КИСЛОТНО-ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТИ КРЕМНИЙОКСИУГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ И СИЛИКАГЕЛЯ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА АДСОРБЦИЮ КРАСИТЕЛЕЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

В работе проведен механохимический синтез кремнийоксиуглеродных композитов на основе смесей активированного угля и силикагеля с различным массовым соотношением. Установлено, что полученные материалы обладают однородной аморфной структурой и достаточно развитой пористостью. Показано, что кислотно-основные свойства поверхности определяются фенольными, карбоксильными и силанольными группами различной конфигурации, причем наибольший вклад вносят группировки с рKa 8.5—12. Увеличение концентрации этих групп с одновременным уменьшением концентрации групп с рKa 0—5 приводит к возрастанию значения рН в точке нулевого заряда. Выявлено, что за счет электростатических взаимодействий синтезированные композиты более эффективно поглощают метиловый оранжевый, чем метиловый голубой. Наибольшее значение адсорбционной емкости по отношению к метиловому оранжевому (286.2 мг/г) показал образец, полученный из смеси с массовым соотношением активированного угля и силикагеля 1:2.

Об авторах

И. С. Гришин

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: grish.in.03.97@gmail.com
Иваново, Россия

Н. Н. Смирнов

Ивановский государственный химико-технологический университет

Email: grish.in.03.97@gmail.com
Иваново, Россия

Д. Н. Яшкова

Институт химии растворов им. Г. А. Крестова РАН

Email: grish.in.03.97@gmail.com
Иваново, Россия

Список литературы

  1. Stabler C., Ionescu E., Graczyk-Zajac M., et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2018. V. 101. P. 4817. doi: 10.1111/jace.15932.
  2. Widgeon S.J., Sen S., Mera G., et al. // Chem. Mat. 2010. V. 22. P. 6221. doi: 10.1021/cm1021432.
  3. Marchewka J., Jelen P., Rutkowska I., et al. // Materials. 2021. V. 14. P. 1340. doi: 10.3390/ma14061340.
  4. Mera G., Gallei M., Bernard S., et al. // Nanomater. 2015. V. 5. P. 468. doi: 10.3390/nano5020468.
  5. Lu K. // Mater. Sci. Eng.: R: Rep. 2015. V. 97. P. 23. doi: 10.1016/j.mser.2015.09.001.
  6. Adam M., Vakifahmetoglu C., Colombo P., et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2013. V. 97. № 3. P. 959. doi: 10.1111/jace.12708.
  7. Tamayo A., Mazo M.A., Ruiz-Caro R., et al. // Chem. Eng. J. 2015. V. 280. P. 165—174. doi: 10.1016/j.cej.2015.05.111.
  8. Liao N., Zheng B., Zhang M., Xue W. // Int. J. Hydrog. Energy. 2019. Vol. 44. № 48. P. 26679. doi: 10.1016/j.ijhydene.2019.08.098.
  9. Graczyk-Zajac M., Vrankovic D., Waleska P., et al. // J. Mater. Chem. A. 2018. V. 6. P. 93. DOI: doi.org/10.1039/C7TA09236A.
  10. Pan J., Shen W., Zhao Y., et al. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2019. V. 584. P. 124041. doi: 10.1016/j.colsurfa.2019.124041.
  11. Pan J., Ren J., Xie Y., et al. // Res. Chem. Intermed. 2017. V. 43. P. 3813. doi: 10.1007/s11164-016-2850-y.
  12. Bruzzoniti M.C., Appendini M., Onida B., et al. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2018. V. 25. N. 11. P. 10619. doi: 10.1007/s11356-018-1367-x.
  13. Yu Z., Feng Y., Li S., Pei Y. // J. Eur. Ceram. Soc. 2016. V. 36. N. 15. P. 3627. doi: 10.1016/j.jeucercamsc.2016.02.003.
  14. Meng L., Zhang X., Tang Y., et al. // Sci Rep. 2015. V. 5. P. 7910. doi: 10.1038/srep07910.
  15. Simões dos Reis G., Sampaio C.H., Lima E.C., Wilhelm M. // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2016. V. 497. P. 304. doi: 10.1016/j.colsurfa.2016.03.021.
  16. Wasan Awin E., Lale A., Kumar K., et al. // Materials. 2018. V. 11. N. 3. P. 362. doi: 10.3390/ma11030362.
  17. Hojamberdiev M., Prasad R.M., Morita K., et al. // Micropor. Mesopor. Mat. 2012. V. 151. P. 330-338. doi: 10.1016/j.micromeso.2011.10.015.
  18. Wen Q., Yu Z., Riedel R. // Prog. Mater. Sci. 2020. V. 109. P. 100623. doi: 10.1016/j.pmatsci.2019.100623.
  19. Yu S., Tu R., Goto T. // J. Eur. Ceram. Soc. 2016. V. 36. P. 403. doi: 10.1016/j.jeucercamsc.2015.10.029.
  20. Zare A., Su Q., Gigax J., et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2019. V. 446. P. 10. doi: 10.1016/j.nimb.2019.03.009.
  21. Grishin I.S., Smirnov N.N., Smirnova D.N. // Inorg. Mater. Appl. Res. 2023. V. 14. P. 800. doi: 10.1134/S2075113323030152.
  22. Gorgulho H.F., Mesquita J.P., Gonçalves F., et al. // Carbon. 2008. V. 46. No. 12. P. 1544. doi: 10.1016/j.carbon.2008.06.045.
  23. Feng J., Xiao Y., Jiang Y., Feng J. // Ceram. Int. 2015. V. 41. P. 5281. doi: 10.1016/j.ceramint.2014.11.111.
  24. Mazo M.A., Tamayo A., Rubio J. // J. Eur. Ceram. Soc. 2016. V. 36. N. 10. P. 2443. doi: 10.1016/j.jeucercamsc.2016.03.012.
  25. Guo S., Zou Z., Chen Y., et al. // Environ. Pollut. 2023. V. 320. P. 121060. doi: 10.1016/j.envpol.2023.121060.
  26. Liu X., Cheng J., Lu X., Wang R. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. P. 26909. doi: 10.1039/c4cp02955k.
  27. Rimola A., Costa D., Sodupe M., et al. // Chem. Rev. 2013. V. 113. N. 6. P. 4216. doi: 10.1021/cr3003054.
  28. Lee H., Fiore S., Berruti F. // Biomass and Bioenergy. 2024. V. 191. P. 107446. doi: 10.1016/j.biombioe.2024.107446.
  29. Eleryan A.A., Hassaan M., Altaf N.M., et al. // Sci. Rep. 2024. V. 14. N. 1. P. 13585. doi: 10.1038/s41598-024-63510-0.
  30. Ouedrhiri A., Lghazi Y., Bahar J., et al. // Phys. Chem. Res. 2022. V. 10. N. 3. P. 301. doi: 10.22036/PCR.2021.303554.1968.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).