Data publikacji w serwisie:

Polimery porowate w selektywnej adsorpcji zanieczyszczeń organicznych

Michał Cegłowski, Grzegorz Schroeder, Richard Hoogenboom: Porous Poly(2-oxazoline)-Based Polymers for Removal and Quantification of Phenolic Compounds, Chemistry of Materials (32)(15) (2020) pp. 6425-6436

Substancje chemiczne stwarzające zagrożenie dla zdrowia lub życia ludzi i zwierząt są szczególnie niebezpieczne, gdy w wyniku produkcji przemysłowej lub działalności człowieka przedostają się do środowiska wodnego. Monitorowanie oraz usuwanie pozostałości środków ochrony roślin, leków, innych szkodliwych lub toksycznych komercyjnych związków chemicznych w środowisku jest obecnie jednym z podstawowych zadań programów zrównoważonego rozwoju i zielonej chemii.

W celu ich usuwania ze środowiska stosuje się różnego rodzaju procesy chemiczne i fizyczne, do których zalicza się m.in. adsorpcja za pomocą specjalnie zaprojektowanych adsorbentów. Największą efektywność procesu adsorpcji zapewniają materiały porowate ze względu na swoją znacznie rozwiniętą powierzchnię właściwą. Szczególnie dużym zainteresowaniem wielu badaczy cieszą się porowate polimery, gdyż umożliwiają otrzymanie funkcjonalnych, porowatych polimerów, które zdolne byłyby do selektywnej adsorpcji ściśle określonych zanieczyszczeń organicznych.

W publikacji autorstwa dra Cegłowskiego i prof. Schroedera z Zakładu Chemii Supramolekularnej Wydziału Chemii UAM oraz prof. Hoogenbooma z Uniwersytetu w Gandawie opisano wyniki badań, których celem było opracowanie nowej metody otrzymywania porowatych polimerów, składających się z wysoce usieciowanych poli(2-oksazolin). Do syntezy zastosowano tzw. procedurę HIPE (ang. high internal phase emulsion), która umożliwia uzyskanie materiałów polimerowych o znacznej porowatości. Uzyskane materiały, ze względu na obecność w swojej strukturze grup aminowych, posiadały wysoką zdolność adsorpcji związków fenolowych, takich jak 2,4-dichlorofenol, bisfenol S oraz 2-naftol. Związki te produkowane są w skali światowej w znacznych ilościach, stąd istnieje konieczność monitorowania ich stężenia w środowisku. Otrzymane porowate poli(2-oksazoliny) posiadały bardzo wysoką zdolność adsorpcji wymienionych związków fenolowych, co oznacza, że mogą je efektywnie i selektywnie usuwać z roztworów wodnych. Dodatkowo uzyskane materiały zastosowano do bezpośredniego oznaczenia stężenia związków fenolowych z zastosowaniem eksperymentalnego spektrometru mas z jonizacją plazmową w warunkach otoczenia będącego na wyposażeniu Zakładu Chemii Supramolekularnej.

Zastosowanie selektywnej adsorpcji na opracowanych polimerach poprawiło limity detekcji o dwa rzędy wielkości, co potwierdza użyteczność uzyskanych porowatych polimerów w analizie śladowej związków organicznych.