Các tác nhân có khả năng tạo phức vòng càng nói chung và poly(hydroxamic axit) nói riêng làm tăng hệ số tách đối với các ion kim loại. Điều này có ý nghĩa rất lớn trong việc sử dụng poly(hydroxamic axit) trong phương pháp tạo phức trao đổi ion ở dạng hidrogel để tách chiết các nguyên tố kim loại.
Selvi, Gupta và cộng sự [13] cũng tiến hành nghiên cứu sử dụng nhựa
poly(hydroxamic) để tách Gali (Ga) từ dung dịch natri aluminat, một sản phẩm của ngành công nghiệp sản xuất nhơm. Trong cơng trình này, tác giả đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp PHA từ acrylonitrin-divinylbenzene (DVB), nghiên cứu quá trình hấp phụ, tách Galli bằng cột tách sử dụng nhựa trao đổi PHA. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy dung lượng hấp phụ ảnh hưởng bởi kích thước hạt nhựa và chất pha lỗng thêm vào cột, đồng thời các tác giả đã tìm ra khoảng kích thước tối ưu. Dung tích hấp phụ được xác định bằng phương pháp phân tích hàm lượng ion kim loại trong dung dịch sau khi qua cột tách. Trong quá trình tách, rửa cột thì yếu tố pH đóng vai trị rất quan trọng.
S.B.Roy, Rahman và cộng sự [17] đã tổng hợp polime chứa nhóm chức năng hydroxamic axit và sử dụng để hấp phụ ion Gd(III) trong dung dịch tại phịng thí nghiệm. Nhóm tác giả đã nghiên cứu quá trình hấp phụ tại nồng độ Gd(III) khác nhau, thời gian hấp phụ khác nhau, nồng độ Gd(III) sau hấp phụ được xác định bằng phuong pháp ICP-AES. Quá trình hấp phụ của polyme- Gd(III) được xác định bằng phổ FTIR và EDXRF.
Trong cơng trình nghiên cứu sử dụng nhựa trao đổi trên cơ sở PHA để tách nguyên tố La ra khỏi nước và tiến hành xác định lượng hấp thụ của PHA đối với ion kim loại, các tác giả đã tiến hành thí nghiệm tạo phức của PHA với một số ion nguyên tố đất hiếm như La3+, Dy3+, Pr3+, Ce3+, Nd3+, Gd3+, Eu3+ và Tb3+ cùng với quá trình thay đổi pH. Kết quả cho thấy dung lượng hấp thu đất hiếm của nhựa trao đổi ion trên cơ sở PHA phụ thuộc vào pH. Khi pH tăng thì dung lượng hấp thu tăng lên. Nhựa trao đổi ion có ái lực hấp thu mạnh với Lantan ở pH = 6 và dung lượng hấp thu La ở pH này khoảng 2,3 mmol/g. Theo kết quả nghiên cứu này thì thứ tự hấp thu chọn lọc được sắp xếp như sau: La3+> Dy3+> Pr3+> Ce3+> Nd3+> Gd3+>
Eu3+> Tb3+.
Khaled F. Hassan và cộng sự [14] đã tổng hợp poly(hydroxamic axit) từ
polyacrylamit và sử dụng poly(hydroxamic axit) này để hấp phụ Zr, Y, Sr và tách riêng Zr ra khỏi hỗn hợp, dung dịch đệm axetat, dung dịch đệm nitrat tại pH khác nhau. Bên cạnh đó, cột nhựa trao đổi ion poly(hydroxamic axit) sử dụng ba loại dung môi rửa giải khác nhau là HCl 10-5mol/l, đệm axetat có pH=3,5; HCl 2mol/l. Kết quả cho thấy khả năng hấp phụ của các ion kim loại Zr(III), Y(III) và Sr(II) tương ứng là 80%, 99.9%, 100%.
Y.K. Agrawal [20] đã tổng hợp 6 loại polyme đều chứa nhóm chức năng hydroxamic axit để tách và tinh chế các ion nguyên tố đất hiếm La, Ce, Nd và Yt trong mẫu chuẩn và trong các môi trường khác nhau. Khả năng hấp phụ của các ion nguyên tố đất hiếm này bằng các polyme tổng hợp tại các pH khác nhau đã được nghiên cứu. Ngồi ra, tác giả cịn sử dụng 6 loại polime này để tách La từ hỗn hợp với Ce, tách Ce(III) từ hỗn hợp các ion La(III), Nd(III) và Yt(III).
Bên cạnh đó, PHA với vai trị là nhựa trao đổi ion cũng đã được nghiên cứu sử dụng nhằm tách Urani ra khỏi hỗn hợp với Nd. Bản chất liên kết giữa ion Urani và poly(hydroxamic axit) dạng hidrogel được tổng hợp từ poly(acrylamit) cũng đã được tiến hành nghiên cứu. Chỉ số liên kết của poly(hydroxamic axit) với ion Urani được xác định qua độ hấp thụ ion này. Bên cạnh đó ảnh hưởng của các yếu tố như nồng độ ion, pH, nhiệt độ…đến độ hấp phụ của ion Urani lên hidrogel poly(hydroxamic axit) cũng được tác giả và các cộng sự tiến hành khảo sát.
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1. Hóa chất, thiết bị 2.1. Hóa chất, thiết bị
2.1.1. Hóa chất
- Dung dịch chuẩn La(NO3)3 (Merck), nồng độ 1000mg/lit Ce(NO3)3 (Merck), nồng độ 1000mg/lit; Pr(NO3)3, (Merck), nồng độ 1000mg/lit, Nd(NO3)3 (Merck), nồng độ 1000mg/lit.
- Dung dịch tổng đất hiếm nhóm nhẹ nồng độ 500mg/l (trong đó La(III) 185,4mg/l; Ce(IV) 238,9mg/l; Pr(III) 23,9mg/l; Nd(III) 51,8mg/l) do Viện Công nghệ xạ hiếm phân tách và tinh chế từ tinh quặng đất hiếm Đông Pao (Việt Nam)
- Nhựa poly(hydroxamic axit) tổng hợp từ acrylamit (PHA-PAM) được tổng hợp tại phòng Vật liệu polyme bằng phương pháp trùng hợp huyền phù có các tính chất như sau:
+ Kích thước hạt: 100-200 µm
+ Hàm lượng nhóm –CONHOH: 11,34 mmol/g + Hàm lượng nhóm –COOH: 1,68 mmol//g + Diện tích bề mặt riêng SBET = 85.12 m2/g, + Thể tích lố xốp tổng 0,21 ml/g
- Nhựa poly(hydroxamic axit) tổng hợp từ copolyme của acrylamit và vinyl sunfonic axit) (PHA-VSA) tại phòng Vật liệu Polyme bằng phương pháp trùng hợp huyền phù có tính chất như sau:
+ Kích thước hạt: 100-300 µm
+ Hàm lượng nhóm –CONHOH: 9,135 mmol/g + Hàm lượng nhóm –SO3- 3,05 mmol//g
+ Diện tích bề mặt riêng: SBET = 80,112 m2/g, + Thể tích lỗ xốp tổng: 0,18 ml/g