In situ synthesis of nano-CeO2 and chitosan composite

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Nanosized cerium oxide (CeO2) particles were prepared by co-precipitation method using chitosan as a template, cerium (III) nitrate and cerium (IV) sulfate as starting materials and aqueous ammonia solution as a precipitating agent. XRD data indicate that cerianite with face-centered cubic phase is formed in the reaction systems. The size of the coherent scattering regions is about 3 nm or less. FTIR spectroscopy data indicate the interaction of polymer molecules with the inorganic component. The shift of absorption bands related to N-H bonds for composites with Ce(III) and Ce(IV) compared to chitosan indicates the interaction of amino groups with CeO2 particles. The application of chitosan as a matrix for the synthesis of CeO2 nanoparticles showed that this approach is more economical and easier to produce nanomaterials for various applications.

Full Text

Restricted Access

About the authors

L. A. Zemskova

Institute of Chemistry, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: zemskova@ich.dvo.ru
Russian Federation, Vladivostok, 690022

V. E. Silant’ev

Institute of Chemistry, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences; Far Eastern Federal University, School of Medicine and Life Sciences

Email: vladimir.silantyev@gmail.com
Russian Federation, Vladivostok, 690022; Vladivostok, 690022

D. Kh. Shlyk

Institute of Chemistry, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences

Email: zemskova@ich.dvo.ru
Russian Federation, Vladivostok, 690022

References

  1. Иванов В.К., Щербаков А.Б., Усатенко А.В. // Успехи химии. 2009. Т. 78. № 9. С. 924.
  2. Иванов В.К., Полежаева О.С., Третьяков Ю.Д. // Рос. хим. журн. 2009. Т. 53. № 2. С. 56.
  3. Кузнецова С.А., Халипова О.С., Козик В.В. Пленки на основе диоксида церия: получение, свойства, применение. Томск: Издательский дом Томского гос. ун-та, 2016. 200 с.
  4. Shcherbakov A.B., Reukov V.V., Yakimansky A.V. et al. // Polymers. 2021. V. 13. № 6. P. 924. https://doi.org/10.3390/polym13060924
  5. Иванов В.К., Козик В.В., Шапорев А.С. и др. // Химия в интересах устойчивого развития. 2011. Т. 19. С. 249.
  6. Лысенко Н.Д., Швец А.В., Ильин В.Г. // Теоретическая и экспериментальная химия. 2008. Т. 44. № 3. С. 186.
  7. Melnikova N., Malygina D., Korokin V. et al. // Molecules. 2023. V. 28. P. 2604. https://doi.org/10.3390/molecules28062604
  8. Шишмаков А.Б., Микушина Ю.В., Корякова О.В. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 7. С. 867. https://doi.org/10.31857/S0044457X22602231
  9. Sifontes A.B., Gonzalez G., Ochoa J.L. et al. // Mater. Res. Bull. 2011. V. 46. P. 1794. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2011.07.049
  10. Sifontes A.B., Rosales M., Méndez F.J. et al. // J. Nanomater. 2013. V. 2013. P. 265797. http://dx.doi.org/10.1155/2013/265797
  11. Rahdar A., Aliahmad M., Hajinezhad M.R. et al. // J. Mol. Struct. 2018. V. 1173. P. 166. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2018.06.092
  12. Kaygusuz H., Torlak E., Akın-Evingür G. et al. // Int. J. Biol. Macromol. 2017. V. 105. P. 1161. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.07.144
  13. Petrova V.A., Gofman I.V., Dubashynskaya N.V. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. P. 5415. https://doi.org/10.3390/ijms24065415
  14. Petrova V.A., Dubashynskaya N.V., Gofman I.V. et al. // Int. J. Biol. Macromol. 2023. V. 229. P. 329. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.12.305
  15. Bhushan S., Singh S., Maiti T.K. et al. // Int. J. Biol. Macromol. 2023. V. 236. P. 123813. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.123813
  16. Kluczka J., Dudek G., Kazek-Kęsik A. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. P. 1567. https://doi.org/10.3390/ijms20071567
  17. Wujcicki Ł., Mańdok T., Budzińska-Lipka W. et al. // Sci. Rep. 2023. V. 13. № 1. P. 13049. https://doi.org/10.1038/s41598-023-40064-1
  18. Farokhi M., Parvareh A., Moraveji M.K. // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2018. V. 25. № 27. P. 27059. https://doi.org/10.1007/s11356-018-2594-x
  19. Zhang L., Zhu T., Liu X. et al. // J. Hazard. Mater. 2016. V. 308. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2016.01.015
  20. Pourjavadi A., Mahdavinia G.R., Zohuriaan-Mehr M.J. et al. // J. Appl. Polym. Sci. 2003.V. 88. P. 2048. https://doi.org/10.1002/app.11820
  21. Wang S., Gu F., Li C. et al. // J. Cryst. Growth. 2007. V. 307. P. 386. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2007.06.025
  22. Шахно И.В., Шевцова З.Н., Федоров П.И. и др. Химия и технология редких и рассеянных элементов. М.: Высшая школа, 1976. Ч. II. 360 с.
  23. Петухов О.Ф., Рузиев Б.Т., Курбанов М.А. и др. // Горный вестник Узбекистана. 2021. № 3 (86). С. 49. https://doi.org/10.54073/GV.2021.2.86.013
  24. Shukla S.K., Mishra A.K., Arotiba O.A. et al. // Int. J. Biol. Macromol. 2013. V. 59. P. 46. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2013.04.043
  25. Zhitomirsky I. // J. Mater. Sci. 2006. V. 41. P. 8186. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-006-0994-7
  26. Хитин и хитозан: природа, получение и применение. Материалы проекта CYNED IV.14 Хитин и хитозан из отходов переработки ракообразных / Под ред. M.Sc Ana Pastor de Abram. М.: Российское хитиновое общество, 2010. 292 с.
  27. Братская С.Ю., Пестов А.В. Хелатирующие производные хитозана. Владивосток: Дальнаука, 2016. 232 с.
  28. Tsurkan M.V., Voronkina A., Khrunyk Y. et al. // Carbohydr. Polym. 2021. V. 252. P. 117204. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2020.117204
  29. Socrates G. Infrared and Raman characteristic group frequencies: tables and charts // George Socrates. Chichester: John Wiley & Sons Ltd., 2001. 368 p.
  30. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Современная неорганическая химия / Пер. с англ. М.: Мир, 1969. Ч. 3. 224 с.
  31. Мочалова А.Е., Смирнова Л.А. // Высокомолекулярные соединения. Сер. Б. 2018. Т. 60. № 2. C. 89. https://doi.org/10.7868/S2308113918020018

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. IR Fourier absorption spectra in a wide range and in the range of 500-800 cm–1: HTZ (1, 1a), composites Ce_3_Chit (2, 2a) and Ce_4_Chit (3, 3a).

Download (299KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Diffractograms of samples of hybrid materials Ce_3_Chit (1), Ce_4_Chit (2).

Download (91KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. SEM images of the composites Ce_3_Chit (a) and Ce_4_Chit (b).

Download (154KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Results of EMF analysis of Ce_3_Chit (a) Ce_4_Chit (b) composites.

Download (428KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

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».