Mechanosynthesis of Sulfur-Containing Silver Halide Nanocomposites in a Dimethyl Sulfoxide Medium

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Transformations in the S–AgNO3–NH4X–NH4NO3 (X = Cl, Br, I) system show that nanoparticles and nanocomposites with a controlled size of particles and content of components can be synthesized via mechanical treatment and adding small amounts of a liquid in which the precursors are soluble. Nanoparticles form in a dimethyl sulfoxide (DMSO) medium through conventional (continuous dissolution–crystallization) or reactive means (continuous dissolution of precursors and their reacting with subsequent crystallization of the target product), rather than by direct mechanical activation. The first version is used for synthesizing sulfur nanoparticles (nanosulfur); the second, for synthesizing silver halides. Sulfur-containing S/AgX nanocomposites with a controlled content of sulfur are synthesized mechanochemically. A predetermined content of nanosulfur in the nanocomposites is obtained via the dissolution–crystallization (recrystallization) of sulfur in DMSO inside a mechanochemical reactor. The proposed technical solution allows the synthesis of S/AgX nanocomposites through processing AgNO3, NH4X, and NH4NO3 (diluent) precursors, commercial sulfur, and small amounts of DMSO in planetary ball mills with different fittings. The water-soluble components of the product of mechanosynthesis are readily washed off.

About the authors

F. Kh. Urakaev

Sobolev Institute of Geology and Mineralogy, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Al-Farabi Kazakh National University

Email: urakaev@igm.nsc.ru
630090, Novosibirsk, Russia; 050040, Almaty, Kazakhstan

M. M. Burkitbayev

Al-Farabi Kazakh National University

Author for correspondence.
Email: Mukhambetkali.Burkitbayev@kaznu.edu.kz
050040, Almaty, Kazakhstan

References

  1. Friščić T., Childs S.L., Rizvi S.A.A., Jones W. // CrystEngComm. 2009. V. 11. № 3. P. 418. https://doi.org/10.1039/B815174A
  2. Meenatchi B., Renuga V. // Chem Sci Trans. 2015. V. 4. № 2. P. 577. https://doi.org/10.7598/cst2015.1028
  3. Ying P., Yu J., Su W. // Adv Synth Catal. 2021. V. 363. № 5. P. 1246. https://doi.org/10.1002/adsc.202001245
  4. Zaikin P.A., Dyan O.T., Elanov I.R., Borodkin G.I. // Molecules. 2021. V. 26. № 19. P. 5756. https://doi.org/10.3390/molecules26195756
  5. Kosimov A., Yusibova G., Aruväli J. et al. // Green Chem. 2022. V. 24. № 1. P. 305. https://doi.org/10.1039/D1GC03433B
  6. Boldyreva E. // Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. № 18. P. 7719. https://doi.org/10.1039/C3CS60052A
  7. Michalchuk A.A., Boldyreva E.V., Belenguer A.M. et al. // Front. Chem. 2021. V. 9. № 1. P. 685789. https://doi.org/10.3389/fchem.2021.685789
  8. Boldyreva E.V. // Faraday Discuss. 2023. V. 241. № 1. P. 9. https://doi.org/10.1039/D2FD00149G
  9. Matsuoka M., Danzuka K. // J. Chem. Eng. Japan. 2009. V. 42. № 6. P. 393. https://doi.org/10.1252/jcej.09we068
  10. Baláž P., Achimovičová M., Baláž M. et al. // Chem. Soc. Rev. 2013. V. 42. № 18. P. 7571. https://doi.org/10.1039/C3CS35468G
  11. Katsenis A., Puškarić A., Štrukil V. et al. // Nat Commun. 2015. V. 6. P. 6662. https://doi.org/10.1038/ncomms7662
  12. Уракаев Ф.Х., Хан Н.В., Татыкаев Б.Б. и др. // Коллоидн. журн. 2020. Т. 82. № 1. С. 101. DOI: (Urakaev F.Kh., Khan N.V., Tatykaev B.B. et al. // Colloid Journal. 2020. V. 82. № 1. P. 76.) https://doi.org/10.1134/S1061933X2001016010.1134/S1061933X20010160https://doi.org/10.1134/S0023291220010164
  13. Nieto-Castro D., Garcés-Pineda F.A., Moneo-Corcuera A. et al. // Inorg. Chem. 2020. V. 59. № 12. P. 7953. https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.9b03284
  14. Kadja G.T.M., Suprianti T.R., Ilmi M.M. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2020. V. 47. P. 110550. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2020.110550
  15. Zyryanov V.V., Petrov S.A., Ulihin A.S. // Ceram Int. 2021. V. 47. № 20. P. 29499. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.07.118
  16. Zyryanov V.V. // Solid State Ionics. 2022. V. 383. P. 115987. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2022.115987
  17. Dubadi R., Huang S.D., Jaroniec M. // Materials. 2023. V. 16. № 4. P. 1460. https://doi.org/10.3390/ma16041460
  18. Burkitbayev M.M., Urakaev F.Kh. // J. Mol. Liq. 2020. V. 316. P. 113886. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.113886
  19. Du G.-X., Xue Q., Ding H., Li Z. // Int. J. Min Process. 2015. V. 141. P. 15. https://doi.org/10.1016/j.minpro.2015.06.008
  20. Lu J., Lu Z., Li X. et al. // J Clean Prod. 2015. V. 92. P. 223. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2014.12.093
  21. Lu J., Cong X., Li Y. et al. // J. Clean Prod. 2018. V. 172. P. 1978. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.11.228
  22. Kurniawan T., Muraza O., Hakeem A.S., Al-Amer A.M. // Cryst Growth Des. 2017. V. 17. № 6. P. 3313. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.7b00295
  23. de Oliveira Y.S., Oliveira A.C., Ayala A.P. // Eur J Pharm Sci. 2018. V. 114 (1March). P. 146. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2017.11.028
  24. Yang P., Li X., Li Z. et al. // ACS Sustain Chem Eng. 2022. V. 10. № 11. P. 3513. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c07869
  25. Уракаев Ф.Х., Булавченко А.И., Уралбеков Б.М. и др. // Коллоидн. журн. 2016. Т. 78. № 2. С. 193. (Urakaev F.Kh., Bulavchenko A.I., Uralbekov B.M. et al. //Colloid Journal. 2016. V. 78. №. 2. P. 210.) https://doi.org/10.1134/S1061933X1602015010.1134/S1061933X16020150https://doi.org/10.7868/S0023291216020154
  26. Shalabayev Zh., Baláž M., Daneu N. et al. // ACS Sustain Chem Eng. 2019. V. 7. № 15. P. 12897. https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.9b01849
  27. Шалабаев Ж.С., Уракаев Ф.Х., Балаж М. и др. Способ получения игольчатых нанокристаллов сульфида меди (II) // Патент РК нa полезную модель № 5287. Номер бюллетеня: 32. Дата бюллетеня: 14.08.2020. https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/DownLoadFilePdf?patentId=326616&lang=ru
  28. Khan N., Baláž M., Burkitbayev M. et al. // Appl Surf Sci. 2012. V. 601. P. 154122. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2022.154122
  29. Khan N.V., Baláž M., Burkitbayev M.M. et al. // Int. J. Biol. Chem. 2022. V. 15. № 1. P. 79. https://doi.org/10.26577/ijbch.2022.v15.i1.09
  30. Уракаев Ф.Х., Буркитбаев М.М., Уралбеков Б.М., Шалабаев Ж.С. Способ получения наночастиц серы из растворов в диметилсульфоксиде // Евразийское патентное ведомство, Патент № 033075. Номер бюллетеня – 2019-08, 2019.08.30. https://www.eapo.org/ru/publications/publicat/viewpubl.php?id=033075http://www.eapatis.com/Data/EATXT/eapo2019/PDF/201700540.pdf
  31. Urakaev F.Kh., Burkitbayev M.M., Khan N.V. // Int. J. Biol. Chem. 2022. V. 15. № 2. P. 54. https://doi.org/10.26577/ijbch.2022.v15.i2.09
  32. Буркитбаев М.М., Хан Н.В., Мадикасимова М.С. и др. Способ получения серосодержащих нанокомпозитов // Патент РК нa полезную модель № 5241. Номер бюллетеня: 30. 30.07.2020. https://gosreestr.kazpatent.kz/Utilitymodel/DownLoadFilePdf?patentId=325175&lang=ru
  33. Urakaev F.Kh. // Mendeleev Commun. 2012. V. 22. № 4. P. 215. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2012.06.016
  34. Urakaev F.Kh. // Mendeleev Commun. 2016. V. 26. № 6. P. 546. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2016.11.030
  35. LeBel R.G., Goring D.A.I. // J. Chem. Eng. Data. 1962. V. 7. № 1. P. 100–101.https://doi.org/10.1021/je60012a032
  36. Ellson R., Stearns R., Mutz M. et al. // Comb Chem High Throughput Screen. 2005. V. 8. № 6. P. 489. https://doi.org/10.2174/1386207054867382
  37. Waybright T.J., Britt J.R., McCloud T.G. // J. Biomol. Screen. 2009. V. 14. № 6. P. 708. https://doi.org/10.1177/1087057109335670
  38. Rabiei M., Palevicius A., Dashti A. et al. // Materials (Basel). 2021. V. 14. № 11. P. 2949 . https://doi.org/10.3390/ma14112949
  39. Himabindu B., Latha Devi N.S.M.P., Rajini Kanth B. // Materials Today: Proceedings. 2021. V. 47. № 14. P. 4891. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.06.256
  40. Tirpude M.P., Tayade N.T. Frustrate Microstructures Composed PbS Cluster’s Size Perspective from XRD by Variant Models of Williamson-Hall plot method // Preprint. 2022. 25 April, 36 p. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1586320/v1
  41. Assis M., Groppo Filho F.C., Pimentel D.S. et al. // Chemistry Select. 2020. V. 5. № 15. P. 4655. https://doi.org/10.1002/slct.202000502
  42. Nims C., Cron B., Wetherington M. et al. // Sci Rep-UK. 2019. V. 9. № 1. P. 7971 . https://doi.org/10.1038/s41598-019-44353-6

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2.

Download (1MB)
Indexing metadata
3.

Download (271KB)
Indexing metadata
4.

Download (234KB)
Indexing metadata
5.

Download (1MB)
Indexing metadata
6.

Download (1MB)
Indexing metadata
7.

Download (586KB)
Indexing metadata
8.

Download (146KB)
Indexing metadata
9.

Download (220KB)
Indexing metadata
10.

Download (255KB)
Indexing metadata
11.

Download (260KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Ф.Х. Уракаев, М.М. Буркитбаев

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».