Синтез и флокулирующие свойства магнитоуправляемых нанокомпозитов

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Синтезированы магнитные флокулянты на основе наночастиц магнетита Fe3O4 и природных полисахаридов (цитрусовый пектин и хитозан). Характеристические свойства их индивидуальных частиц составлены с помощью методов динамического светорассеяния и ИК-спектроскопии. Эффективность флокуляции с участием магнитных нанокомпозитов на суспензии бентонитовой глины оценена количественно по величине флокулирующего эффекта. Проанализировано влияние рН среды при минимальной и максимальной концентрации магнитных флокулянтов на седиментацию суспензии бентонитовой глины. Методом вторичной флокуляции, основанным на поэтапном анализе процесса флокуляции сначала в режиме стесненного, а после свободного оседания, определены адсорбционные параметры магнитных флокулянтов. Разноименный знак заряда частиц бентонитовой глины и макромолекул хитозана в составе магнитного флокулянта свидетельствует о преимущественно нейтрализационном механизме флокуляции. При седиментации бентонитовой глины с участием цитрусового пектина установлен мостичный механизм флокуляции. Показано, что высокоэффективный многофункциональный магнитный флокулянт является селективным для разделения фаз в дисперсных системах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Е. Проскурина

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: v_proskurina@mail.ru
Россия, 420015 Казань, ул. Карла Маркса, 68

Ю. Г. Галяметдинов

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: v_proskurina@mail.ru
Россия, 420015 Казань, ул. Карла Маркса, 68

Список литературы

  1. Jumadi J., Kamari A., Hargreaves J.S.J., Yusof N. // Int. J. Environ. Sci. Technol. 2020. V. 17. P. 3571.
  2. Raouf M.E.A., Maysour N.E., Farag R.K. // Int. J. Environ. Agri. Sci. 2019. V. 3. P. 018.
  3. Katrivesis F.K., Karela A.D., Papadakis V.G., Paraskeva C.A. // J. Water Proc. Eng. 2019. V. 27. P. 193.
  4. Wei H., Gao B., Ren J., Li A., Yang H. // Water Res. 2018. V. 143. P. 608.
  5. Vajihinejad V., Gumfekar S.P., Bazoubandi B., Rostami Najafabadi Z., Soares J.B. // Macromol. Mater. Eng. 2019. V. 304. № 2. Р. 1800526.
  6. Dao V.H., Cameron N.R., Saito K. // Polym. Chem. 2016. V. 7. № 1. P. 11.
  7. Ma J., Zheng H., Tan M., Liu L., Chen W., Guan Q., Zheng X. // J. Appl. Polym. Sci. 2013. V. 129. № 4. P. 1984.
  8. Li W., Zhao C., Zheng H., Ding J., Hao S., Zhou Y., Li X. // Mini-Rev. Org. Chem. 2018. V. 15. № 2. P. 141.
  9. Проскурина В.Е., Кашина Е.С., Рахматуллина А.П. // Коллоидный журн. 2023. Т. 85. № 1. С. 77.
  10. Yang R., Li H., Huang M., Yang H., Li A. // Water Res. 2016. V. 95. P. 59.
  11. Lichtfouse E., Morin-Crini N., Fourmentin M., Zemmouri H., do Carmo Nascimento I.O., Queiroz L.M., Crini G. // Environ. Chem. Lett. 2019. P. 1.
  12. Işıklan N., Tokmak Ş. // Int. J. Biol. Macromol. 2018. V. 113. P. 669.
  13. Perumal P., Selvin P.C., Selvasekarapandian S. // Ionics. 2018. V. 24. № 10. P. 3259.
  14. Singh R.P., Pal S., Rana V.K., Ghorai S. // Carbohydr. Polym. 2013. V. 91. № 1. P. 294.
  15. Bochek А.М., Zabivalova N.М., Popova Е.N., Lebedeva М.F., Lavrentiev V.К., Yudin V.Е. // Polymer Science А. 2021. V. 63. № 1. P. 6.
  16. Parfenova A.M., Lasareva E.V., Azovtseva N.A. // Lett. Appl. NanoBioSci. 2021. V. 10. № 2. Р. 2279.
  17. Yu W., Wang C., Wang G., Feng Q. // J. Chem. 2020. V. 2020. Article ID 1579424.
  18. Proskurina V.E., Kashina E.S., Rakhmatullina A.P. // Изв. Bузов. Химия и хим. технология. 2022. Т. 65. № 9. С. 39.
  19. Шачнева Е.Ю. // Журн. Белорусского гос. ун-та. Экология. 2022. № 1. С. 94.
  20. Nguyen M.D., Tran H.V., Xu S., Lee T.R. // Appl. Sci. 2021. V. 11. № 23. P. 11301.
  21. Massart R. // IEEE Trans. Magn. 1981. V. 17. № 2. P. 124471248.
  22. Kaur R., Hasan A., Iqbal N., Alam S., Saini M.K., Raza S.K. // J. Sep. Sci. 2014. V. 37. P. 1805.
  23. Niculescu A.G., Chircov C., Grumezescu A.M. // Methods. 2022. V. 199. P. 16.
  24. Martinez-Mera I., Espinoza-Pesqueira M.E., Perez-Hernandez R., Arenas-Alatorre J. // Mater. Lett. 2007. V. 61. P. 4447.
  25. Мягченков В.А., Баран А.А., Бектуров Е.А., Булидорова Г.В. Полиакриламидные флокулянты. Казань: Изд-во Казанского гос. технол. ун-та, 1998.
  26. Sarkar T., Muscas G., Barucca G., Locardi F., Varvaro G., Peddis D., Mathieu R. // Nanoscale. 2018. № 10. P. 22990.
  27. Shchetinin I.V., Seleznev S.V., Dorofievich I.V. // Metal. Sci. Heat Treatment. 2021. V. 63. № 1. P. 95.
  28. Cursaru L.M., Piticescu R.M., Dragut D.V., Tudor I.A., Kuncser V., Iacob N., Stoiciu F. // Nanomaterials. 2020. V. 10. № 1. P. 85.
  29. Липатов Ю.С., Тодосийчук Т.Т., Чорная В.Н. // Успехи химии. 1995. Т. 64. № 5. С. 497.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. 1

Скачать (76KB)
Метаданные
3. Рис. 1. Кривые седиментации суспензии бентонитовой глины с участием образца магнитного флокулянта хитозана при С × 104 = 0 (1), 4 (2), 12 (3), 28 (4) и 60% (5) при рН 9.

Скачать (93KB)
Метаданные
4. Рис. 2. Зависимость флокулирующего эффекта D магнитных флокулянтов хитозана (1, 1’) и цитрусового пектина (2, 2’) от рН среды при концентрации Сmin = 4 х 10–4 % (1, 2) и Сmax = 60 × 10–4 % (1’, 2’).

Скачать (73KB)
Метаданные
5. Рис. 3. Зависимость дзета-потенциала бентонитовой глины (1), магнитного флокулянта хитозана (2) и осадка, содержащего бентонитовую глину и магнитный флокулянт хитозана (3) от рН среды.

Скачать (79KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024