Синтез Fe-ZIF и особенности сорбции ионов цинка и меди на его поверхности

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Предложен метод синтеза цеолитного имидазолатного каркаса на основе Fe(III) при различных соотношениях металл/линкер, который используется в качестве сорбента для извлечения ионов цинка(II) и меди(II). Для полученных материалов установлено, что частицы имеют гексагональную структуру и представляют собой микрогетерогенную систему со средним размером частиц 0.05–0.1 мкм. Получены изотермы адсорбции азота в порах Fe-ZIF. В результате их обработки найдены параметры пористой структуры синтезированных образцов. Исследована адсорбция ионов Cu2+ и Zn2+ из водных растворов при температуре 298.15 K и показана их высокая степень извлечения. Процесс адсорбции ионов меди и цинка во всех случаях является самопроизвольным. Максимальная степень заполнения активных центров поверхности достигает 0.96 и 0.71 для меди и цинка соответственно. Установлено протекание адсорбции в объеме энергетически однородного пористого адсорбента и преобладание в структуре 2-этилимидазолата железа(III) микропор.

Об авторах

А. С. Вашурин

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: filippov@isuct.ru
Россия, 153000, Иваново, Шереметевский пр-т, 7

А. А. Карасева

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: filippov@isuct.ru
Россия, 153000, Иваново, Шереметевский пр-т, 7

Д. В. Филиппов

Ивановский государственный химико-технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: filippov@isuct.ru
Россия, 153000, Иваново, Шереметевский пр-т, 7

Список литературы

  1. Bhattacharjee S., Jang M.-S., Kwon H.-J. // Catal. Surv. Asia. 2014. V. 18. P. 101. https://doi.org/10.1007/s10563-014-9169-8
  2. Evans J.D., Garai B., Reinsch H et al. // Coord. Chem. Rev. 2019. V. 380. P. 378. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2018.10.002
  3. Zhu Q.L., Xu Q. // Chem. Soc. Rev. 2014. V. 43. P. 5468. https://doi.org/10.1039/C3CS60472A
  4. Phan A.N.H., Doonan C.J., Uribe-Romo F.J. et al. // Acc. Chem. Res. 2010. V. 1. P. 58. https://doi.org/10.1021/ar900116g
  5. Xianbin Liu, Tiantian Liang, Rongtao Zhang et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2020. V. 13. P. 9643. https://doi.org/10.1021/acsami.0c21486
  6. Voronina A.A., Tarasyuk I.A., Marfin Y.S. et al. // J. Non-Cryst. Solids. 2014. V. 406. P. 5. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2014.09.009
  7. Tarasyuk I.A., Kuzmin I.A., Marfin Y.S. et al. // Synth. Met. 2016. V. 217. P. 189. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2016.03.037
  8. Vashurin A., Marfin Y., Tarasyuk I. et al. // Appl. Organomet. Chem. 2018. V. 32. https://doi.org/10.1002/aoc.4482
  9. Konnerth H., Matsagar B.M., Chen S.S. et al. // Coord. Chem. Rev. 2020. V. 416. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213319
  10. Sharanyakanth P.S., Mahendran R. // Trends Food Sci. Technol. 2020. V. 104. P. 102. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.08.004
  11. Jie Yang, Ying-Wei Yang // Small. 2020. V. 16. https://doi.org/10.1002/smll.201906846
  12. Фуфаева В.А., Филиппов Д.В. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2021. Т. 64. С. 24. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20216405.6354
  13. Xu G.-R., An Z.-H., Xu K. et al. // Coord. Chem. Rev. 2021. V. 427. P. 213554. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213554
  14. Гордиенко П.С., Шабалин И.А., Ярусова С.Б. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 12. С. 1326.
  15. Rasheed T., Ahmad A., Bilal M. et al. // Chemosphere. 2020. V. 259. P. 127369.https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127369
  16. Yajie Chen, Xue Bai, Zhengfang Ye. // Nanomaterials. V. 10. P. 1481. https://doi.org/10.3390/nano10081481
  17. Филиппов Д.В., Фуфаева В.А., Шепелев М.В. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 3. С. 397. https://doi.org/10.31857/S0044457X22030084
  18. Rasheed T., Ahmad A., Bilal M. et al. // Chemosphere. 2020. V. 259. P. 127369. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127369
  19. Abdi J., Abedini H. // Chem. Eng. J. 2020. V. 400. P. 125862. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125862
  20. Shen B., Wang B., Zhu L. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10. P. 1636. https://doi.org/10.3390/nano10091636
  21. Begum J., Hussain Z., Noor T. // Mater. Res. Express. 2020. V. 7. P. 015083. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab6b66
  22. Manousi N., Giannakoudakis D.A., Rosenberg E. et al. // Molecules. 2019. V. 24. P. 4605. https://doi.org/10.3390/molecules24244605
  23. Hidalgo T., Simón-Vázquez R., González-Fernández A., Horcajada P. // Chem. Sci. 2022. V. 13. P. 934. https://doi.org/10.1039/D1SC04112F
  24. Zhang Y., Jia Y., Li M., Hou L. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-018-28015-7
  25. Lashgari M., Yamini Y. // Talanta. 2019. V. 191. P. 283.
  26. Rasheed T., Ahmad A., Bilal M. et al. // Chemosphere. 2020. V. 259. P. 127369. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127369

Дополнительные файлы


© А.А. Карасева, Д.В. Филиппов, А.С. Вашурин, 2023