Hybrid polymer containing ferric oxides obtained using a redox polymer. Part I. Synthesis and characterization

• Autorzy: Jacukowicz-Sobala I. , Ciechanowska A. , Kociołek-Balawejder E.

Warianty tytułu

PL

Polimer hybrydowy zawierający tlenki żelaza otrzymany z wykorzystaniem polimeru redoksowego. Cz. I. Synteza i charakterystyka

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A hybrid polymer containing hydrated iron oxide was obtained in aone-step redox process. Macroporous S/DVB copolymer containing N-chlorosulfonamide groups in Na+ form ([P]–SO₂NClNa) was used as amacromolecular oxidant for Fe(II) ions which in the form of iron oxide were deposited within a polymer matrix. The final product ([P]–SO₂NH₂#5Fe₂O₃·9H₂O) contained 12 % Fe(III) in the form of ferrihydrite which presence was confirmed by FT-IR and Mössbauer spectroscopic studies. The deposition of iron oxide caused reduction in BET surface and porosity of the host material.

PL

Polimery hybrydowe typu polimer/tlenki żelaza stanowią grupę materiałów o doskonałych właściwościach adsorpcyjnych. W pracy przedstawiono syntezę tego typu polimeru hybrydowego opartą na reakcji utleniania jonów Fe(II) za pomocą makroporowatego, redoksowego kopolimeru S/DVB z N-chlorosulfonamidowymi grupami funkcyjnymi w postaci soli sodowej ([P]–SO₂NClNa). Otrzymany materiał ([P]–SO₂NH₂#5Fe₂O₃·9H₂O) zawierał 12 % Fe(III) w postaci ferrihydrytu. Z przeprowadzonej analizy zdjęć SEM produktu wynika, że depozyt żelazowy był zdyspergowany w matrycy polimeru równomiernie, ajego wprowadzenie nie spowodowało degradacji struktury polimeru (rys. 1a i 1b). Wykazano jednocześnie, że w odniesieniu do wartości odpowiadającej polimerowi wyjściowemu, zmniejszeniu uległa powierzchnia BET (tabela 1). W widmach IR stwierdzono obecność pasm charakterystycznych dla struktury ferrihydrytu (rys. 2). Obecność ferrihydrytu potwierdziły również widma Mössbauera (rys. 3). Otrzymany polimer hybrydowy wykazywał cechy paramagnetyczne oraz amorficzne.

Słowa kluczowe

EN

hybrid polymers; iron oxides; redox polymers; nanocomposites

PL

polimery hybrydowe; tlenki żelaza; polimery redoksowe; nanokompozyty

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 59, nr 2
• Strony: 131--135
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Jacukowicz-Sobala I.

• Department of Industrial Chemistry, Wrocław University of Economics, ul. Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław, Poland

autor

Ciechanowska A.

• Department of Industrial Chemistry, Wrocław University of Economics, ul. Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław, Poland

autor

Kociołek-Balawejder E.

• Department of Industrial Chemistry, Wrocław University of Economics, ul. Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Slomkowski S.: Polimery 2006, 51, 87.
• [2] Kijeński J., Osawaru O.: Polimery 2006, 51, 115.
• [3] Tudorachi N., Chiriac A. P.: Polimery 2009, 54, 806.
• [4] Sionkowski G., Kaczmarek H.: Polimery 2010, 55, 545.
• [5] Leun D., SenGupta A. K.: Environ. Sci. Technol. 2000, 34, 3276.
• [6] Morais P. C., Garg V. K., Oliveira A. C., Azevedo R. B.: Europ. Cells Mater. 2002, 3, 173.
• [7] Cumbal L. H., Greenleaf J., Leun D., SenGupta A. K.: React. Funct. Polym. 2003, 54, 167.
• [8] Cumbal L. H., SenGupta A. K.: Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 600.
• [9] Cundy A. B., Hopkinson L., Whitby R. L. D.: Sci. Tot. Environ. 2008, 400, 42.
• [10] Ngomsik A. F., Bee A., Draye M., Cote G., Cabuil V.: CR Chimie 2005, 8, 963.
• [11] Xu P., Zeng G. M., Huang D. L., Feng Ch. L.: Sci. Tot. Environ. 2012, 424, 1.
• [12] Machala L., Tucek J., Zboril R.: Chem. Mater. 2011, 23, 3255.
• [13] Ziolo R. F., Giannelis E. P., Weinstein B. A., O’Horo M. P.: Science 1992, 257, 219.
• [14] Cumbal L. H., SenGupta A. K.: Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 6508.
• [15] DeMarco M. J., SenGupta A. K., Greenleaf J. E.: Water Res. 2003, 37, 164.
• [16] Garcia-Cerda L. A., Chapa-Rodriguez R., Bonill-Rios J.: Polym. Bull. 2007, 58, 989.
• [17] Pan B., Qiu H., Pan B., Nie G.: Water Res. 2010, 44, 815.
• [18] Blaney L. M., Cinar S., SenGupta A. K.,Water Res. 2007, 41, 603.
• [19] Hristovski K., Wasterhoff P., Moller T., Sylvester P.: J. Hazard. Mater. 2008, 152, 397.
• [20] Iesan C. M., Capat C., Ruta F., Udrea I.:Water Res. 2008, 42, 4327.
• [21] Iesan C. M., Capat C., Ruta F., Udrea I.: React. Funct. Polym. 2008, 68, 1578.
• [22] Sarkar S., Blaney L. M., Gupta A., Ghosh D.: React. Funct. Polym. 2007, 67, 1599.
• [23] Jolivet J. P., Tronc E., Chaneac C.: CR Chemie 2002, 5, 659.
• [24] Kryszewski M., Jeszka J. K.: Synth. Metals 1998, 94, 99.
• [25] Bogoczek R., Kociołek-Balawejder E., Stanisławska E.: Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 8530.
• [26] Kociołek-Balawejder E.: React. Funct. Polym. 2002, 52, 89.
• [27] Kociołek-Balawejder E., Ociński D., Stanisławska E.: Polimery 2012, 57, 101.
• [28] Kociołek-Balawejder E., Ociński D., Stanisławska E.: J. Hazard. Mater. 2011, 189, 794.
• [29] Kociołek-Balawejder E.: React. Funct. Polym. 1997, 33, 159.
• [30] Kociołek-Balawejder E.: React. Funct. Polym. 1999, 41, 227.
• [31] Bogoczek R., Kociołek-Balawejder E., Stanisławska E., Żabska A.: Pure Appl. Chem. 2007, 79, 1491.
• [32] Bogoczek R., Kociołek-Balawejder E., Stanisławska E., Żabska A.: „Oxidation of Fe(II) to Fe(III) by heterogeneous oxidant as a convenient process for iron removal from water” in: „Environmental Engineering“ (Ed., Pawłowski L., Dudzińska L., Pawłowski A.), Taylor & Francis, London 2007, p. 183—190.
• [33] Bogoczek R., Kociołek-Balawejder E.: Polymer Commun. 1986, 27, 286.
• [34] Hermanowicz W., Dojlido J., Dożańska W., Koziorowski B., Zerbe J.: „Fizyko-chemiczne badanie wody i ścieków”, Arkady, Warszawa 1999.
• [35] Cornell R. M., Schwertmann U.: „The iron oxides—structure, properties, reactions, occurrences and uses”, Wiley — VCH, Weinheim 2003.