Removal of trivalent chromium from aqueous solutions by amphiphilic core-shell poly(methyl acrylate)/silk sericin nanospheres

• Autorzy: Song Y. , Jin Y. , Sun J. , Wei D.

Warianty tytułu

PL

Usuwanie trójwartościowego chromu z roztworów wodnych za pomocą amfifilowych nanosfer typu rdzeń-otoczka otrzymywanych w wyniku kopolimeryzacji akrylanu metylu z serycyną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Well-defined, core-shell poly(methyl acrylate/silk sericin) (PMA-SS) nanospheres, ranging from 100 to 150nm in diameter, were prepared via a direct graft copolymerisation of methyl acrylate (MA) with silk sericin (SS). The polymerisation was induced by a small amount of tert-butyl hydroperoxide (TBHP) in water at temp. 353K. The PMA-SS core-shell nanospheres were used as adsorbent in a series of batch adsorption experiments for the removal of trivalent chromium from aqueous solutions. The experimental results showed that PMA-SS nanospheres were an effective adsorbent for trivalent chromium from aqueous solution, and the maximum amount of adsorption reached 4.876mg Cr3+/g of sorbent within the experimental range. With the increase in pH values of solutions, the adsorption increased obviously, while the addition of electrolyte had a little effect on the adsorption. The adsorption equilibrium was reached after about 3h. The adsorption of trivalent chromium by PMA-SS nanospheres was significantly higher than that done by SS powder under the same adsorption conditions.

PL

Metodą bezpośredniej kopolimeryzacji szczepionej akrylanu metylu (MA) na serycynie (SS) otrzymano nanosfery typu rdzeń-otoczka (PMA-SS) o średnicach zawierających się w przedziale 100-150nm (rys. 1 i 2). Kopolimeryzację prowadzono w temp. 353K w roztworze wodnym i inicjowano za pomocą wodoronadtlenku tert-butylu (TBHP). Zbadano zdolność otrzymanych nanosfer PMA-SS do adsorbowania Cr3+ z roztworów wodnych. Stwierdzono, że ilość zaadsorbowanego Cr3+ rośnie wraz ze wzrostem stężenia początkowego roztworu (Co) osiągając wartość 4,876mg Cr3+/g sorbentu w temp. 293K w przypadku roztworu o pH=6,0 i Co=3,5mg Cr3+/L (rys. 3). Zaobserwowano, że w badanym przedziale pH od 4,0 do 6,0 adsorpcja wyraźnie rośnie ze wzrostem pH (rys. 4). Badania wykazały także, że ilość zaadsorbowanego Cr3+ nieznacznie wzrasta pod wpływem dodania do roztworu niewielkiej ilości KCl jako dodatkowego elektrolitu (rys. 5). Na podstawie badań kinetyki adsorpcji określono, że równowaga jest osiągana po ok. 3 godz. Na zakończenie porównano wyniki adsorpcji Cr3+ za pomocą nanosfer PMA-SS z wynikami uzyskanymi w takich samych warunkach z zastosowaniem jako adsorbenta samego proszku SS i stwierdzono zdecydowanie większą efektywność adsorpcji w pierwszym przypadku.

Słowa kluczowe

EN

trivalent chromium ions; adsorption; silk sericin; poly(methyl acrylate); tert-butyl hydroperoxide; core-shell structure; nanospheres

PL

trójwartościowe jony chromu; adsorpcja; serycyna; poli(akrylan metylu); nadtlenek tert-butylu; struktura typu rdzeń-otoczka; nanosfery

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2007
• Tom: T. 52, nr 11-12
• Strony: 880--884
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Song Y.

autor

Jin Y.

autor

Sun J.

autor

Wei D.

• Jiangsu Polytechnic University, Department of Materials Science and Engineering, Changzhou 213016, China,

Bibliografia

• 1. Fahim N. F., Barsoum B. N., Eid A. E., Khalil M. S.: J. Hazard. Mater. 2006, 136, 303.
• 2. Deng S., Bai R.: Water Res. 2004, 38, 2424.
• 3. Volesky B.: Hydrometallurgy 2001, 59, 203.
• 4. “Health Criteria 61. Chromium”, World Health Organization (WHO), Geneva 1988.
• 5. Gavrilescu M.: Eng. Life Sci. 2004, 4, 219.
• 6. Ahmad R., Hasany S. M., Chaudhary M. H.: Adsorpt. Sci. Technol. 2005, 23, 467.
• 7. Singh K. K., Rastogi R., Hasan S. H.: J. Colloid Interface Sci. 2005, 290, 61.
• 8. Machado R., Carvalho J. R., Correia M. J. N.: J. Chem. Technol. Biotechnol. 2002, 77, 1340.
• 9. Mahramanlioglu M., Guclu K., Misirli T.: Asian J. Chem. 2006, 18, 145.
• 10. Bailey S. E., Olin T. J., Bricka R. M., Adrian D. D.: Water Res. 1999, 33, 2469.
• 11. Garg U. K., Kaur M. P., Garg V. K., Sud D.: J. Hazard. Mater. 2007, 140, 60.
• 12. Zhang Y. Q.: Biotechnol. Adv. 2002, 20, 91.
• 13. Zhou W. L., Zhang Y. Q., Shen W. D.: Jiangshu Silk Industry 2003, 25, 1.
• 14. Song Y., Jin Y., Sun J., Wei D.: Polym. Int. 2006, 55, 1350.
• 15. Yang N., Gao Z. Z., He E. M., et al.: J. Tianjin Inst. Light Ind. 1994, 2,15.
• 16. Liu Z. H., Hong J., Shao S. X., et al.: Chin. J. Synth. Chem. 1994, 2, 268.
• 17. Chen W. X., Koyama T., Hanabusa K., et al.: J. Polym. Sci. Technol. 1994, 51, 167.
• 18. Liu G. F., Chen W. X., Fu Y. Q., et al.: Acta Polymeric Sinica 2001, (1), 58.
• 19. Romero-González J., Peralta-Videa J. R., Rodríguez E., Delgado L., Gardea-Torresdey J. L.: Bioresource Technology 2006, 97, 178.
• 20. Yun Y. S., Park D., Park J. M., Volesky B.: Environ. Sci. Technol. 2001, 35, 4353.
• 21. Diwakar T., Mishra S. P., Mishra M., Dubey R. S.: Appl. Radiat. Isotopes 1999, 50, 631.
• 22. Liao X. P., Lu Z. B., Zhang M. N., Liu X., Shi B.: J. Chem. Technol. Biotechnol. 2004, 79, 335.