Synthesis of Fe-ZIF and Adsorption of Zinc and Copper Ions on Its Surface

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A method for the synthesis of Fe(III)-based zeolite imidazolate framework at various metal to linker ratios was proposed. The resulting material was used as an adsorbent for zinc(II) and copper(II) ions. It was shown that the materials were composed of hexagonal particles and represented a microheterogeneous system with an average particle size of 0.05–0.1 μm. The isotherms of nitrogen adsorption in the pores of Fe-ZIF were measured. By processing of the isotherms, porous structure parameters for the samples were found. The adsorption of Cu2+ and Zn2+ ions from aqueous solutions at 298.15 K was studied and high degrees of metal extraction was demonstrated. The adsorption of copper and zinc ions was spontaneous in all cases. The highest coverages of the surface active sites were 0.96 and 0.71 for copper and zinc, respectively. The adsorption in the bulk of energetically homogeneous porous adsorbent and predominance of micropores in iron(III) 2-ethylimidazolate structure were established.

About the authors

A. S. Vashurin

Ivanovo State University of Chemistry and Technology

Email: filippov@isuct.ru
153000, Ivanovo, Russia

A. A. Karaseva

Ivanovo State University of Chemistry and Technology

Email: filippov@isuct.ru
153000, Ivanovo, Russia

D. V. Filippov

Ivanovo State University of Chemistry and Technology

Author for correspondence.
Email: filippov@isuct.ru
153000, Ivanovo, Russia

References

  1. Bhattacharjee S., Jang M.-S., Kwon H.-J. // Catal. Surv. Asia. 2014. V. 18. P. 101. https://doi.org/10.1007/s10563-014-9169-8
  2. Evans J.D., Garai B., Reinsch H et al. // Coord. Chem. Rev. 2019. V. 380. P. 378. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2018.10.002
  3. Zhu Q.L., Xu Q. // Chem. Soc. Rev. 2014. V. 43. P. 5468. https://doi.org/10.1039/C3CS60472A
  4. Phan A.N.H., Doonan C.J., Uribe-Romo F.J. et al. // Acc. Chem. Res. 2010. V. 1. P. 58. https://doi.org/10.1021/ar900116g
  5. Xianbin Liu, Tiantian Liang, Rongtao Zhang et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2020. V. 13. P. 9643. https://doi.org/10.1021/acsami.0c21486
  6. Voronina A.A., Tarasyuk I.A., Marfin Y.S. et al. // J. Non-Cryst. Solids. 2014. V. 406. P. 5. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2014.09.009
  7. Tarasyuk I.A., Kuzmin I.A., Marfin Y.S. et al. // Synth. Met. 2016. V. 217. P. 189. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2016.03.037
  8. Vashurin A., Marfin Y., Tarasyuk I. et al. // Appl. Organomet. Chem. 2018. V. 32. https://doi.org/10.1002/aoc.4482
  9. Konnerth H., Matsagar B.M., Chen S.S. et al. // Coord. Chem. Rev. 2020. V. 416. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213319
  10. Sharanyakanth P.S., Mahendran R. // Trends Food Sci. Technol. 2020. V. 104. P. 102. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.08.004
  11. Jie Yang, Ying-Wei Yang // Small. 2020. V. 16. https://doi.org/10.1002/smll.201906846
  12. Фуфаева В.А., Филиппов Д.В. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2021. Т. 64. С. 24. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20216405.6354
  13. Xu G.-R., An Z.-H., Xu K. et al. // Coord. Chem. Rev. 2021. V. 427. P. 213554. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213554
  14. Гордиенко П.С., Шабалин И.А., Ярусова С.Б. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 12. С. 1326.
  15. Rasheed T., Ahmad A., Bilal M. et al. // Chemosphere. 2020. V. 259. P. 127369.https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127369
  16. Yajie Chen, Xue Bai, Zhengfang Ye. // Nanomaterials. V. 10. P. 1481. https://doi.org/10.3390/nano10081481
  17. Филиппов Д.В., Фуфаева В.А., Шепелев М.В. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 3. С. 397. https://doi.org/10.31857/S0044457X22030084
  18. Rasheed T., Ahmad A., Bilal M. et al. // Chemosphere. 2020. V. 259. P. 127369. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127369
  19. Abdi J., Abedini H. // Chem. Eng. J. 2020. V. 400. P. 125862. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125862
  20. Shen B., Wang B., Zhu L. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10. P. 1636. https://doi.org/10.3390/nano10091636
  21. Begum J., Hussain Z., Noor T. // Mater. Res. Express. 2020. V. 7. P. 015083. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab6b66
  22. Manousi N., Giannakoudakis D.A., Rosenberg E. et al. // Molecules. 2019. V. 24. P. 4605. https://doi.org/10.3390/molecules24244605
  23. Hidalgo T., Simón-Vázquez R., González-Fernández A., Horcajada P. // Chem. Sci. 2022. V. 13. P. 934. https://doi.org/10.1039/D1SC04112F
  24. Zhang Y., Jia Y., Li M., Hou L. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-018-28015-7
  25. Lashgari M., Yamini Y. // Talanta. 2019. V. 191. P. 283.
  26. Rasheed T., Ahmad A., Bilal M. et al. // Chemosphere. 2020. V. 259. P. 127369. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127369

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (203KB)
Indexing metadata
3.

Download (1MB)
Indexing metadata
4.

Download (85KB)
Indexing metadata
5.

Download (88KB)
Indexing metadata
6.

Download (43KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 А.А. Карасева, Д.В. Филиппов, А.С. Вашурин

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».