Синтез и исследование магнитных композитных наносорбентов для удаления ионов тяжелых металлов из водных растворов
DOI:
https://doi.org/10.15328/cb2026_161Ключевые слова:
магнитные наносорбенты, оксид железа, гуминовые кислоты, композитные материалы, вихревое электромагнитное поле, сорбция, тяжелые металлы, очистка водыАннотация
В работе представлены результаты разработки магнитных композитных наносорбентов на основе оксида железа и гуминовых кислот (ГК) для удаления ионов тяжелых металлов из водных сред. Нанокомпозиты получали методом химического соосаждения с последующей модификацией поверхности гуминовыми кислотами в вихревом электромагнитном поле. Фазовый состав, структура, морфология и физико-химические свойства синтезированных материалов исследованы методами рентгенофазового анализа (XRD), инфракрасной спектроскопии (FTIR), сканирующей электронной микроскопии (SEM) и магнитометрии. Сорбционные свойства полученных материалов оценивали методом атомно-абсорбционной спектрометрии по степени извлечения ионов тяжёлых металлов из модельных водных растворов. Установлено, что модификация поверхности оксида железа гуминовыми кислотами способствует формированию функционализированной поверхности, обеспечивающей взаимодействие с ионами металлов. Сочетание сорбционных центров гуминовой матрицы с магнитными свойствами оксида железа обеспечивает эффективное удаление сорбента из очищаемой среды с использованием внешнего магнитного поля. Научная значимость работы заключается в установлении взаимосвязи между составом и поверхностными характеристиками магнитных композитов и их сорбционной эффективностью. Разработанные материалы могут быть использованы в качестве перспективных сорбентов для очистки природных и сточных вод от ионов тяжелых металлов.
Библиографические ссылки
1. Fu F, Wang Q (2011) Journal of Environmental Management 92:407-418. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.11.011
2. Saleh TA, Mustaqeem M, Khaled M (2022) Environmental Nanotechnology, Monitoring & Management 17:100617. https://doi.org/10.1016/j.enmm.2021.100617
3. Fei Y, Hu YH (2023) Chemosphere 335:139077. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.139077
4. Qasem NAA, Mohammed RH, Lawal DU (2021) npj Clean Water 4:36. https://doi.org/10.1038/s41545-021-00127-0
5. Joseph L, Jun BM, Flora JRV, Park CM, Yoon Y (2019) Chemosphere 229:142-159. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.04.198
6. Hong J, Xie J, Mirshahghassemi S, Lead J (2020) RSC Advances 10:3266-3276. https://doi.org/10.1039/C9RA10104G
7. Erdem E, Karapınar N, Donat R (2004) Journal of Colloid and Interface Science 280:309–314. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.08.028
8. Mbuyazi TB, Ajibade PA (2024) Discover Nano 19:158. https://doi.org/10.1186/s11671-024-04102-9
9. Sheraza N, Shah A, Haleem A, Iftikhar FJ (2024) RSC Advances 14:11284-11310. https://doi.org/10.1039/D4RA00976B
10. Keshta BE, Gemeay AH, Sinha DK, Elsharkawy S, Hassan F, Rai N, Arora C (2024) Results in Chemistry 7:101388. https://doi.org/10.1016/j.rechem.2024.101388
11. Kokorin AI, Kulyabko LS, Degtyarev EN, Kovarskii AL, Patsaeva SV, et al. (2018) Russian Journal of Physical Chemistry B 12:172–178. https://doi.org/10.1134/S1990793118010207
12. Abate GY, Alene AN, Habte AT, Addis YA (2021) Journal of Polymers and the Environment 29:967-984. https://doi.org/10.1007/s10924-020-01932-3
13. Pomogailo AD, Kydralieva KA, Zaripova AA, Muratov VS, Dzhardimalieva GI, Pomogailo SI, Golubeva ND, Jorobekova SJ (2011) Macromolecular Symposia 304:18-23. https://doi.org/10.1002/masy.201150603
14. Dzhardimalieva GI, Irzhak VI, Bratskaya SY, Maiorov VY, Privar YO, et al. (2020) Colloid Journal 82:11-17. https://doi.org/10.1134/S1061933X20010032
15. Liu JF, Zhao ZS, Jiang G (2008) Environmental Science & Technology 42:6949-6954. https://doi.org/10.1021/es800924c
16. Zhakina AKh, Arnt OV, Vassilets YeP, Shur VYa, Volegov AS (2020) Russian Journal of Applied Chemistry 93:1366-1371. https://doi.org/10.1134/S1070427220090086
17. Xue S, Xiao Y, Wang G, Fan J, Wan K, He Q, Gao M, Miao Z (2021) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 616:126333. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.126333
18. Zhang X, Zhang P, Wu Z, Zhang L, Zeng G, Zhou C (2013) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 435:85–90. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2012.12.056
19. Boguta P, D’Orazio V, Sokołowska Z, Senesi N (2019) Journal of Environmental Management 245:367-374. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.05.098
20. Klučáková M (2012) Organic Chemistry International 2012:206025. https://doi.org/10.1155/2012/206025
21. Catrouillet C, Davranche M, Dia A, Bouhnik-Le Coz M, Marsac R, Pourret O, Gruau G (2014) Chemical Geology 372:109-118. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2014.02.019
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Т.В. Шакиева, У.Н. Джаткамбаева, Б.Т. Досумова, Л.Р. Сасыкова, А.Т. Конысбаев
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License (CC BY-NC-ND 4.0), которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
