Патент на изобретение №2207190

(54) ГИБРИДНЫЕ ОРГАНО-НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ГЕЛИ ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, ТАКИХ КАК ЛАНТАНИДЫ И АКТИНИДЫ, И СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ЭТИХ ГЕЛЕЙ

(57) Реферат:

Описывается способ экстрагирования присутствующих в водных растворах ионов, относящихся к группе ионов актинидов и/или лантанидов, заключающийся в том, что водный раствор вводят в контакт с гибридным органо-неорганическим гелем, содержащим сетку из неорганических звеньев формулы:

где М обозначает Si, Ti, Zr или Al, в которую (сетку) интегрированы органические молекулы, образующие комплексы с экстрагируемыми ионами, причем каждая органическая молекула ковалентно связана с одним или несколькими атомами М сетки, и отделяют гель, связавший ионы. Техническим результатом является органо-неорганический гель, в структуру которого экстрагирующаяся группа интегрируется в процессе приготовления геля. 2 с. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Текст описания в факсимильном виде (см.графическую часть). То

Формула изобретения

1. Способ экстрагирования присутствующих в водных растворах ионов, относящихся к группе ионов актинидов и/или лантанидов, заключающийся в том, что водный раствор вводят в контакт с гибридным органо-неорганическим гелем, содержащим сетку из неорганических звеньев формулы

где М обозначает Si, Ti, Zr или Al,
в которую интегрированы органические молекулы, образующие комплексы с экстрагируемыми ионами, причем каждая органическая молекула ковалентно связана с одним или несколькими атомами М сетки, и отделяют гель, связавший ионы.

2. Способ по п.1, в котором комплексообразующие органические молекулы содержат по меньшей мере одну функциональную группу из числа амино-, эфирной, гидроксильной, амидной, пиридиновой и бипиридиновой групп или любых других органических групп, включающих электронодонорный атом типа О, N или S.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором комплексообразующие органические молекулы геля отвечают одной из следующих формул (см. графическую часть),
в которых (М) обозначает ковалентную связь молекулы с атомом М, представляющим собой Si, Ti, Zr и/или Аl в неорганических звеньях сетки.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором неорганическими звеньями являются звенья

5. Способ по п.4, в котором гель представляет собой гибридный силикагель, отвечающий одной из следующих формул (см. графическую часть).

6. Способ по любому из пп.1-3, в котором гибридный гель получен по методике золь-гель, согласно которой полимеризация осуществляется путем поликонденсации в присутствии воды по меньшей мере одного алкоксида металла, имеющего функциональный заместитель (И), формулы
LM(ОR¹)l(I) или (R¹О) l MLM(ОR¹)l(II),
в которой М обозначает Si, Ti, Zr или Al;
L обозначает комплексообразующую органическую группу, отвечающую одной из следующих формул (см. графическую часть),
R¹ обозначает органическую группу, преимущественно алкил;
l = 3, когда М обозначает Si, Ti, или Zr или
l = 2, когда М обозначает Аl.

7. Способ по п.6, в котором алкоксид металла содержащий функциональную группу(ы), соответствует одной из следующих формул (см. графическую часть),
в которых R обозначает органическую, преимущественно алкильную группу.

8. Способ по любому из пп.6 и 7, в котором содержащий функциональную группу(ы) алкоксид металла полимеризован с алкоксидом металла формулы:
М(ОR²)_m (III)
в которой М обозначает Si, Ti, Zr или Al,
R² обозначает органическую, преимущественно алкильную группу;
m = 4, когда М является Si, Ti или Zr, или m = 3, когда М обозначает Аl.

9. Способ по п.8, в котором М обозначает Si.

10. Способ по любому из пп.6-9, в котором алкоксид металла, содержащий функциональную группу(ы), полимеризован также с алкоксидом формулы
(R³О) l М-Х-М(OR³)l (IV)
в которой М обозначает Si, Ti, Zr или Аl;
R³ обозначает органическую, преимущественно алкильную группу;
Х обозначает не образующую комплекса органическую группу;
l=3, когда М обозначает Si, Ti или Zr, или l=2, когда М обозначает А1.

11. Способ по любому из пп.6-10, в котором полимеризация проведена в присутствии этанола, воды и фторида аммония.

12. Способ по п.7, в котором полимеризован только содержащий функциональную группу(ы) алкоксид кремния, отвечающий одной из формул (см. графическую часть).

13. Способ по п.7, в котором содержащий функциональную группу(ы) алкоксисилан полимеризован с 1-5 эквивалентами тетраэтоксисилана.

14. Способ по любому из пп.6-13, в котором полимеризация проведена в присутствии экстрагируемого элемента, который после этого удаляют промывкой, с целью придания гелю эффекта отпечатка этого элемента и улучшения селективности геля при экстракции подобных элементов.

15. Способ по любому из пп.1-14, в котором гель имеет форму порошка.

16. Способ по любому из пп.1-14, в котором гель имеет форму мембраны.

17. Алкоксид кремния, содержащий функциональную группу(ы) одной из следующих формул (см. графическую часть).

РИСУНКИ