—262.Tokman N., Akman S., Ozcan M., Koklu U. Preconcenyration and separation of copper (II), cadmium (III) and chromium (III) in a syringe filled with 3-aminopropyltriethoxysilane supported on silica gel // Anal. Bioanal. Chem. 2002. Vol. 374. Р. 977—980.Tokman N., Akman S., Ozcan M., Koklu U. Preconcenyration and separation of copper (II), cadmium (III) and chromium (III) in a syringe filled with 3-aminopropyltriethoxysilane supported on silica gel. Anal. Bioanal. Chem. 2002. Vol. 374. Р. 977—980.Кудрявцев Г.В., Лисичкин Г.В., Иванов В.М. Сорбция цветных металлов кремнеземами с привитыми органическими соединениями // Журн. аналит. химии. 1983. Т. 38. No. 1. С. 22—31.Kudryavtsev G.V., Lisichkin G.V., Ivanov V.M. Sorbtsiya tsvetnykh metallov kremnezemami s privitymi organicheskimi soedineniyami [Sorption of non-ferrous metals with silica grafted with organic compounds]. Zhurnal analiticheskoi khimii. 1983. Vol. 38. No. 1. Р. 22—31.Toshiyuki Fujii, Souichirou Egusa, Akihiro Uehara, Akira Kirishima, Isao Yamagishi, Yasuji Morita, Hajimu Yamana. Electronic absorption spectra of palladium (II) in concentrated nitric acid solutions // J. Radioanal. Nucl. Chem. 2011. No. 290. Р. 475—478.Toshiyuki Fujii, Souichirou Egusa, Akihiro Uehara, Akira Kirishima, Isao Yamagishi, Yasuji Morita, Hajimu Yamana. Electronic absorption spectra of palladium (II) in concentrated nitric acid solutions. J. Radioanal. Nucl. Chem. 2011. No. 290. Р. 475—478.Camacho Frias Е., Pitsch H.K., Ly J., Poitrenaud C. Palladium complexes in nitrate and acid solutions // Talanta. 1995. No. 42. Р. 1675—1683.Camacho Frias E., Pitsch H.K., Ly J., Poitrenaud C. Palladium complexes in nitrate and acid solutions. Talanta. 1995. No. 42. Р. 1675—1683.Неудачина Л.К., Голуб А.Я., Ятлук Ю.Г., Осипова В.А., Бердюгин Ю.А., Горбунова Е.М., Адамова Л.В., Корякова О.В., Кузнецов М.В. Сорбционные материалы на основе модифицированных полисилоксанов // Неорган. материалы. 2011. Т. 47. No. 4. С. 492—498.Neudachina L.K., Golub A.Ya., Yatluk Yu.G., Osipova V.A., Berdyugin Yu.A., Gorbunova E.M., Adamova L.V., Koryakova O.V, Kuznetsov M.V. Sorbtsionnye materialy na osnove modifitsirovannykh polisiloksanov [Sorption materials on the basis of modified polysiloxanes]. Neorganicheskie materialy. 2011. Vol. 47. No. 4. Р. 492—498.Шаров А.В., Филистеев О.В. Строение и взаимодействие с растворами металлоиндикаторов силикагелей, модифицированных моноэтаноламином // Сорбц. и хроматогр. процессы. 2010. Т. 10. No. 3. С. 450—458.Sharov A.V., Filisteev O.V. Stroenie i vzaimodeistvie s rastvorami metalloindikatorov silikagelei, modifitsirovannykh monoetanolaminom [Structure and interaction with the solutions of metalinjection of silica gels modified with monoethanolamine]. Sorbtsionnye i khromatograficheskie protsessy. 2010. Vol. 10. No. 3. Р. 450—458.Преч Э., Бюльманн Ф., Аффольтер К. Определение строения органических соединений. Таблицы спектральных данных / Пер. с англ. М.: Мир, 2013.Prech E., Byul’mann F., Affol’ter K. Opredelenie stroeniya organicheskikh soedinenii. Tablitsy spektral’nykh dannykh [Determination of structure of organic compounds. Tables of spectral data]. Transl. engl. Moscow: Mir, 2013.Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. М.: Мир, 1991.Nakamoto K. IK-spektry i spektry KR neorganicheskikh i koordinatsionnykh soedinenii [IR and Raman spectra of inorganic and coordination compounds]. Moscow: Mir, 1991.Нефедов В.И. Рентгеноэлектронная спектроскопия химических соединений: Справочник. М.: Химия, 1984.Nefedov V.I. Rentgenoelektronnaya spektroskopiya khimicheskikh soedinenii: Spravochnik [X-ray electron spectroscopy of chemical compounds: Guide]. Moscow: Khimiya, 1984.Лисицын А.С., Пармон В.Н., Дуплякин В.К., Лихолобов В.А. Современные проблемы и перспективы развития исследований в области нанесенных палладиевых катализаторов // Рос. хим. журн. 2006. Т. L. No. 4. С. 140—153.Lisitsyn A.S., Parmon V.N., Duplyakin V.K., Likholobov V.A. Sovremennye problemy i perspektivy razvitiya issledovanii v oblasti nanesennykh palladievykh katalizatorov [Modern problems and prospects of research in the field of deposited palladium catalysts]. Rossiiskii khimicheskii zhurnal. 2006. Vol. L. No. 4. Р. 140—153.Иванова А.С., Славинская Е.М., Стонкус О.А., Зайковский В.И., Данилова И.Г., Гуляев Р.В., Булавченко О.А., Цыбуля С.В., Боронин А.И. Низкотемпературное окисление монооксида углерода на катализаторах (Mn1-xMx)O2 (M = Co, Pd) // Кинетика и катализ. 2013. Т. 54. No. 1. С. 85—99.Ivanova A.S., Slavinskaya E.M., Stonkus O.A., Zaikovskii V.I., Danilova I.G., Gulyaev R.V., Bulavchenko O.A., Tsybulya S.V., Boronin A.I. Nizkotemperaturnoe okislenie monooksida ugleroda na katalizatorakh (Mn1-xMx) O2 (M = Co, Pd) [Low-temperature oxidation of carbon monoxide on the catalyst (Mn1-xMx)O2 (M = Co, Pd)]. Kinetika i kataliz. 2013. Vol. 54. No. 1. Р. 85—99.Олексенко Л.П., Лученко Л.В. Каталитическая активность биметаллсодержащих Co, Pd систем в окислении монооксида углерода // Журн. физ. химии. 2013. Т. 87. No. 2. С. 200—204.Oleksenko L.P., Luchenko L.V. Kataliticheskaya aktivnost’ bimetallsoderzhashchikh Co, Pd sistem v okislenii monooksida ugleroda [Catalytic activity biometallurgy Co, Pd systems in the oxidation of carbon monoxide]. Zhurnal fizicheskoi khimii. 2013. Vol. 87. No. 2. Р. 200— 204.

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