Синтез Fe-ZIF и особенности сорбции ионов цинка и меди на его поверхности

Вашурин А. С.; Карасева А. А.; Филиппов Д. В.

doi:10.31857/S0044457X22602292

Синтез Fe-ZIF и особенности сорбции ионов цинка и меди на его поверхности

Authors: Вашурин А.¹, Карасева А.¹, Филиппов Д.¹
Affiliations:
1. Ивановский государственный химико-технологический университет
Issue: Vol 68, No 7 (2023)
Pages: 939-945
Section: КООРДИНАЦИОННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
URL: https://journals.rcsi.science/0044-457X/article/view/136369
DOI: https://doi.org/10.31857/S0044457X22602292
EDN: https://elibrary.ru/RIDOQM
ID: 136369

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Предложен метод синтеза цеолитного имидазолатного каркаса на основе Fe(III) при различных соотношениях металл/линкер, который используется в качестве сорбента для извлечения ионов цинка(II) и меди(II). Для полученных материалов установлено, что частицы имеют гексагональную структуру и представляют собой микрогетерогенную систему со средним размером частиц 0.05–0.1 мкм. Получены изотермы адсорбции азота в порах Fe-ZIF. В результате их обработки найдены параметры пористой структуры синтезированных образцов. Исследована адсорбция ионов Cu²⁺ и Zn²⁺ из водных растворов при температуре 298.15 K и показана их высокая степень извлечения. Процесс адсорбции ионов меди и цинка во всех случаях является самопроизвольным. Максимальная степень заполнения активных центров поверхности достигает 0.96 и 0.71 для меди и цинка соответственно. Установлено протекание адсорбции в объеме энергетически однородного пористого адсорбента и преобладание в структуре 2-этилимидазолата железа(III) микропор.

Keywords

металлоорганические каркасные структуры, удельная поверхность, адсорбция, цеолитные имидазолатные каркасы, сорбционная емкость, степень извлечения, ионы тяжелых металлов

References

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
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
Zhu Q.L., Xu Q. // Chem. Soc. Rev. 2014. V. 43. P. 5468. https://doi.org/10.1039/C3CS60472A
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
Xianbin Liu, Tiantian Liang, Rongtao Zhang et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2020. V. 13. P. 9643. https://doi.org/10.1021/acsami.0c21486
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
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
Vashurin A., Marfin Y., Tarasyuk I. et al. // Appl. Organomet. Chem. 2018. V. 32. https://doi.org/10.1002/aoc.4482
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
Sharanyakanth P.S., Mahendran R. // Trends Food Sci. Technol. 2020. V. 104. P. 102. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2020.08.004
Jie Yang, Ying-Wei Yang // Small. 2020. V. 16. https://doi.org/10.1002/smll.201906846
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
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
Гордиенко П.С., Шабалин И.А., Ярусова С.Б. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 12. С. 1326.
Rasheed T., Ahmad A., Bilal M. et al. // Chemosphere. 2020. V. 259. P. 127369.https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127369
Yajie Chen, Xue Bai, Zhengfang Ye. // Nanomaterials. V. 10. P. 1481. https://doi.org/10.3390/nano10081481
Филиппов Д.В., Фуфаева В.А., Шепелев М.В. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 3. С. 397. https://doi.org/10.31857/S0044457X22030084
Rasheed T., Ahmad A., Bilal M. et al. // Chemosphere. 2020. V. 259. P. 127369. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127369
Abdi J., Abedini H. // Chem. Eng. J. 2020. V. 400. P. 125862. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.125862
Shen B., Wang B., Zhu L. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10. P. 1636. https://doi.org/10.3390/nano10091636
Begum J., Hussain Z., Noor T. // Mater. Res. Express. 2020. V. 7. P. 015083. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab6b66
Manousi N., Giannakoudakis D.A., Rosenberg E. et al. // Molecules. 2019. V. 24. P. 4605. https://doi.org/10.3390/molecules24244605
Hidalgo T., Simón-Vázquez R., González-Fernández A., Horcajada P. // Chem. Sci. 2022. V. 13. P. 934. https://doi.org/10.1039/D1SC04112F
Zhang Y., Jia Y., Li M., Hou L. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41598-018-28015-7
Lashgari M., Yamini Y. // Talanta. 2019. V. 191. P. 283.
Rasheed T., Ahmad A., Bilal M. et al. // Chemosphere. 2020. V. 259. P. 127369. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127369