Synthesis of novel composite sorbents based on titanium, calcium and magnesium phosphates

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Heterogonous and mechanochemical synthesis of new materials based on titanium, calcium and magnesium phosphates have been developed for the first time. Final products demonstrate high sorption efficiency towards heavy metal cations and radionuclides. The combined action of the components ensures high sorption capacity towards different cations within a wide pH range. The optimal conditions of the processes providing the obtaining of composite products with given phase composition have been established. Using solid precursors and phosphorus-containing agents taken in a stoichiometric ratio, and mild hydrothermal conditions make it possible to reduce liquid waste to a minimum level. During the first step of synthesis both precipitation of titanium phosphate and formation of ammonium phosphate which is the precursor for the second step occur. The latter is the formation of calcium and magnesium phosphates. Thus, the synthesis proceeds in accordance with the principles of green chemistry.

全文:

受限制的访问

作者简介

N. Mudruk

Tananaev Institute of Chemistry – Subdivision of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences” Science Centre of the Russian Academy of Sciences (ICT KSC RAS)

编辑信件的主要联系方式.
Email: n.mudruk@ksc.ru
俄罗斯联邦, 184209 Apatity

M. Maslova

Tananaev Institute of Chemistry – Subdivision of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences” Science Centre of the Russian Academy of Sciences (ICT KSC RAS)

Email: n.mudruk@ksc.ru
俄罗斯联邦, 184209 Apatity

A. Nikolaev

Tananaev Institute of Chemistry – Subdivision of the Federal Research Centre “Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences” Science Centre of the Russian Academy of Sciences (ICT KSC RAS)

Email: n.mudruk@ksc.ru

Corresponding Member of the RAS

俄罗斯联邦, 184209 Apatity

参考

  1. Robinson J.L., Brudnicki P., Lu H.H. // Comprehensive Biomaterials II. 2017. V. 1. P. 460–477. https://doi .org/10.1016/B978-0-12-803581-8.09345-0
  2. Yang J., Li Q., Li J., Yang J., Zhang R., Niinomi M., Nakano T. // J. Mater. Eng. Perform. 2023. V. 32. P. 6151–6159. https://doi .org/10.1007/s11665-022-07541-6
  3. Kumar K., Das A., Prasad S.B. // Proc. Inst. Mech. Eng. Part H: J. Eng. Med. 2023. V. 237 № 4. P. 502–516. https://doi .org/10.1177/09544119231158837
  4. Barinov S.M. // Russ. Chem. Rev. 2010. V. 79. № 1. P. 13–29. https://doi .org/10.1070/RC2010v079n01ABEH004098
  5. Li P., Hu Y., Lu D., Wu J., Lv Y. // Micromachines. 2023. V. 14. № 3. P. 639. https://doi .org/10.3390/mi14030639
  6. Yadav A.A., Hunge Y.M., Dhodamani A.G., Kang S.-W. // Catalysts. 2023. V. 13. № 4. P. 716. https://doi .org/10.3390/catal13040716
  7. Barpanda P., Chotard J.-N., Delacourt Ch., Reynard M., Filinchuk Ya., Armand M., Deschamps M., Tarascon J.-M. // Angew. Chemie Int. Ed. 2011. V. 50. № 11. P. 2526–2531. https://doi .org/10.1002/anie.201006331
  8. Kadoshnikov V.M., Melnychenko T.I., Arkhipenko O.M., Tutskyi D.H., Komarov V.O., Bulavin L.A., Zabulonov Y.L. // C-J. Carbon Res. 2023. V. 9. № 2. P. 39. https://doi.org/10.3390/c9020039
  9. Ryfa A., Żmuda R., Mandrela S., Białecki R., Adamczyk W., Nowak M., Lelek Ł., Bandoła D., Pichura M., Płonka J., Wdowin M. // Fuel. 2023. V. 333. 126470. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.126470
  10. Tokarčíková M., Seidlerová J., Motyka O., Šafaříková M. // Ecol. Chem. Eng. S. 2019. V. 26. № 4. P. 743–757. https://doi .org/10.1515/eces-2019-0052
  11. Alhendal A., Almoaeen R.A., Rashad M., Husain A., Mouffouk F., Ahmad Z. // RSC Adv. 2022. V. 12. № 28. P. 18077–18083. https://doi .org/10.1039/D2RA02659G
  12. Ma M., Wang L., Lu X., Wang Sh., Guo Y., Liang X. // J. Chromatogr. A. 2023. V. 1691. 463814. https://doi .org/10.1016/j.chroma.2023.463814
  13. Maslova M., Mudruk N., Ivanets A., Shashkova I., Kitikova N. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2020. V. 27 № 4. P. 3933–3949. https://doi .org/10.1007/s11356-019-06949-3
  14. McMaster S.A., Ram R., Faris N., Pownceby M.I. // J. Hazard. Mater. 2018. V. 360. P. 257–269. https://doi .org/10.1016/j.jhazmat.2018.08.037
  15. Vinokurov S.E., Kulikova S.A., Myasoedov B.F. // Materials. 2018. V. 11. № 6. P. 976. https://doi .org/10.3390/ma11060976
  16. Maslova M.V., Rusanova-Naydenova D., Naydenov V., Antzutkin O.N., Gerasimova L.G. // J. Non. Cryst. Solids. 2012. V. 358. P. 2943–2950. https://doi .org/10.1016/j.jnoncrysol.2012.06.033
  17. Mahaulpatha W.M.B.H., Jayaweera P.M., Palliyaguru L. // Proc. Int. For. Environ. Symp. 2022. V. 26. 139. https://doi .org/10.31357/fesympo.v26.5757
  18. Bortun A., Jaimez E., Llavona R., Garcia J.R., Rodriguez J. // Mater. Res. Bull. 1995. V. 30 № 4. P. 413–420. https://doi .org/10.1016/0025-5408(95)00019-4
  19. Barbé C.J., Mitchell D.R.G., Drabarek E., Bartlett J.R., Woolfrey J.L., Luca V. // MRS Proc. 2000. V. 628. P. 73. https://doi .org/10.1557/PROC-628-CC7.3
  20. Trublet M., Maslova M.V., Rusanova D., Antzutkin O.N. // RSC Adv. 2017. V. 7. № 4. P. 1989–2001. https://doi.org/10.1039/C6RA25410A
  21. Maslova M.V., Ivanenko V.I., Yanicheva N.Y., Mudruk N.V. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V. 21. № 2. P. 447. https://doi .org/10.3390/ijms21020447
  22. Maslova M.V., Ivanenko V.I., Gerasimova L.G., Ryzhuk N.L. // Russ. J. Inorg. Chem. 2018. V. 63. № 9. P.1141–1148. https://doi .org/10.1134/S0036023618090115
  23. Maslova M., Ivanenko V., Yanicheva N., Gerasimova L. // J. Water Process Eng. 2020. V. 35. 101233. https://doi .org/10.1016/j.jwpe.2020.101233
  24. Maslova M.V., Ivanenko V.I., Gerasimova L.G., Nikolaev A.I. // Dokl. Chem. 2021. V. 499. № 2. P. 163–167. https://doi .org/10.1134/S0012500821080024
  25. Ivanets A.I., Kitikova N.V., Shashkova I.L., Oleksiienko O.V., Levchuk I., Sillanpää M. // J. Water Process Eng. 2016. V. 9. P. 246–253. https://doi .org/10.1016/j.jwpe.2016.01.005
  26. Chen Y.N., Liu C., Guo L., Nie J.X., Li C. // Clean Technol. Environ. Policy. 2018. V. 20. № 10. P. 2375–2380. https://doi .org/10.1007/s10098-018-1607-2
  27. Ayers R., Hannigan N., Vollmer N., Unuvar C. // Int. J. Self-Propag. High-Temp. Synth. 2011. V. 20. P. 6–14. https://doi .org/10.3103/S1061386211010031
  28. Gerasimova L.G., Maslova M.V., Shchukina E.S. // Theor. Found. Chem. Eng. 2009. V. 43. № 4. P. 464–467. https://doi .org/10.1134/s0040579509040186
  29. Maslova M., Ivanenko V., Gerasimova L., Larsson A.-C., Antzutkin O.N. // J. Mater. Sci. 2021. V. 56. № 16. P. 9929–9950. https://doi .org/10.1007/s10853-021-05876-4
  30. Маслова М.В., Мудрук Н.В., Герасимова Л.Г., Иванец А.И. Способ получения сорбента на основе доломита. Патент РФ 2711635. 2020.
  31. Mudruk N., Maslova M. // Int. J. Mol. Sci. 2023. V. 24. № 9. P. 7903. https://doi .org/10.3390/ijms24097903
  32. Маслова М.В., Мудрук Н.В., Герасимова Л.Г., Кузьмич Ю.В. Способ получения сорбента на основе доломита. Патент РФ 2743359. 2021.
  33. Maslova M., Mudruk N., Ivanets A., Shashkova I., Kitikova N. // J. Water Process Eng. 2020. V. 40. P. 101830.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Diffractograms of samples of titanium phosphates TR: dried at 60 °C (1), calcined at 850 °C (2).

下载 (181KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Diffractograms of samples of Ca–Mg CMR phosphates dried at 60 °C: after treatment with a 10% solution H3PO4 (1), after treatment with 1M NH4H2PO4 (2) solution.

下载 (166KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Diffractograms of Ti composite phosphate– Ca–Mg TSMR: dried at 60 °C (1), calcined at 850 °C (2).

下载 (224KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Diffractogram of a composite phosphate product obtained as a result of mechanochemical synthesis.

下载 (249KB)
索引源数据
6. Fig. 5. The sorption efficiency of Cs+, Sr2+ and Co2+ on the obtained samples of Ti (1) phosphate, Ca–Mg (2) phosphate, Ti-Ca–Mg (3) composite phosphate at pH 2 (a) and pH 7 (b).

下载 (261KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Sorption capacities of the obtained samples of Ti phosphate (1), Ca–Mg phosphate (2), Ti–Ca–Mg composite phosphate (3).

下载 (181KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 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».