Адсорбент на основе активированного угля и оксида железа для извлечения тетрациклина из жидких сред

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Порошки, содержащие березовый активированный уголь (БАУ) и оксид железа (FexOy) с различным соотношением компонентов (80/20 и 20/80 мас. %), синтезированы методом химического соосаждения солей железа в присутствии NH4OH. Оценка морфологии, текстуры и структуры полученных композитов выполнена с помощью методов лазерной дифракции, растровой электронной микроскопии, низкотемпературной адсорбции-десорбции азота, дифракции рентгеновских лучей. Выявлено, что синтезированные порошки представляют собой мезопористые материалы. Исследованы сорбционные свойства угля, оксида железа и железосодержащих композитов по отношению к лекарственному соединению тетрациклину. Установлено, что эффективность сорбции антибиотика увеличивается в ряду FexOy < БАУ < БАУ/FexOy-20/80 < БАУ/FexOy-80/20. Кинетика адсорбции тетрациклина на исследуемых порошках описана уравнениями реакций псевдопервого и псевдовторого порядка.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. В. Алексеева

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН

Email: avn@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

Д. Н. Яшкова

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН

Email: avn@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

А. В. Носков

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: avn@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

А. В. Агафонов

Институт химии растворов им. Г.А. Крестова РАН

Email: avn@isc-ras.ru
Россия, 153045, Иваново, ул. Академическая, 1

Н. Н. Смирнов

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: avn@isc-ras.ru
Россия, 153000, Иваново, Шереметевский пр-т, 7

Список литературы

  1. Ali A., Shah T., Ullah R. et al. // Front. Chem. 2021. V. 9. P. 629054. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.629054
  2. Vargas-Ortiz J.R., Gonzalez C., Esquivel K. // Processes. 2022. V. 10. P. 2282. https://doi.org/10.3390/pr10112282
  3. Cai N., Larese-Casanova P. // Nanomaterials. 2020. V. 10. P. 213. https://doi.org/10.3390/nano10020213
  4. Толмачева В.В., Апяри В.В., Кочук Е.В. и др. // Журн. аналит. химии. 2016. Т. 71. № 4. С. 339. https://doi.org/10.7868/S0044450216040071
  5. Папынов Е.К., Номеровский А.Д., Азон А.С. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 11. С. 1449. https://doi.org/10.31857/S0044457X2011015X
  6. Yew Y.P., Shameli K., Miyake M. et al. // Arab. J. Chem. 2020. V. 13. P. 2287. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2018.04.013
  7. Mashkoor F., Nasar A. // J. Magn. Magn. Mater. 2020. V. 500. P. 166408. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2020.166408
  8. Shukla S., Khan R., Daverey A. // Environ. Technol. Innov. 2021. V. 24. P. 101924. https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101924.
  9. Lu J., Jiao X., Chen D. et al. // J. Phys. Chem. 2009. V. 113. P. 4012. https://doi.org/10.1021/jp810583e
  10. Akiba Fexy J.D.H. // Int. J. Sci. Eng. Res. 2018. V. 9. № 7. P. 324.
  11. Roth H-C., Schwaminger S.P., Schindler M. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2015. V. 377. P. 81. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.10.074
  12. Dudchenko N., Pawar S., Perelshtein I. et al. // Materials. 2022. V. 15. P. 2601. https://doi.org/10.3390/ma15072601
  13. Шилова О.А., Николаев А.М., Коваленко А.С. и др. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 3. С. 398. https://doi.org/10.31857/S0044457X20030137
  14. Santoso E., Ediati R., Kusumawati Y. et al. // Mater. Today Chem. 2020. V. 16. P. 100233. https://doi.org/10.1016/j.mtchem.2019.100233
  15. Liu Q., Cao X., Yue T. et al. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2023. V. 30. P. 87185. https://doi.org/10.1007/s11356-023-28685-5
  16. Савицкая Т.А., Шахно Е.А., Гриншпан Д.Д. и др. // Высокомолек. соед. Серия А. 2019. Т. 61. № 3. С. 209. https://doi.org/10.1134/S230811201903012X
  17. Shan D., Deng S., Zhao T. et al. // J. Hazard. Mater. 2016. V. 305. P. 156. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2015.11.047
  18. Koonaphapdeelert S., Moran J., Aggarangsi P., Bunkham A. // Energy Sustain. Devel. 2018. V. 43. P. 196. https://doi.org/10.1016/j.esd.2018.01.010
  19. Li R., Sun W., Xia L. et al. // Molecules. 2022. V. 27. P. 7980. https://doi.org/10.3390/molecules27227980
  20. Бондаренко Л.С., Магомедов И.С., Терехова В.А. и др. // Журн. прикл. химии. 2020. Т. 93. № 8. С. 1160. https://doi.org/10.31857/S0044461820080125
  21. Reguyal F., Sarmah A.K., Gao W. // J. Hazard. Mater. 2017. V. 321. P. 868. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2016.10.006
  22. Daghrir R., Drogui P. // Environ. Chem. Lett. 2013. V. 11. P. 209. https://doi.org/10.1007/s10311-013-0404-8
  23. Avisar D., Primor O., Gozlan I. et al. // Water Air Soil Pollut. 2010. V. 209. P. 439. https://doi.org/10.1007/s11270-009-0212-8
  24. Sing K.S.W. // Adv. Colloid Interfacе Sci. 1998. V. 76–77. P. 3. https://doi.org/10.1016/S0001-8686(98)00038-4
  25. Aligizaki K.K. Pore Structure of Cement-Based Materials: Testing Interpretation and Requirements (Modern Concrete Technology). N. Y.: Taylor & Francis, 2005. 432 p.
  26. Guinier A. X-ray diffraction: in crystals, imperfect crystals, and amorphous bodies. N. Y.: Dover Books on Physics, 2001. 378 p.
  27. Гришин И.С., Смирнов Н.Н., Смирнова Д.Н. // Физика и химия обработки материалов. 2022. № 6. С. 33. https://doi.org/10.30791/0015-3214-2022-6-33-43
  28. Алексеева О.В., Смирнова Д.Н., Носков А.В. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 8. C. 1021. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600299
  29. Rodrigues S.C., Silva M.C., Torres J.A. et al. // Water Air Soil Pollut. 2020. V. 231. № 294. https://doi.org/10.1007/s11270-020-04610-1
  30. Baabu P.R.S., Kumar H.K., Gumpu M.B. et al. // Materials. 2023. V. 16. № 1. P. 59. https://doi.org/10.3390/ma16010059
  31. Maity D., Agrawal D.C. // J. Magn. Magn. Mater. 2007. V. 308. № 1. P. 46. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2006.05.001
  32. Nazari P., Askari N., Setayesh S.R. // Chem. Eng. Commun. 2018. V. 207. P. 665. https://doi.org/10.1080/00986445.2019.1613233
  33. Алексеева О.В., Шипко М.Н., Смирнова Д.Н. и др. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2022. № 3. С. 23. https://doi.org/10.31857/S1028096022030025
  34. Chen K., Wang G.H., Li W.B. et al. // Chin. Chem. Lett. 2014. V. 25. № 11. P. 1455. https://doi.org/10.1016/j.cclet.2014.06.014
  35. Ho Y-S. // Scientometrics. 2004. V. 59. № 1. P. 171.
  36. Cazetta A.L., Vargas A.M.M., Nogami E.M. et al. // Chem. Eng. J. 2011. V. 174. № 1. P. 117. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.08.058
  37. Qiu H., Lv L., Pan B.-c. et al. // J. Zhejiang Univ. Sci. 2009. V. 10. P. 716. https://doi.org/10.1631/jzus.A0820524
  38. Lian L., Lv J., Wang X., Lou D. // J. Chromatogr. A. 2018. V. 1534. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2017.12.041
  39. Dai J., Meng X., Zhanga Y., Huang Y. // Bioresource Technol. 2020. V. 311. P. 123455. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123455
  40. Hoslett J., Ghazal H., Katsou E., Jouhara H. // Sci. Total Environ. 2021. V. 751. P. 141755. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.141755
  41. Chen Y., Wang F., Duan L. et al. // J. Mol. Liq. 2016. V. 222. P. 487. http://dx.doi.org/10.1016/j.molliq.2016.07.090

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Распределение частиц по размерам для образцов исследуемых материалов: 1 – БАУ; 2 – FexOy; 3 – БАУ/FexOy-20/80; 4 – БАУ/FexOy-80/20.

Скачать (30KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Электронные микрофотографии образцов: а – БАУ; б – FexOy; в – БАУ/FexOy-80/20; г – БАУ/FexOy-20/80.

Скачать (872KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изотермы сорбции-десорбции азота и распределение пор по размерам (на вставках) для образцов БАУ (а), FexOy (б), композитов БАУ/FexOy-80/20 (в) и БАУ/FexOy-20/80 (г).

Скачать (105KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Дифрактограммы образцов: 1 – БАУ; 2 – FexOy; 3 – БАУ/FexOy-80/20; 4 – БАУ/FexOy-20/80.

Скачать (40KB)
Метаданные
6. Рис. 5. ИК-спектры образцов: 1 – БАУ; 2 – FexOy; 3 – БАУ/FexOy-80/20; 4 – БАУ/FexOy-20/80.

Скачать (39KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Кинетические кривые сорбции тетрациклина (С0 = 0.403 × 10–6 моль/л) на образцах: 1 – FexOy; 2 – БАУ; 3 – БАУ/FexOy-20/80; 4 – БАУ/FexOy-80/20.

Скачать (25KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Кинетические кривые сорбции тетрациклина (С0 = 1.025 × 10–6 моль/л) на образцах: 1 – FexOy; 2 – БАУ; 3 – БАУ/FexOy-20/80; 4 – БАУ/FexOy-80/20.

Скачать (31KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Кинетика адсорбции тетрациклина на композите БАУ/FexOy-80/20 при С0 = 1.025 × 10–6 моль/л. Представлены экспериментальные данные (■) и различные фитирующие кривые: 1 – кинетическая модель псевдопервого порядка; 2 – кинетическая модель псевдовторого порядка; 3 – диффузионная модель.

Скачать (29KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025