Russian Journal of Inorganic ChemistryRussian Journal of Inorganic ChemistryЖурнал неорганической химии0044-457X3034-560XThe Russian Academy of Sciences69789010.7868/S3034560X25090105ФИЗИКОХИМИЯ РАСТВОРОВResearch ArticleINFLUENCE OF THE PROPORTION AND TYPE OF FUNCTIONAL GROUPS ON THE SELECTIVE PROPERTIES OF MODIFIED POLY-3-AMINOPROPYLSESQUIOXANES TOWARD SILVER(I)ВЛИЯНИЕ ДОЛИ И ТИПА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП НА СЕЛЕКТИВНЫЕ СВОЙСТВА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИ-3-АМИНОПРОПИЛСИЛСЕСКВИОКСАНОВ ПО ОТНОШЕНИЮ К СЕРЕБРУ(I)MelnikE. AМельникЕ. Аea-melnik@mail.ruPetrovaY. SПетроваЮ. СOsipovaV. AОсиповаВ. АPestovA. VПестовА. ВNeudachinaL. KНеудачинаЛ. КMironovaA. AМироноваА. АUral Federal University named after the first President of Russia B.N. YeltsinФГАОУ ВО "УрФУ имени первого Президента России Б. Н. Ельцина"UNIIM - Affiliated Branch of the D.I. Mendeleyev Institute for MetrologyУральский филиал Всероссийского научно-исследовательского института метрологии им. Д.И. МенделееваPostovsky Institute of Organic Synthesis of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут органического синтеза им. И.Я. Постовского Уральского отделения Российской академии наук15092025709VOL 70, NO9 (2025)ТОМ 70, №9 (2025)1180118705122025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/0044-457X/article/view/697890

The effect of the proportion and type of functional groups on the selective properties of modified poly(3-aminopropylsilsesquioxanes) in silver(I) extraction from multicomponent aqueous solutions was studied. The sorbents were obtained by modifying poly(3-aminopropylsilsesquioxane) with sulfur-containing reagents at different temperature conditions, which allowed varying the ratio of monosubstituted and disubstituted thiourea groups, as well as amino groups. The sorbent structure was determined by IR spectroscopy and elemental analysis. It was found that an increase in the proportion of monosubstituted thiourea groups (from 40 to 75%) in the sorbent structure led to an increase in the degree of extraction and selectivity with respect to silver(I) in the pH range of 1–4. The introduction of an additional heating stage promotes the formation of a larger number of monosubstituted groups. Sorption of accompanying metal ions (copper(II), calcium(II), magnesium(II)) is minimal in a wide pH range. The obtained results allow us to purposefully regulate the sorption and selective properties of materials by varying the ratio of functional groups on the surface of the sorbent.

Исследовано влияние доли и типа функциональных групп на селективные свойства модифицированных поли-3-аминопропилсилесквиоксанов при извлечении серебра(I) из многокомпонентных водных растворов. Сорбенты получены путем модифицирования поли-3-аминопропилсилесквиоксана серосодержащими реагентами при различных температурных режимах, что позволило варьировать соотношение монозамещенных и дизамещенных тиомочевинных групп, а также аминогрупп. Структура сорбента определена методами ИК-спектроскопии и элементного анализа. Установлено, что увеличение доли монозамещенных тиомочевинных групп (от 40 до 75%) в структуре сорбента приводит к повышению степени извлечения и селективности по отношению к серебру(I) в диапазоне рН 1–4. Введение дополнительной стадии нагревания способствует формированию большего количества монозамещенных групп. Сорбция сопутствующих ионов металлов (медь(II), кальций(II), магний(II)) минимальна в широком диапазоне рН. Полученные результаты позволяют целенаправленно регулировать сорбционные и селективные свойства материалов за счет варьирования соотношения функциональных групп на поверхности сорбента.

sorptionpolysilsesquioxanemodificationsorbentN,N'-diphenylthioureaсорбцияполисилсесквиоксанмодифицированиесорбентN,N'-дифенилтиомочевинаИсследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках Программы развития Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина в соответствии с программой стратегического академического лидерства "Приоритет-2030". Образцы были синтезированы и охарактеризованы при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках государственного задания (тема № гос. рег. 124020500039-0) с использованием оборудования Центра коллективного пользования “Спектроскопия и анализ органических соединений”.Tang J., Chen Y., Wang S. et al. // Environm. Res. 2022. V. 210. P. 112870. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.112870Ghomi A.G., Asasian-Kolur N., Sharifian S. et al. // J. Environm. Chem. Eng. 2020. V. 8. № 4. Р. 103996. https://doi.org/10.1016/j.jece.2020.103996Rocky M.M.H., Rahman I.M.M., Taka S. et al. // Chem. Eng. J. 2024. V. 500. Р. 157040. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.157040Hameed R., Divyabharathi R., Kumar Yadav K. et al. // Toxicology. 2025. V. 511. P. 154019. https://doi.org/10.1016/j.tox.2024.154019Li D., Zhang X., Liang X. et al. // Arab. J. Chem. 2023. V. 16. № 7. P. 104836. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2023.104836Memon M.B., Tao M., Ahmed T. et al. // Proces. Saf. Environm. Protect. 2025. V. 197. Р. 107069. https://doi.org/10.1016/j.psep.2025.107069Bruez C., Rousseau A., Lefèvre G. et al. // Hydrometallurgy. 2024. V. 225. P. 106279. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2024.106279Diallo S., Tran L.-H., Larivière D. et al. // Miner. Eng. 2025. V. 222. P. 109157. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2024.109157Russo R.E., Awais M., Fattobene M. et al. // Environm. Tech. Innov. 2024. V. 36. P. 103803. https://doi.org/10.1016/j.eti.2024.103803Саломатин А.М., Зиновьева И.В., Заходяева Ю.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. С. 1063.Cui J., Zhang L. // J. Hazard. Mater. 2008. V. 158. № 2–3. P. 228. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.02.001Abdelbasir S.M., Hassan S.S.M., Kamel A.H. et al. // Environm. Sci. Pol. Res. 2018. V. 25. Р. 16533. https://doi.org/10.1007/s11356-018-2136-6Aydoğan S., Motasim M., Ali B. // Heliyon. V. 10. № 2. Р. e24784. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e24784Kahar I.N.S., Othman N., Idrus-Saidi S.A. et al. // Chem. Eng. Res. Des. 2024. V. 212. P. 434. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2024.11.018Mora C.C., Contreras J.A.R., Villarreal M.C.R. et al. // Heliyon. 2025. V. 11. № 2. Р. e41878. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2025.e41878Li W., Liu B., Wang S. et al. // Chem. Eng. J. 2024. V. 495. P. 153455. https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.153455Wang X., Wang L., Ma S. et al. // Chem. Eng. J. 2023. V. 451. № 2. P. 138539. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138539Han B., Liu Z., Xia D. et al. // Sep. Purif. Technol. 2025. V. 366. P. 132689. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.132689Tokalıoğlu Ş., Moghaddam S.T.H., Demir S. // Talanta. 2024. V. 274. P. 126094. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2024.126094Isler, S. Haykiri-Acma H., Özbek N. et al. // Microchem. J. 2025. V. 208. P. 112473. https://doi.org/10.1016/j.microc.2024.112473Shi C., Huang Y., Han G. et al. // Sep. Purif. Technol. 2025. V. 363. № 2. P. 132137. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.132137Rout S., Jana P., Borra C.R. et al. // Renew. Sust. Energ. Rev. 2025. V. 210. P. 115205. https://doi.org/10.1016/j.rser.2024.115205.Huang T., Zhu J., Huang X. et al. // Waste Manage. 2022. V. 139. P. 105. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.12.030Andersson M., Ljunggren Söderman M., Sandén B.A. // Resour. Pol. 2019. V. 63. Р. 101403. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2019.101403Heo J., Park J., Park J. H. // Resour. Conserv. Recycl. 2022. V. 179. Р. 106068. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.106068Chakraborty S.C., Qamruzzaman M., Zaman M.W.U. et al. // Proces. Saf. Environm. Protec. 2022. V. 162. P. 230. https://doi.org/10.1016/j.psep.2022.04.011Петрова Ю.С., Алифханова Л.М.к., Кузнецова К.Я. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 7. С. 991.Лосев В.Н., Буйко Е.В., Елсуфъев Е.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2006. Т. 51. № 4. С. 617.Boyacı E., Rodríguez-Lafuente A., Gorynski K. et al. // Anal. Chim. Acta. 2015. V. 873. P. 14. https://doi.org/10.1016/j.aca.2014.12.051Землякова Е.О., Нестеров Д.В., Мехаев А.В. и др. // Изв. Ак. Наук. С. Хим. 2023. Т. 72. № 12. С. 2842.Kinnunen V., Peramaki S., Matilainen R. // Spectrochim. Acta, Part B. 2022. V. 193. P. 106431. https://doi.org/10.1016/j.sab.2022.106431Vikrant K., Kim K.-H. // Chem. Eng. J. 2019. V. 358. P. 264. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.10.022Torabi E., Abdar A., Lotfian N. et al. // Coord. Chem. Rev. 2024. V. 506. P. 215680. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2024.215680Мельник Е.А., Петрова Ю.С., Неудачина Л.К. и др. // Журн. неорган. химии. 2024. Т. 69. № 6. С. 891.Petrova Y.S., Alifkhanova L.M.K., Bueva E.I. et al. // React. Funct. Polym. 2022. V. 181. P. 105394. https://doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2022.105394Arif M., Raza H., Moussa S.B. et al. // Int. J. Biol. Macromol. 2024. V. 282. P. 136906. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.136906Garland N., Gordon R., Hopkins I. et al. // Carbon. 2025. V. 239. P. 120309. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2025.120309Aburabie J., Mohammed S., Hashaikeh R. // Sep. Purif. Technol. 2025. V. 369. P. 133112. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2025.133112Мельник Е.А., Сысолятина А.А., Петрова Ю.С. и др. // Аналит. контр. 2023. Т. 27. № 1. С. 42. https://doi.org/10.15826/analitika.2023.27.1.004Мельник Е.А., Сысолятина А.А., Холмогорова А.С. и др. // Этал. Станд. Обр. 2022. Т. 18. С. 57. https://doi.org/10.20915/2077-177-2022-18-2-57-71