Седиментация суспензии диоксида титана магнитными флокулянтами
- Авторы: Проскурина В.Е.1, Кашина Е.С.1, Рахматуллина А.П.1
-
Учреждения:
- Казанский национальный исследовательский технологический университет
- Выпуск: Том 85, № 1 (2023)
- Страницы: 77-84
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0023-2912/article/view/137202
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0023291222600420
- EDN: https://elibrary.ru/KFCFCX
- ID: 137202
Цитировать
Аннотация
Синтезированы магнитные флокулянты на основе наночастиц магнетита Fe3O4 и ионогенных и неионогенных сополимеров акриламида, отличающихся по концентрации ионогенных звеньев и значению молекулярной массы. Синтез осуществляли в два этапа: осаждением аммиаком из смешанного водного раствора солей хлоридов железа II и III было выделено два образца магнетита, различающихся по размерным и поверхностным характеристикам, которые затем смешивали с водными растворами полиакриламидных флокулянтов. Характеристику индивидуальных частиц магнетита, сополимеров, магнитных флокулянтов на их основе осуществляли методом динамического светорассеяния. Оценено влияние природы и флокулирующей способности магнитных флокулянтов на процесс седиментации суспензии диоксида титана. Изменяя размеры магнитных наночастиц и молекулярные параметры сополимеров акриламида в магнитном флокулянте, можно получить высокоэффективный многофункциональный флокулянт для селективного разделения многокомпонентных дисперсных систем.
Об авторах
В. Е. Проскурина
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Email: v_proskurina@mail.ru
Россия, 420015, Казань,
ул. Карла Маркса, 68
Е. С. Кашина
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Email: v_proskurina@mail.ru
Россия, 420015, Казань,
ул. Карла Маркса, 68
А. П. Рахматуллина
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: v_proskurina@mail.ru
Россия, 420015, Казань,
ул. Карла Маркса, 68
Список литературы
- Jumadi J., Kamari A., Hargreaves J.S.J., Yusof N. A review of nano‑based materials used as flocculants for water treatment // International Journal of Environmental Science and Technology. 2020. V. 17. P. 3571–3594.
- Kobylinska N., Klymchuk D., Shakhovsky A., Khainakova O., Ratushnyak Y., Duplij V., Matvieieva N. Biosynthesis of magnetite and cobalt ferrite nanoparticles using extracts of “hairy” roots: preparation, characterization, estimation for environmental remediation and biological application // RSC Advances. 2021. V. 11. № 43. P. 26974–26987.
- Першина А.Г., Сазонов А.Э., Мильто И.В. Использование магнитных наночастиц в биомедицине // Бюллетень сибирской медицины. 2008. Т. 7. № 2. С. 70–78.
- Ghibaudo F., Gerbino E., Copello G.J., Dall’Orto V.C., Gómez-Zavaglia A. Pectin-decorated magnetite nanoparticles as both iron delivery systems and protective matrices for probiotic bacteria // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2019. V. 180. P. 193–201.
- El-kharrag R., Abdel Halim S.S., Amin A., Greish Y.E. Synthesis and characterization of chitosan-coated magnetite nanoparticles using a modified wet method for drug delivery applications // International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials. 2019. V. 68. № 1–3. P. 73–82.
- Li S.N., Li B., Yu Z.R., Gong L.X., Xia Q.Q., Feng Y., Tang L.C. Chitosan in-situ grafted magnetite nanoparticles toward mechanically robust and electrically conductive ionic-covalent nanocomposite hydrogels with sensitive strain-responsive resistance // Composites Science and Technology. 2020. V. 195. P. 108173.
- Курмангажи Г., Тажибаева С.М., Мусабеков К.Б., Левин И.С., Кузин М.С., Ермакова Л.Э., Ю В.К. Получение дисперсных композиций магнетит-бентонит и адсорбция на них казкаина // Коллоидный журнал. 2021. Т. 83. № 3. С. 320–329.
- Джардималиева Г.И., Иржак В.И., Братская С.Ю., Майоров В.Ю., Привар Ю.О., Касымова Э.Д., Кыдралиева К.А. Стабилизация наночастиц магнетита в среде гуминовых кислот и исследование их сорбционных свойств // Коллоидный журнал. 2020. Т. 82. № 1. С. 11–17.
- Niculescu A.G., Chircov C., Grumezescu A.M. Magnetite nanoparticles: synthesis methods–a comparative review // Methods. 2021. V. 199. P. 16–27.
- Ma J., Fu X., Jiang L., Zhu G., Shi J. Magnetic flocculants synthesized by Fe3O4 coated with cationic polyacrylamide for high turbid water flocculation // Environmental Science and Pollution Research. 2018. V. 25. № 26. P. 25955–25966.
- Wu W., Wu Z., Yu T., Jiang C., Kim W.S. Recent progress on magnetic iron oxide nanoparticles: synthesis, surface functional strategies and biomedical applications // Science and Technology of Advanced Materials. 2015. V. 16. № 2. Article ID 023501.
- Wang T., Yang W.L., Hong Y., Hou Y.L. Magnetic nanoparticles grafted with amino-riched dendrimer as magnetic flocculant for efficient harvesting of oleaginous microalgae // Chemical Engineering Journal. 2016. V. 297. P. 304–314.
- Yu W., Wang C., Wang G., Feng Q. Flocculation performance and kinetics of magnetic polyacrylamide microsphere under different magnetic field strengths // Journal of Chemistry. 2020. V. 2020. Article ID 1579424.
- Gu N., Wang C., Zhang J., Shen T. Synthesis and characterization of magnetic poly (acrylamide-co-maleic anhydride) grafted gelatin as a novel heavy metal ions wastewater treatment agent // Desalination and Water Treatment. 2018. V. 116. P. 170–178.
- Wang S., Zhang C., Chang Q. Synthesis of magnetic crosslinked starch-graft-poly (acrylamide)-co-sodium xanthate and its application in removing heavy metal ions // Journal of Experimental Nanoscience. 2017. V. 12. № 1. P. 270–284.
- Мягченков В.А., Баран А.А., Бектуров Е.А., Булидорова Г.В. Полиакриламидные флокулянты. Казань: Изд-во Казанского гос. технол. ун-та, 1998. 288 с.
- Кашина Е.С., Проскурина В.Е., Крупин А.С., Губочкина Д.В., Голдобина С.С., Галяметдинов Ю.Г. Магнитный флокулянт для очистки трансформаторного масла // Вестник технологического университета. Казань. 2021. Т. 24. № 10. С. 5–9.
- Мягченков В.А., Булидорова Г.В., Чуриков Ф.И. Оценка адсорбции и десорбции ионогенных и неионогенных (со)полимеров акриламида на каолине по данным о кинетике вторичной флокуляции // Известия Вузов. Серия: Химия и химическая технология. 1997. Т. 40. № 6. С. 41–44.
- Гервальд А.Ю., Прокопов Н.И., Ширякина Ю.М. Синтез суперпарамагнитных наночастиц магнетита // Вестник МИТХТ им. МВ Ломоносова. 2010. Т. 5. № 3. С.45–49.
- Niculescu A.G., Chircov C., Grumezescu A.M. Magnetite nanoparticles: Synthesis methods–A comparative review // Methods. 2022. V. 199. P. 16−27.
- Shchetinin I.V., Seleznev S.V., Dorofievich I.V. Structure and magnetic properties of nanoparticles of magnetite obtained by mechanochemical synthesis // Metal Science and Heat Treatment. 2021. V. 63. № 1. P. 95–100.
- Nguyen M.D., Tran H.V., Xu S., Lee T.R. Fe3O4 Nanoparticles: structures, synthesis, magnetic properties, surface functionalization, and emerging applications // Applied Sciences. 2021. V. 11. № 23. P. 11301.
- Cursaru L.M., Piticescu R.M., Dragut D.V., Tudor I.A., Kuncser V., Iacob N., Stoiciu F. The influence of synthesis parameters on structural and magnetic properties of iron oxide nanomaterials // Nanomaterials. 2020. V. 10. № 1. P. 85.
- Баран А.А. Полимерсодержащие дисперсные системы / Под ред. А.А. Баран. Киев: Наук. думка, 1986. 204 с.
- Липатов Ю.С., Тодосийчук Т.Т., Чорная В.Н. Адсорбция смесей полимеров из разбавленных и полуразбавленных растворов // Успехи химии. 1995. Т. 64. № 5. С. 497–504.