P. Amesh
Die magnetische Festphasenextraktion ist unter den Festphasenextraktionstechniken eine relativ neue Methode zur Trennung von Metallionen aus wässrigen Lösungen. Die bloßen magnetischen Partikel (Fe3O4) weisen jedoch aufgrund des Fehlens zielspezifischer funktioneller Gruppen (Liganden) eine geringe Selektivität bei der Bindung von Metallionen auf. Die Selektivität dieser magnetischen Partikel kann durch kovalente Bindung der Liganden deutlich verbessert werden. Die Fe3O4-Partikel wurden durch gemeinsame Fällung von Eisen(II)- und Eisen(III)-Salzen in einer wässrigen Ammoniaklösung hergestellt. Da die direkte kovalente Bindung von Liganden an Fe3O4 schwierig ist und es in sauren oder alkalischen Medien zudem zu Redoxreaktionen neigt, muss Fe3O4 durch eine Siliciumdioxidbeschichtung geschützt werden. Anschließend kann es mit Liganden reagieren, um die funktionalisierten magnetischen Partikel zu erhalten. Derartige magnetische Partikel bieten Vorteile wie eine schnelle Phasentrennung mithilfe eines externen Magneten. Darüber hinaus bieten die kovalent in eine mesoporöse Kieselsäurematrix (MCM-41) eingeschriebenen und mit Liganden funktionalisierten Fe3O4-Partikel weitere Vorteile hinsichtlich Extraktionskinetik, hoher Stabilität, Wiederverwendbarkeit und höherer Metallextraktionskapazität. Diese Vorteile sind auf die große Oberfläche, Porosität und erhöhte Anzahl funktioneller Gruppen pro Flächeneinheit zurückzuführen. Vor diesem Hintergrund befasst sich die vorliegende Studie mit der Synthese und Charakterisierung von Diethylentriamin (DETA)-Liganden, die auf silikabeschichtetem Magnetit (Fe-DETA) und magnetischer mesoporöser Kieselsäure (Fe- MCM-DETA) verankert sind. Die Ergebnisse aus Studien wie der Uranextraktion, dem Extraktionsmechanismus, der Speziation und der Wiederverwendbarkeit legen nahe, dass Fe-DETA und Fe- MCM-DETA potenzielle Kandidaten für die Uranextraktion aus Grubenwasser und Grundwasser sind.
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