Синтез наночастиц оксида цинка при переработке гальванических шламов

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Впервые показана возможность синтеза наночастиц оксида цинка при переработке гальванических шламов методом микроэмульсионного выщелачивания и последующего осаждения наночастиц в этой микроэмульсии. На модельных системах с ZnO и Zn(OH)2 изучено выщелачивание цинка в обратные микроэмульсии в системе додецилсульфат натрия–бутанол-1–керосин–вода, содержащие в качестве экстрагента ди(2-этилгексил)фосфорную кислоту, капроновую кислоту или смесь трибутилфосфата и уксусной кислоты. Наилучшие результаты выщелачивания получены для микроэмульсии с ди(2-этилгексил)фосфорной кислотой. На модельной системе гидроксид цинка, загрязненный гидроксидом железа(III), показана возможность селективного извлечения цинка в микроэмульсию. Разработан метод синтеза наночастиц, включающий микроэмульсионное выщелачивание цинка, отделение непрореагировавшей твердой фазы, осаждение наночастиц ZnO из микроэмульсии водным раствором NaOH, отделение осадка, его промывание и высушивание. При использовании модельной системы с ZnO этим методом синтезированы сферические наночастицы диаметром 34 ± 9 нм (по данным просвечивающей электронной микроскопии), анализ дифрактограммы показал, что был получен ZnO.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. М. Мурашова

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Автор, ответственный за переписку.
Email: namur_home@mail.ru
Россия, Миусская пл., 9, Москва, 125047

М. Ю. Купцова

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: namur_home@mail.ru
Россия, Миусская пл., 9, Москва, 125047

П. О. Токарев

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Email: namur_home@mail.ru
Россия, Миусская пл., 9, Москва, 125047

Список литературы

  1. Систер В.Г., Клушин В.Н., Родионов А.И. Переработка и обезвреживание осадков и шламов. М.: Дрофа, 2008. 248 с.
  2. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям ИТС 36-2017 “Обработка поверхностей металлов и пластмасс с использованием электролитических и химических процессов”. М.: Бюро НДТ, 2017. 228 с.
  3. Jha M.K., Kumar V., Singh R.J. // Resour. Conserv. Recycl. 2001. V. 33. № 1. P. 1. https://doi.org/10.1016/S0921-3449(00)00095-1
  4. Krishnan S., Zulkapli N.S., Kamyab H. et al. // Environ. Technol. Innovation. 2021. V. 22. P. 101525. https://doi.org/10.1016/j.eti.2021.101525
  5. Lobato N.C.C., Villegas E.A., Mansur M.B. // Resour. Conserv. Recycl. 2015. V. 102. P. 49. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2015.05.025
  6. Brar K.K., Magdouli S., Othmani A. et al. // Environ. Res. 2022. V. 207. P. 112202. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112202
  7. Hernández-Saravia L.P., Carmona E.R., Villacorta A. et al. // Green Chem. Lett. Rev. 2023. V. 16. № 1. P. 2260401. https://doi.org/10.1080/17518253.2023.2260401
  8. Deep A., Sharma A.L., Mohanta G.C. et al. // Waste Manage. 2016. V. 51. P. 190. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.01.033
  9. Томина Е.В., Дмитренков А.И., Жужукин К.В. // Изв. вузов. Лесной журн. 2022. № 4. С. 173. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-4-173-184
  10. Серцова А.А., Маракулин С.И., Юртов Е.В. // Рос. хим. журн. (Журн. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2015. Т. 59. № 3. С. 78.
  11. Kumar M., Bansal M., Garg R. // Mater. Today: Proc. 2021. V. 43. № 2. P. 892. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.07.215
  12. Бакина О.В., Чжоу В.Р., Иванова Л.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 3. С. 401. https://doi.org/10.31857/S0044457X22601249
  13. Jiang Z., Liu B., Yu L. et al. // J. Alloys Compd. 2023. V. 956. P. 170316. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.170316
  14. Rakshir A.K., Naskar B., Moulik S.P. // Current Science. 2019. V. 116. № 6. P. 898. https://doi.org/10.18520/cs/v116/i6/898-912
  15. Jalali-Jivan M., Garavand F., Jafari S.M. // Adv. Colloid Interface Sci. 2020. V. 283. P. 102227. https://doi.org/10.1016/j.cis.2020.102227
  16. Мурашова Н.М., Купцова М.Ю. // Хим. пром. сегодня. 2019. № 6. С. 64.
  17. Товстун С.А., Разумов В.Ф. // Успехи химии. 2011. Т. 80. № 10. С. 966. https://doi.org/10.1070/RC2011v080n10ABEH004154
  18. Hingorani S., Pillai V., Kumar P. et al. // Mater. Res. Bull. 1993. V. 28. № 12. P. 1303. https://doi.org/10.1016/0025-5408(93)90178-G
  19. Юртов Е.В., Мурашова Н.М. // Хим. технология. 2010. Т. 11. № 8. С. 479.
  20. Murashova N.M., Levchishin S.Yu., Yurtov E.V. // Hydrometallurgy. 2018. V. 175. P. 278. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.12.012
  21. Плетнев И.В., Смирнова С.В., Шаров А.В. и др. // Успехи химии. 2021. Т. 90. № 9. С. 1109. https://doi.org/10.1070/RCR5007?locatt=label:RUSSIAN
  22. Мурашова Н.М., Левчишин С.Ю., Юртов Е.В. // Хим. технология. 2011. Т. 12. № 7. С. 405.
  23. Полякова А.С., Мурашова Н.М., Юртов Е.В. // Журн. прикл. химии. 2020. Т. 93. № 2. С. 249. https://doi.org/10.31857/S0044461820020139
  24. Solvent Extraction Principles and Practice / Eds. Rydberg J., Cox M., Musikas C., Choppin G.R. N.Y., Basel. 2004. 723 p.
  25. Silva J.E., Paiva A.P., Soares D. et al. // J. Hazard. Mater. 2005. V. 120. № 1–3. P. 113. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2004.12.008
  26. Pereira D.D., Rocha S.D.F., Mansur M.B. // Sep. Purif. Technol. 2007. V. 53. № 1. P. 89. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2006.06.013
  27. Vahidi E., Rashchi F., Moradkhani D. // Miner. Eng. 2009. V. 22. № 2. P. 204. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2008.05.002
  28. Федорова М.И., Левина А.В., Заходяева Ю.А. и др. // Журн. неорган. химии. 2022. Т. 67. № 7. С. 1000. https://doi.org/10.31857/S0044457X22070091
  29. Чекмарев А.М., Синегрибова О.А., Кушнерев А.В и др. // Коллоид. журн. 1997. Т. 59. № 3. С. 399.
  30. Мурашова Н.М., Левчишин С.Ю., Юртов Е.В. // Хим. технология. 2012. V. 13. № 1. С. 19.
  31. Bai S., Chen L., Chen S. et al. // Sens. Actuators B. 2014. V. 190. P. 760. https://doi.org/10.1016/j.snb.2013.09.032
  32. Li X., He G., Xiao G. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2009. V. 333. № 2. P. 465. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2009.02.029
  33. Sarkar D., Tikku S., Thapar V. et al. // Colloids Surf. A. 2011. V. 381. № 1–3. P. 123. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2011.03.041
  34. Liu Y., Lv H., Li S. et al. // Mater. Charact. 2011. V. 62. № 5. P. 509. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2011.03.010
  35. Yu X., Xu S., Han Y. et al. // Cryst. Res. Technol. 2012. V. 47. № 7. P. 754. https://doi.org/10.1002/crat.201100635
  36. Pineda-Reyes A.M., Olvera M. de la L. // Mater. Chem. Phys. 2018. V. 203. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2017.09.054
  37. Мурашова Н.М., Полякова А.С., Купцова М.Ю., Токарев П.О. Пат. России № 2799182 // Бюл. изобр. 2023. № 19. С. 361.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимости концентрации цинка в МЭ от времени выщелачивания (модельная система с ZnO) для МЭ, содержащих различные экстрагенты: 1 – Д2ЭГФК; 2 – капроновая кислота; 3 – ТБФ + уксусная кислота. Температура выщелачивания 80С.

Скачать (68KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости концентрации цинка в МЭ от времени выщелачивания (модельная система с Zn(OH)2) для МЭ, содержащих различные экстрагенты: 1 – Д2ЭГФК; 2 – капроновая кислота. Температура выщелачивания 80С.

Скачать (53KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости степени извлечения металлов (кривые 1 и 3) и их концентрации в МЭ (кривые 2 и 4) от времени выщелачивания. Металлы: 1 и 2 – цинк, 3 и 4 – железо. Температура выщелачивания 80С.

Скачать (92KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимости степени извлечения металлов (кривые 1 и 3) и их концентрации в МЭ (кривые 2 и 4) от времени выщелачивания. Металлы: 1 и 2 – цинк, 3 и 4 – железо. Температура выщелачивания 50С.

Скачать (95KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Схема синтеза НЧ ZnO при переработке гальванических шламов.

Скачать (153KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Результаты просвечивающей электронной микроскопии НЧ, полученных в МЭ после выщелачивания (модельная система с ZnO): микрофотография (а) и гистограмма распределения по размерам (б).

Скачать (105KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Дифрактограмма образца НЧ, полученных в МЭ после выщелачивания (модельная система с ZnO). Пики, характерные для ZnO, отмечены звездочками.

Скачать (84KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

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».