zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-135Research ArticleСтатьиКВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП ПОЛИУРЕТАНОВ С ИОНАМИ 3d-МЕТАЛЛОВ В ПРОЦЕССЕ ИХ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВQUANTUM CHEMICAL SIMULATION OF THE INTERACTION OF FUNCTIONAL GROUPS OF POLYURETHANES WITH THE IONS OF THE 3d-METALS DURING THEIR EXTRACTION FROM AQUEOUS SOLUTIONSКсенофонтовМ. А.KsenofontovM. A.noemail@neicon.ruБобковаЕ. Ю.BobkovaE. Yu.noemail@neicon.ruШундаловМ. Б.ShundalauM. B.shundalov@bsu.byОстровскаяЛ. Е.OstrovskayaL. E.noemail@neicon.ruВасильеваВ. С.Vasil’EvaV. S.noemail@neicon.ruИнститут прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко Белорусского государственного университетаA. N. Sevchenko Institute of Applied Physical Problems at Belarusian State UniversityИнститут прикладных физических проблем им. А. Н. Севченко Белорусского государственного университета; Белорусский государственный университетA. N. Sevchenko Institute of Applied Physical Problems at Belarusian State University; Belarusian State University201710032020845758767Copyright © Ксенофонтов М.А., Бобкова Е.Ю., Шундалов М.Б., Островская Л.Е., Васильева В.С., 20202020Ксенофонтов М.А., Бобкова Е.Ю., Шундалов М.Б., Островская Л.Е., Васильева В.С.Ksenofontov M.A., Bobkova E.Y., Shundalau M.B., Ostrovskaya L.E., Vasil’Eva V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/135

Методами атомно-эмиссионной спектрометрии, электронной, колебательной ИК спектроскопии и квантово-химического моделирования в рамках теории функционала плотности исследованы процессы взаимодействия функциональных групп пенополиуретанового сорбента Пенопурм® с катионами некоторых 3d-металлов при их сорбции из водных растворов. Экспериментально установлено, что в интервале рН 5-7 Пенопурм® поглощает из водных растворов катионы 3d-металлов. Выявлены некоторые спектральные критерии, позволяющие cделать вывод о преимущественном взаимодействии ионов Ni2+ с различными фрагментами пенополиуретановой структуры.

The interaction of the functional groups of the polyurethane foam sorbent Penopurm® with the cations of some 3d-metals in the process of their extraction from aqueous solutions have been studied by atomic emission spectrometry, UV/Vis and vibrational IR spectroscopy and quantum chemical simulations within density functional theory. It was established experimentally that in the range of pH 5-7 Penopurm® absorbs the cations of the 3d-metals from aqueous solutions. Some spectral criteria have been revealed that allow one to draw a conclusion about the predominant interaction of Ni2+ ions with different fragments of the polyurethane foam structure.

пенополиуретанысорбция солей 3d-металлов из водных растворовинфракрасный спектртеория функционала плотностиpolyurethane foamssorption of 3d-metals salts from aqueous solutionsIR spectrumdensity functional theoryReferencesА. А. Берлин, Ф. А. Шутов. Химия и технология газонаполненных высокополимеров, Москва, Наука (1980)А. А. Берлин, Ф. А. Шутов. Химия и технология газонаполненных высокополимеров, Москва, Наука (1980)Свидетельство № 23965 от 20.11.2006 г. на товарный знак ПенопурмСвидетельство № 23965 от 20.11.2006 г. на товарный знак ПенопурмМ. А. Ксенофонтов, Л. Е. Островская, Л. Н. Василевская, В. С. Васильева, О. О. Гавриленко, А. С Хатенко. Материалы, технологии, инструменты, 12, № 2 (2007) 77-80М. А. Ксенофонтов, Л. Е. Островская, Л. Н. Василевская, В. С. Васильева, О. О. Гавриленко, А. С Хатенко. Материалы, технологии, инструменты, 12, № 2 (2007) 77-80М. А. Ксенфонтов, Л. Е. Островская, Е. Ю. Бобкова, Л. Н. Василевская, В. С. Васильева. Вода: химия и экология, № 6 (2015) 76-80М. А. Ксенфонтов, Л. Е. Островская, Е. Ю. Бобкова, Л. Н. Василевская, В. С. Васильева. Вода: химия и экология, № 6 (2015) 76-80С. Г. Дмитриенко, Ю. А. Золотов. Успехи химии, 72, № 2 (2002) 180-196С. Г. Дмитриенко, Ю. А. Золотов. Успехи химии, 72, № 2 (2002) 180-196С. Г. Дмитриенко, В. В. Апяри. Пенополиуретаны. Сорбционные свойства и применение в химическом анализе, Москва, Красанд (2009)С. Г. Дмитриенко, В. В. Апяри. Пенополиуретаны. Сорбционные свойства и применение в химическом анализе, Москва, Красанд (2009)X. Liu, Y. Zhao, Z. Liu, D. Wang, J. Wu, D. Xu. J. Mol. Struct., 892 (2008) 200-204X. Liu, Y. Zhao, Z. Liu, D. Wang, J. Wu, D. Xu. J. Mol. Struct., 892 (2008) 200-204G. A. Pitsevich, M. B. Shundalau, M. A. Ksenofontov, D. S. Umreiko. Global J. Analyt. Chem., 2 (2011) 114-124G. A. Pitsevich, M. B. Shundalau, M. A. Ksenofontov, D. S. Umreiko. Global J. Analyt. Chem., 2 (2011) 114-124М. Б. Шундалов, А. И. Комяк, А. П. Зажогин, Д. С. Умрейко. Журн. прикл. спектр., 79, № 1 (2012) 27-36М. Б. Шундалов, А. И. Комяк, А. П. Зажогин, Д. С. Умрейко. Журн. прикл. спектр., 79, № 1 (2012) 27-36M. B. Shundalau, А. I. Komiak, А. P. Zajogin, D. S. Umreiko. J. Spectrosc. Dyn., 3 (2013) 4M. B. Shundalau, А. I. Komiak, А. P. Zajogin, D. S. Umreiko. J. Spectrosc. Dyn., 3 (2013) 4M. W. Schmidt, K. K. Baldridge, J. A. Boatz, S. T. Elbert, M. S. Gordon, J. H. Jensen, S. Koseki, N. Matsunaga, K. A. Nguyen, S. J. Su, T. L. Windus, M. Dupuis, J. A. Montgomery, Jr. J. Comp. Chem., 14 (1993) 1347-1363M. W. Schmidt, K. K. Baldridge, J. A. Boatz, S. T. Elbert, M. S. Gordon, J. H. Jensen, S. Koseki, N. Matsunaga, K. A. Nguyen, S. J. Su, T. L. Windus, M. Dupuis, J. A. Montgomery, Jr. J. Comp. Chem., 14 (1993) 1347-1363A. D. Becke. J. Chem. Phys., 98 (1993) 5648-5652A. D. Becke. J. Chem. Phys., 98 (1993) 5648-5652C. Lee, W. Yang, R. G. Parr. Phys. Rev. B, 37 (1988) 785-789C. Lee, W. Yang, R. G. Parr. Phys. Rev. B, 37 (1988) 785-789P. J. Stephens, F. J. Devlin, C. F. Chabalowski, M. J. Frisch. J. Phys. Chem., 98 (1994) 11623-11627P. J. Stephens, F. J. Devlin, C. F. Chabalowski, M. J. Frisch. J. Phys. Chem., 98 (1994) 11623-11627M. Dolg, U. Wedig, H. Stoll, H. Preuss. J. Chem. Phys., 86 (1987) 866-872M. Dolg, U. Wedig, H. Stoll, H. Preuss. J. Chem. Phys., 86 (1987) 866-872T. H. Dunning, Jr. J. Chem. Phys., 90 (1989) 1007-1023T. H. Dunning, Jr. J. Chem. Phys., 90 (1989) 1007-1023https://bse.pnl.gov/bse/portalhttps://bse.pnl.gov/bse/portalD. Feller. J. Comp. Chem., 17 (1996) 1571-1586D. Feller. J. Comp. Chem., 17 (1996) 1571-1586K. L. Schuchardt, B. T. Didier, T. Elsethagen, L. Sun, V. Gurumoorthi, J. Chase, J. Li, T. L. Windus. J. Chem. Inf. Model., 47 (2007) 1045-1052K. L. Schuchardt, B. T. Didier, T. Elsethagen, L. Sun, V. Gurumoorthi, J. Chase, J. Li, T. L. Windus. J. Chem. Inf. Model., 47 (2007) 1045-1052L. J. Farrugia. J. Appl. Cryst., 30 (1997) 565L. J. Farrugia. J. Appl. Cryst., 30 (1997) 565C. H. Giles, T. H. MacEwan, S. N. Nakhwa, D. Smith. J. Chem. Soc. (1960) 3973-3993C. H. Giles, T. H. MacEwan, S. N. Nakhwa, D. Smith. J. Chem. Soc. (1960) 3973-3993R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle. Spectrometric Identification of Organic Compounds, Wiley & Sons Inc. (2005)R. M. Silverstein, F. X. Webster, D. J. Kiemle. Spectrometric Identification of Organic Compounds, Wiley & Sons Inc. (2005)

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