Атты Республикалық ғылыми конференция материалдарының жинағы 4 сәуір 2022 жыл



Pdf көрінісі
бет78/414
Дата27.04.2022
өлшемі12,12 Mb.
#141094
1   ...   74   75   76   77   78   79   80   81   ...   414
Байланысты:
collection-of-the-conference-chemistry

Түйінді сөздер:
суды тазарту, мембраналық айдау, егу полимеризациясы, құрамында кремний фтор бар 
күштермен модификациясы 
1. Введение 
При современном уровне развития сельского хозяйства с использованием 
интенсивных технологий роль пестицидов значительно возрастает. Широкое использование 
пестицидов приводит к загрязнению окружающей среды и негативно влияет на здоровье 
человека. Пестициды отрицательно влияют на окружающую среду, поверхностные и 
подземные воды, предназначенные для потребления. Ежедневное употребление зараженной 
пестицидами воды приводит к увеличению риска заболеваний центральной нервной 
системы, репродуктивной системы и сердечно-сосудистой системы [1].
В настоящее время известны различные методы очистки сточных вод от пестицидов, 
такие как коагуляция, химическое окисление, адсорбция углем, процесс озонирования. 
Мембранные технологии также являются эффективными методами водоподготовки, широко 
применяемыми в промышленности. Процессы нано- и ультрафильтрации, а также обратный 
осмос нашли свое применение при очистке питьевой воды от пестицидов. В последнее время 
изучается перспективный метод мембранной дистилляции (МД) в качестве очистки воды от 
пестицидов [2].
В 
МД 
могут 
использоваться 
различные 
типы 
полимеров, 
например, 
политетрафторэтилен (ПТФЭ), полиамид (ПА), полипропилен (ПП), полиэтилентерефталат 
(ПЭТФ) и другие. В последние годы наблюдается значительный интерес к использованию 
трековых мембран (TM) на основе ПЭТФ в МД. Пленки ПЭТФ обладают высокой 
термической и химической стойкостью, прозрачностью, высокой прочностью на растяжение 
[3]. В то же время для применения в МД мембраны на основе ПЭТФ требуют значительного 
расширения ее гидрофобных характеристик.
Одним из эффективных методов гидрофобизации является прививочная 
полимеризация, в том числе плазменная, радиационная и фотоинициируемая прививочная 
полимеризация [4,5].
В данной работе для повышения гидрофобных свойств поверхности и внутренних 
стенок пор ПЭТФ ТМ использовали УФ-иницированную прививочную полимеризацию 
триэтоксивинилсилана (ТЭВС) с добавлением N-винилимидазола (ВИМ) и ковалентное 
связывание перфтордодецилтрихлорсилана (ПФДТС).
2. Экспериментальная часть 
2.1. Получение трековых мембран 


58
Трековые мембраны получали путем облучения ПЭТФ пленок толщиной 12 мкм 
ионами 
84
Kr
15+
с энергией 1,75 МэВ/нуклон и плотностью пор 
1·10
8
ион/см
2
на ускорителе 
ДЦ-60 (Астанинский филиал «Институт ядерной физики»). Затем образцы были 
фотосенсибилизированы в течение 30 мин с обеих сторон и химически обработаны в 2,2 М 
растворе NaOH при 85°С при определенном времени для получения мембран с различными 
диаметрами пор от 150 до 400 нм.
2.2. Модификация ПЭТФ ТМ методом УФ-инициированной прививочной 
полимеризацией триэтоксивинилсилана 
УФ-инициированную привовочную полимеризацию проводили в несколько стадий: 
сначала образцы ПЭТФ ТМ размером (10х15 см) промывали в воде и этаноле для удаления 
загрязнений с поверхности. Далее, образцы помещали в 5% раствор инициатора БФ в ДМФА 
на 24 ч. После этого, образцы были высушены, быстро промыты в этаноле и помещены в 
раствор ТЭВС в дихлорэтане в диапазоне концентрации 5-30%. К раствору также в качестве 
инициатора прививочной полимеризации добавляли ВИМ или АК в количестве 0,3-6,6%. 
Реакционную смесь продували аргоном для удаления растворенного кислорода. 
Прививочную полимеризацию проводили под УФ-лампой OSRAM Ultra Vitalux E27 (UVA - 
315-400 нм - W = 13.6 В, UVB - 280-315 нм - W = 3.0 В) в течение 15-120 мин. 
2.3. Модификация ПЭТФ ТМ ковалентным связыванием кремнийфторсодержащим 
мономером (ПФДТС) 
Образцы погружали в раствор ДХДМС в 
о-
ксилоле в диапазоне концентрации (2-
20мМ) в течении 5-24ч. 
2.4. УФ-спектрометрическое определение концентрации карбендазима
 
Концентрацию карбендазима до и после МД анализировали с помощью УФ-
спектроскопии, в соответствии с [6]. Сначала был приготовлен стандартный раствор 
карбендазима в диметилформамиде с концентрацией 100 мкг/мл. Затем в стеклянные 
пробирки объемом 10 мл были помещены серии аликвот объемом 10-60 мкг/мл. В каждую 
пробирку добавляли по 1 мл 0,2% раствора 2,2-бипиридина и 0,2% хлорида железа (III). 
Полученный раствор нагревали на глицериновой бане в течении 15 минут при температуре 
100°С, затем вынимали и охлаждали в холодной воде. После охлаждения к раствору 
добавляли 2 мл 0,1н. ортофосфорной кислоты и доводили до 10 мл деионизированной водой. 
Результаты регистрировали на двухлучевом УФ-спектрофотометре Specord 200 Plus (Analytic 
Jena, Германия) с использованием кварцевых кювет. Полученный оранжевый раствор 
измеряли при 512 нм. Результаты были получены с использованием программного 
обеспечения WinASPECT PLUS. 
2.5. Тестирование модифицированных мембран в очистке воды от соли методом 
мембранной дистилляции 
Гидрофобизированные ПЭТФ мембраны были протестированы в очистке воды от 
пестицидов (карбендазима) с концентрациями 5, 10, 20 мг/л по МД. Средняя 
производительность ПЭТФ-g-ПФДТС составила 214 г/м
2
·ч, 142,85 г/м2·ч и 119 г/м2·ч при 
различных концентрациях карбендазима. Установлено, что концентрация карбендазима, 
измеренная методом УФ-спектроскопии, во всех отобранных пробах была ниже предела 
обнаружения (100 мкг/л). 


59
Схема 1. Схема модификации поверхности ПЭТФ ТМ (а), производительность для 
модифицированных ПЭТФ ТМ-g-ПДФТС и ПЭТФ ТМ-g-ТЭВС (б) в очистки воды от 
пестицида (карбендазима) с различной концентрацией. 
3. Заключение 
В этом исследовании была изучена возможность очистки воды от пестицидов 
(карбендазима) с помощью модифицированных ПЭТФ ТМ. Гидрофобизированные ПЭТФ 
ТМ были получены методом УФ-прививочной полимеризации ТЭВС и ковалентного 
связывани ПФДТС. Максимальная производительность пермеата 214 г/м
2
·ч была достигнута 
при использовании ПЭТФ-g-ПФДТС. Концентрация карбендазима в растворе пермеата было 
ниже предела обнаружения (менее 100 мкг/л). Таким образом, такие способы 
гидрофобизации мембран может использоваться в процессе МД для очистки воды от 
пестицидов. 
Данное исследование профинансировано Министерством Науки и Образования, (грант 
No AP05132110) 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   74   75   76   77   78   79   80   81   ...   414




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет