1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Химическая физика
  4. T. 42, № 7, 2023

Химическая физика, 2023, T. 42, № 7, стр. 41-49

Композитные аэрогели на основе восстановленного оксида графена, декорированного наночастицами оксидов железа: синтез, физико-химические и сорбционные свойства

Е. А. Нескоромная 1, А. В. Бабкин 2, *, Е. А. Захарченко 1, Ю. Г. Морозов 3, Е. Н. Кабачков 4, Ю. М. Шульга 4

1 Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук
Москва, Россия

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Москва, Россия

3 Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук
Черноголовка, Россия

4 Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
Черноголовка, Россия

* E-mail: A.V.Babkin93@yandex.ru

Поступила в редакцию 15.12.2022
После доработки 26.12.2022
Принята к публикации 20.01.2023

Аннотация

В настоящей работе методом сушки в сверхкритическом изопропаноле получены аэрогели на основе оксида графена, декорированного наночастицами оксидов железа. Методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии изучены морфология и структура графеновой матрицы и железосодержащих наночастиц синтезированных образцов с расчетными исходными содержаниями железа 9, 18 и 36 мас.%. Проведены сравнительные исследования содержания углерода и водорода в структуре синтезированных аэрогелей, оценены их магнитные характеристики при комнатной температуре. Проведены сорбционные эксперименты при извлечении тяжелых и редкоземельных элементов из многокомпонентных водных растворов сложного состава.

Ключевые слова: оксид графена, наночастицы оксидов железа, сверхкритическая сушка, аэрогель, намагниченность, сорбционные свойства.

Список литературы

  1. Häder D.-P., Banaszak A.T., Villafañe V.E. et al. // Sci. Total Environ. 2020. V. 713. P. 136586; https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.136586

  2. Thompson L.A., Darwish W.S. // J. Toxicol. 2019. V. 2019. P. 2345283; https://doi.org/10.1155/2019/2345283

  3. Boretti A., Rosa L. // npj Clean Water. 2019. V. 2. P. 15; https://doi.org/10.1038/s41545-019-0039-9

  4. Конькова Т.В., Гордиенко М.Г., Меньшутина Н.В. и др. // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2017. Т. 12. № 3. С. 32.

  5. Ali I., Neskoromnaya E.A., Melezhik A.V. et al. J. Porous. Mater. 2022. V. 29. P. 545; https://doi.org/10.1007/s10934-021-01175-0

  6. Liu H., Qiu H. // Chem. Eng. J. 2020. V. 393. P. 124 691; https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124691

  7. Вальчук Н.А., Бровко О.С., Паламарчук И.А. и др. // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2018. Т. 13. № 3. С. 83; https://doi.org/10.34984/SCFTP.2018.13.3.009

  8. Zhang X., Zhou J., Zheng Y., Wei H., Su Z. // Chem. Eng. J. 2021. V. 420. Part 1. P. 129700; https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.129700

  9. Neskoromnaya E.A., Burakov A.E., Melezhik A.V. et al. // Inorg. Mater. Appl. Res. 2020. V. 11. № 2. P. 467; https://doi.org/10.1134/S2075113320020264

  10. Guo H., Jiao T., Zhang Q. et al. // Nanoscale Res. Lett. 2015. V. 10. P. 272; https://doi.org/10.1186/s11671-015-0931-2

  11. Huong P., Tu N., Lan H. et al. // RSC Adv. 2018. Issue 22. P. 12 376; https://doi.org/10.1039/C8RA00270C

  12. Wang S., Ning H., Hu N. et al. // Composites, Part B. 2019. V. 163. P. 716; https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.12.140

  13. Abd-Elhamid A.I., Kamoun E.A., El-Shanshory A.A. // Mol. Liq. 2019. V. 279. P. 530; https://doi.org/10.1016/j.molliq.2019.01.162

  14. Губин С.П., Буслаева Е.Ю. // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2009. Т. 4. № 4. С. 73.

  15. Neskoromnaya E.A., Khamizov R.K., Melezhyk A.V. et al. // Colloids Surf., A. 2022. V. 655. P. 130224; https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2022.130224

  16. Shul’ga Yu.M., Kabachkov E.N. et al. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2019. V. 93(2). P. 296; https://doi.org/10.1134/S0036024419010278

  17. Thakur A., Kumar S., Rangra V.S. // Proc. AIP Conf. 2015. V. 1661. P. 080032; https://doi.org/10.1063/1.4915423

  18. Khandare L., Late D.J. // Appl. Surf. Sci. 2017. V. 418. Part A. P. 2; https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.11.199

  19. Khamboonrueang D. et al. // Mater. Res. Bull. 2018. V. 107. P. 236.

  20. Paganin V.A., Ticianelli E.A., Gonzalez E.R. // J. Appl. Elecrochem. 1996. V. 26. P. 297.

  21. Lv P., Tang X., Zheng R. et al. // Nanoscale Res. Lett. 2017. V. 12. P. 630; https://doi.org/10.1186/s11671-017-2395-z

  22. Aliahmad M., Nasiri Moghaddam N. // Mater. Sci-Pol. 2013. V. 31. № 264; https://doi.org/10.2478/s13536-012-0100-6

  23. Shulga Y.M., Melezhik A.V., Kabachkov E.N. et al. // Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2019. V. 125. P. 460.

  24. Ravi T., Sundararaman S. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2021. V. 15. P. 462; https://doi.org/10.1134/S1990793121030295

  25. Lei Y., Chen F., Luo Y. et al. // J. Mater. Sci. 2014. V. 49. P. 4236; https://doi.org/10.1007/s10853-014-8118-2

  26. Chen W., Li S., Chen C., Yan L. // Adv. Mater. 2011. V. 23. Issue 47. P. 5679; https://doi.org/10.1002/adma.201102838

  27. Wang T., Zhang L., Wang H. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2013. V. 5. № 23. P. 12449; https://doi.org/10.1021/am403533v

  28. Kumar S., Nair R.R., Pillai P.B. et al. Ibid. 2014. V. 6. № 20. P. 17426; https://doi.org/10.1021/am504826q

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Химическая физика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал