Труды Кольского научного ценра РАН. № 2, вып.11. 2020 г.

наиболее перспективны ионообменные методы [Ласкорин, 1962; Ласкорин и др., 1973; Особенности..., 1984; Киреев и др., 2007], а в качестве ионитов интерес могут представлять сорбционные материалы на основе фосфатов титана (IV) с мольным соотношением Р:Ті < 1 , обладающие высокими сорбционными характеристиками, устойчивостью и обеспечивающие надежную иммобилизацию высокотоксичного сорбата [Повышение ...,2011; Иваненко и др., 2016]. Сорбционные свойства вышеуказанных соединений в отношении катионов Cu2+, Ni2+, Со2+ изучены недостаточно. Цель работы заключалась в исследовании сорбционных свойств сорбентов на основе гидрофосфатов оксотитана (ГѴ) по отношению к указанным катионам металлов. М атериалы и методы Титанофосфатные сорбенты получали, согласно авторской методике [Зависимость..., 2008; Способ..., 2010], предварительным осаждением гидроксидом натрия из титансодержащего раствора высокогидратированного прекурсора оксогидроксида Ті(ГѴ) с последующей его отмывкой от маточного электролита и обработкой ортофосфорной кислотой. Дальнейшая сушка способствовала формированию воздушно-сухого продукта. Модифицирование титанофосфатных матриц цирконием осуществляли путем введения раствора Zr(IV) в раствор Ті(ГѴ) перед стадией осаждения прекурсора. Ранее было показано, что введение в состав сорбента катионов металлов, отличающихся от титана (ГѴ) по кислотно­ основным свойствам, например циркония (ГѴ), способствует повышению ионообменных свойств [Повышение..., 2011]. На рис. 1 представлена схема получения сорбентов на основе гидрофосфатов оксотитана (ГѴ). Содержание фосфора в синтезированных сорбентах анализировали фотоколориметрически с молибдатом аммония на фотоэлектроколориметре Leki- 1107. Содержание титана определяли фотоколориметрическим (с пероксидом водорода) и атомно-абсорбционным методами, содержание воды, гидроксо- и гидрофосфатных групп — путем сопоставления результатов химического, дифференциально-термического и термогравиметрического анализов. При определении содержания катионов металлов в растворе использовали масс-спектрометрическую систему с индуктивно связанной плазмой (ИСП- МС) с динамической реакционной системой ELAN 9000 DRC-e Perkin Elmer и плазменный эмиссионный спектрометр ICPS-9000 Shimadzu. Для дифференциально-термического анализа твердых фаз использовали низкочастотный термографический регистратор НТР-70 с программным нагревательным устройством ПРТ-1000М. В качестве эталона применяли прокаленный оксид аллюминия АЬОз. Термогравиметрический анализ проводили с помощью тензорных весов ВТ-1000. Температуру измеряли платина- платинородиевыми термопарами в комплекте с потенциометром ПП-63. Скорость нагрева составляла 10 град-мин1. Процесс гетерогенного катионного замещения на синтезированных сорбентах проводили в статических условиях при различных равновесных значениях pH, температуры, отношении жидкой и твердой фаз (Ж:Т) в соответствии с уравнением: RH + l/zMz+-о- Н++ 1/zMRz (1) где R — гидратированная матрица сорбента; Н+— протоны функциональных групп, замещаемые катионом сорбируемого металла Mz+. 125