Composite Aerogels Based on Reduced Graphene Oxide Decorated with Iron Oxide Nanoparticles: Synthesis, Physicochemical and Sorption Properties

E. A. Neskoromnaya; Нескоромная Е. А.; A. V. Babkin; Бабкин А. В.; E. A. Zakharchenko; Захарченко Е. А.; Yu. G. Morozov; Морозов Ю. Г.; E. N. Kabachkov; Кабачков Е. Н.; Yu. M. Shulga; Шульга Ю. М.

doi:10.31857/S0207401X23070130

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

Авторы: Нескоромная Е.А.¹, Бабкин А.В.², Захарченко Е.А.¹, Морозов Ю.Г.³, Кабачков Е.Н.⁴, Шульга Ю.М.⁴
Учреждения:
1. Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук
2. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
3. Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова Российской академии наук
4. Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук
Выпуск: Том 42, № 7 (2023)
Страницы: 41-49
Раздел: XXXIV СИМПОЗИУМ “СОВРЕМЕННАЯ ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА” (СЕНТЯБРЬ 2022 г., ТУАПСЕ)
URL: https://rjmseer.com/0207-401X/article/view/674851
DOI: https://doi.org/10.31857/S0207401X23070130
EDN: https://elibrary.ru/YFHLEQ
ID: 674851

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Доступ платный или только для подписчиков

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

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
Thompson L.A., Darwish W.S. // J. Toxicol. 2019. V. 2019. P. 2345283; https://doi.org/10.1155/2019/2345283
Boretti A., Rosa L. // npj Clean Water. 2019. V. 2. P. 15; https://doi.org/10.1038/s41545-019-0039-9
Конькова Т.В., Гордиенко М.Г., Меньшутина Н.В. и др. // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2017. Т. 12. № 3. С. 32.
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
Liu H., Qiu H. // Chem. Eng. J. 2020. V. 393. P. 124 691; https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124691
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
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
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
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
Huong P., Tu N., Lan H. et al. // RSC Adv. 2018. Issue 22. P. 12 376; https://doi.org/10.1039/C8RA00270C
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
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
Губин С.П., Буслаева Е.Ю. // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2009. Т. 4. № 4. С. 73.
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
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
Thakur A., Kumar S., Rangra V.S. // Proc. AIP Conf. 2015. V. 1661. P. 080032; https://doi.org/10.1063/1.4915423
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
Khamboonrueang D. et al. // Mater. Res. Bull. 2018. V. 107. P. 236.
Paganin V.A., Ticianelli E.A., Gonzalez E.R. // J. Appl. Elecrochem. 1996. V. 26. P. 297.
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
Aliahmad M., Nasiri Moghaddam N. // Mater. Sci-Pol. 2013. V. 31. № 264; https://doi.org/10.2478/s13536-012-0100-6
Shulga Y.M., Melezhik A.V., Kabachkov E.N. et al. // Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2019. V. 125. P. 460.
Ravi T., Sundararaman S. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2021. V. 15. P. 462; https://doi.org/10.1134/S1990793121030295
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
Chen W., Li S., Chen C., Yan L. // Adv. Mater. 2011. V. 23. Issue 47. P. 5679; https://doi.org/10.1002/adma.201102838
Wang T., Zhang L., Wang H. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2013. V. 5. № 23. P. 12449; https://doi.org/10.1021/am403533v
Kumar S., Nair R.R., Pillai P.B. et al. Ibid. 2014. V. 6. № 20. P. 17426; https://doi.org/10.1021/am504826q