Фотореакция фентона для разложения красителя RR195 на металлоорганическом полимере MIL-53(Fe3+) и композите с оксидом графена

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Металлоорганический полимер MIL-53(Fe) с составом каркаса [Fe(OH)(BDC)(H2O)2] и композит MIL-53(Fe)/GO (GO – оксид графена) получены сольвотермальным методом и охарактеризованы методами рентгенографии, рентгеновской абсорбционной и ИК-фурье-спектроскопии, растровой и просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что MIL-53(Fe) в составе композита MIL-53(Fe)/GO отличается от исходного MIL-53(Fe) отсутствием примесной фазы (фаз), меньшим содержанием молекул воды, бóльшим количеством растворителя и ионов Fe2+, а также морфологией и микроструктурой. В фотореакции Фентона степень разложения красителя RR195 в присутствии композита MIL-53(Fe)/GO превосходит степень разложения исходного MIL-53(Fe), которая практически не меняется после трех циклов фотопроцесса.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. М. Кузьмичева

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: ms.asenka1984@mail.ru
Россия, Москва

А. А. Гайнанова

МИРЭА – Российский технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: ms.asenka1984@mail.ru
Россия, Москва

Ке Куанг Нгуен

МИРЭА – Российский технологический университет

Email: ms.asenka1984@mail.ru
Россия, Москва

Е. В. Храмов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: ms.asenka1984@mail.ru
Россия, Москва

Р. Д. Светогоров

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: ms.asenka1984@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Qasem N.A.A., Ben-Mansour R., Habib M.A. // Appl. En. 2018. V. 60. P. 317. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.10.011
  2. Almáši M., Zeleňák V., Palotai P. et al. // Inorg. Chem. Commun. 2018. V. 93. P. 115. https://doi.org/10.1016/j.inoche.2018.05.007
  3. Wang C.-C., Zhang Y.-Q., Li J., Wang P. // Appl. Catal. B. 2016. V. 193. P. 198. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.04.030
  4. Dhaka S., Kumar R., Deep A. et al. // Coord. Chem. Rev. 2019. V. 380. P. 330. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2018.10.003
  5. Zhang C., Ai L., Jiang J. // J. Mater. Chem. A. 2015. V. 3. P. 3074. https://doi.org/10.1039/C4TA04622F
  6. Wang C.-C., Li J.-R., Lv X.-L. et al. // Energy Environ. Sci. 2014. V. 7. № 9. P. 2831. https://doi.org/10.1039/C4EE01299B
  7. Al-Rowaili F., Jamal A., Ba-Shammakh M.S., Rana A. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 15895. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.8b03843
  8. Dhakshinamoorthy A., Alvaro M., Garcia H. // Chem. Commun. 2012. V. 48. № 92. P. 11275. https://doi.org/10.1039/C2CC34329K
  9. Trinh N.D., Hong S.-S. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2015. V. 15. P. 5450. https://doi.org/10.1166/jnn.2015.10378
  10. Ai L., Zhang C., Li L., Jiang J. // Appl. Catal. B. 2014. V. 148–149. P. 191. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2013.10.056
  11. Liang R., Shen L., Jing F. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. V. 7. № 18. P. 9507. https://doi.org/10.1021/acsami.5b00682
  12. Zhang Y., Zhou J., Chen J. et al. // J. Hazardous Mater. 2020. V. 392. P. 122315. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122315
  13. Dong C., Xing M., Zhang J. // Front. Environ. Chem. 2020. V. 1. P. 8. https://doi.org/10.3389/fenvc.2020.00008
  14. Xiong W., Zeng G., Yang Z. et al. // Sci. Total Environ. 2018. V. 627. P. 235. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.01.249
  15. Zhao W., Zheng Y., Cui L. et al. // Chem. Eng. J. 2019. V. 371. P. 461. https://doi.org/10.1016/j.cej.2019.04.070
  16. Yang Z., Xu X., Liang X. et al. // Appl. Catal. B. 2016. V. 198. P. 112. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.05.041
  17. Vu T.A., Le G.H., Dao C.D. et al. // RSC Adv. 2015. V. 5. P. 5261. https://doi.org/10.1039/C4RA12326C
  18. Sarkar C., Basu J.K., Samanta A.N. // Chem. Eng. J. 2019. V. 377. P. 119621. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.08.007
  19. Chen Q., Zhang J., Lu J., Liu H. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. № 31. P. 16400. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.04.252
  20. Huang Z.-H., Liu G., Kang F. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2012. V. 4. P. 4942. https://doi.org/10.1021/am3013104
  21. Vu H.T., Tran L.T., Le G.H. et al. // Vietnam J. Chem. 2019. V. 57. № 6. P. 681. https://doi.org/10.1002/vjch.201900055
  22. Wu Q., Liu Y., Jing H. et al. // Chem. Eng. J. 2020. V. 390. P. 124615. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.124615
  23. Sert E., Yılmaz E., Atalay F.S. // Anadolu University J. Sci. Technol. A. 2017. V. 18. № 5. P. 1107. https://doi.org/10.18038/aubtda.328791
  24. Chaturvedi G., Kaur A., Kansal S.K. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. № 27. P. 16857. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b04312
  25. Светогоров Р.Д. Свидетельство № 2018661057 на программу для ЭВМ “Diana – Diffraction Analyzer” от 31.08.2018.
  26. Svetogorov R.D., Dorovatovskii P.V., Lazarenko V.A. // Cryst. Res. Technol. 2020. V. 55. № 5. P. 1900184. https://doi.org/10.1002/crat.201900184
  27. Nguyen Q.K., Kuz’micheva G.M., Khramov E.V. et al. // Crystals. 2021. V. 11. P. 1281. https://doi.org/10.3390/cryst11111281
  28. Millange F., Guillou N., Walton R.I. et al. // Chem. Commun. 2008. V. 39. P. 4732. https://doi.org/10.1039/b809419e
  29. Wu L., Chaplais G., Xue M. et al. // RSC Adv. 2019. V. 9. № 4. P. 1918. https://doi.org/10.1039/c8ra08522f
  30. Ain Q.T., Haq S.H., Alshammari A. et al. // Beilstein J. Nanotechnol. 2019. V. 10. P. 901. https://doi.org/10.3762/bjnano.10.91
  31. Siburian R., Sihotang H., Lumban Raja S. et al. // Oriental J. Chem. 2018. V. 34. № 1. P. 182. https://doi.org/10.13005/ojc/340120
  32. Nivetha R., Kollu P., Chandar K. et al. // RSC Adv. 2019. V. 9. № 6. P. 3215. https://doi.org/10.1039/c8ra08208a
  33. Lis M.J., Caruzi B.B., Gil G.A. et al. // Polymers. 2019. V. 11. № 4. P. 713. https://doi.org/10.3390/polym11040713
  34. Свердлов Л.М., Ковнер М.А., Крайнов Е.П. Колебательные спектры многоатомных молекул. M.: Наука, 1970. 560 c.
  35. Quang T.T., Truong N.X., Minh T.H. et al. // Topics Catal. 2020. V. 63. № 11–14. P. 1227. https://doi.org/10.1007/s11244-020-01364-2
  36. Pham D.D., Pham N.H. // Adv. Mater. Sci. Eng. 2021. V. 2021. № 1. 5540344. https://doi.org/10.1155/2021/5540344
  37. Ameta R., Chohadia K.A., Jain A., Punjabi P.B. // Advanced Oxidation Processes for Waste Water Treatment. Academic Press, 2018. P. 49. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-810499-6.00003-6
  38. Behravesh N., Younesi H., Bahramifar N. et al. // Ecotoxicol. Environ. Safety. 2024. V. 285. P. 117057. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2024.117057

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема синтеза образцов MIL-53(Fe)/GO и MIL-53(Fe).

Скачать (429KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дифрактограммы экспериментальных образцов MIL-53(Fe)/GO (1), MIL-53(Fe)-I (2), MIL-53(Fe)-II (3) и теоретическая штрихграмма образца MIL-53(Fe) (пересчет на CuKα) из базы данных CCDC № 690316 (а). Сплошными стрелками отмечены отражения примесной фазы/фаз, пунктирными – отражения оксида графена. Дифрактограмма оксида графена (б). Схематическое изображение изменения формы фрагмента каркаса MIL-53(Fe)/GO (в).

Скачать (264KB)
Метаданные
4. Рис. 3. XANES- (а) и EXAFS-спектры (б) на K-крае поглощения Fe образцов MIL-53(Fe)/GO (1), MIL-53(Fe)-I (2), MIL-53(Fe)-II) (3) и стандартов FeO (4), α-Fe2O3 (5), γ-Fe2O3 (6), Fe (7).

Скачать (283KB)
Метаданные
5. Рис. 4. ИК-фурье-спектры образцов MIL-53(Fe)-II (1) и MIL-53(Fe)/GO (2).

Скачать (221KB)
Метаданные
6. Рис. 5. РЭМ- (а, б) и ПЭМ-изображения (в, г) образцов MIL-53(Fe)-II (а, в) и MIL-53(Fe)/GO (б, г) (стрелками отмечены наночастицы MIL-53(Fe)); РЭМ-изображение композита MIL-53(Fe)/GO с картированием по железу (д).

Скачать (668KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Кинетические кривые фоторазложения красителя RR195: а – в присутствии H2O2 (1), фотокатализаторов MIL-53(Fe)/GO (2, 4) и MIL-53(Fe)-II (3) при введении в фотореакционную смесь 0.4 мл H2O2 (3, 4) и облучении видимым светом (1, 3, 4); б – при объеме вводимого в смесь H2O2 0.2 (1), 0.4 (2), 0.6 мл (3); в – рН смеси 3 (1), 5.5 (2), 7.5 (3); г – начальной концентрации RR195 150 (1), 125 (2), 100 мд (3); д – стабильность каталитической активности в первом (1), втором (2) и третьем (3) циклах фотореакции.

Скачать (403KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».