Синтез металлоорганического каркаса UiO-66 в СВЧ-полях на основе отходов полиэтилентерефталата для адсорбционного удаления пищевого красителя тартразина из водных растворов

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Образец металл-органического каркаса UiO-66 (Zr6O4(OH)4bdc, bdc = бензол-1,4-дикарбоксилат/терефталат) – перспективного адсорбента стойких органических загрязнителей из водной среды – получен по оригинальной методике в среде нетрадиционного “зеленого” растворителя – триэтиленгликоля (ТЭГ) в условиях СВЧ-активации реакционной массы при атмосферном давлении согласно одностадийному подходу. Материал PET-UiO-66 синтезирован c использованием полимерных отходов – вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТ) – в качестве источника органического линкера (терефталевой или бензол-1,4-дикарбоновой кислоты, H2bdc) для формирования каркаса. Его адсорбционная активность была впервые изучена в процессе адсорбционного удаления пищевого красителя тартразина (Е-102) из водных растворов. Установлено, что кинетика процесса адсорбции подчиняется модели псевдо-второго порядка, а его термодинамика соответствует модели Ленгмюра.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. В. Вергун

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: polubrat@mail.ru
Россия, Москва

М. Д. Веденяпина

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Email: polubrat@mail.ru
Россия, Москва

С. А. Кулайшин

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Email: polubrat@mail.ru
Россия, Москва

В. В. Чернышев

Институт физической химии и электрохимии им. A. Н. Фрумкина РАН; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: polubrat@mail.ru
Россия, Москва; Москва

О. П. Ткаченко

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Email: polubrat@mail.ru
Россия, Москва

В. Д. Ниссенбаум

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Email: polubrat@mail.ru
Россия, Москва

В. И. Исаева

Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН

Email: polubrat@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Chaturvedi P., Shukla P., Giri B.S. et al. // Environmental Res. 2021. T. 194. P. 110664.
  2. Ezzatahmadi N., Marshall D.L., Hou K. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2019. V. 7. P. 102955.
  3. Tang J., Wang T., Xia H. et al. // Sustainability. 2024. V. 16. P. 2042.
  4. Ariza-Tarazona M.C., Siligardi C., Carrėon-Loˇpez H.A. et al. // Marin. Pollut. Bull. 2023. V. 193. P. 115206.
  5. Yang R.X., Bieh Y.T., Chen C.H. et al. // ACS Sustainable Chem. Eng. 2021. V. 9. P. 6541.
  6. Kartik S., Balsora H.K., Sharma M. et. al. // Therm. Sci. Eng. Progr. 2022. V. 32. P. 101316.
  7. Ferreira M.M., Silva E.A., Cotting F. et. al. // Corros. Eng. Sci. Technol. 2021. V. 56. P. 199.
  8. Kaur G., Uisan K., Ong K.L. et. al. // Cur. Opin. in Green and Sust. Chem. 2018. V. 9 P. 30.
  9. Yang R.X., Bieh Y.T., Chen C.H. et. al. // ACS Sustainable Chem. Eng. 2021. V. 9. P. 6541.
  10. Rowsell J.L., Yaghi O.M. // Microporous and Mesoporous Mat. 2004. V. 73. P. 3.
  11. Ghazvini M.F., Vahedi M., Nobar S.N., et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2021. V. 9. P. 104790.
  12. Ihsanullah. I. // Curr. Opin. Environ. Sci. Health. 2022. V. 26. P. 100335.
  13. Obeso J.L., Flores J.G., Flores C.V. et al. // Chem. Commun. 2023. V. 59. P. 10226.
  14. Baumann A.E., Burns D.A., Liu B. et al. // Commun Chem. 2019. V. 2. P. 86.
  15. Mendes R.F., Figueira F., Leite J.P. et al. // Chem. Soc. Rev. 2020. V. 49. P. 9121.
  16. Isaeva V.I., Vedenyapina M.D., Kurmysheva A.Y. et. al. // Molecules. 2021. V. 26. P. 6628.
  17. Cavka J., Jakobsen S., Olsbye U. et al. // JASC Com. 2008. V. 140. P. 42.
  18. Kazemi A., Moghadaskhou F., Pordsari M.A. et al. // Sci Rep. 2023. V. 13. № 19891.
  19. Ahmadijokani F., Molavi H., Rezakazemi M. et al. // Prog. Mater. Sci. 2022. V. 125. P. 100904.
  20. Rego R.M., Kurkuri M.D., Kigga M. // Chemosphere. 2022. V. 302. P. 134845.
  21. Ramanayaka S., Vithanage M., Sarmah A. et al. // RSC Adv. 2019. V. 9. P. 34359.
  22. Cao Z., Fu X., Li H. et al. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2023. V. 11. P. 15506.
  23. Shanmugam M., Chuaicham C., Augustin A. et al. // New J. Chem. 2022. V. 46. P. 15776.
  24. Lo S.H., Raja D.S., Chen C.-W. et. al. // Dalton Trans. 2016. V. 45. P. 9565.
  25. Dyosiba X., Ren J., Musyoka N.M. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 2019. V. 58. P. 17010.
  26. Semyonov O., Kogolev D., Mamontov G. et al. // Chem. Eng. J. 2022. V. 431. P. 133450.
  27. Selahle S.K., Nqombolo A., Nomngongo P.N. // Sci Rep. 2023. V. 13. P. 6808.
  28. Waribam P., Katugampalage T.R., Opaprakasit P. et. al. // Chem. Eng. J. 2023. V. 473. P. 145349.
  29. Oymak T., Tokalıoglu S., Cam S. et al. // Food Additiv. Contamin. 2020. V. 37. P. 731.
  30. Singh H., Goyal A., Bhardwaj S. et al. // Mater. Sci. Eng. 2023. V. 288. P. 116165.
  31. Качала В.В., Хемчян Л.Л., Кашин А.С. и др. // Успехи химии. 2013. Т. 82. С. 648.
  32. Кашин А.С., Анаников В.П. // Изв. АН Сер. Хим. 2011. Т. 12. С. 2551.
  33. Tsyganenko A.A., Filimonv V.N. // J. Mol. Struct. 1972. V. 5. P. 477.
  34. Ivanov A.V., Kustov L.M. // Russ. Chem. Bull. 2000. V. 49. P. 39.
  35. Köck E.M., Kogler M., Götsch T. et. al. // Dalton Trans. 2017. V. 46. P. 4554.
  36. Jung K.D., Bell A. // J. Catal. 2000. V. 193. P. 207.
  37. Ouyang F., Kondo J.N. // JCS Faraday Trans. 1996. V. 92. P. 4491.
  38. Cheng X., Zhang A., Hou K. et. al. // Dalton Trans. 2013. V. 42. P. 13698.
  39. Huang J., Yan Z. // Langmuir. 2018. V. 34. P. 1890.
  40. Lagergren S. // Sakademiens Handl. 1898. V. 24. P. 1.
  41. Ho Y.S., Mckay G. // Proc. Biochem. 1999. V. 34. P. 451.
  42. Zeldowitsch J. // Acta Physicochim. 1934. V. 1. P. 364.
  43. Langmuir I. // Part I. Solids. 1916. V. 184. P. 102.
  44. Dippong T., Andrea E., Cadar O. et. al. // J. of Alloys and Comp. 2020. V. 849. P. 156695.
  45. Srivastava V., Sharma Y.C., Sillanpää M. // Applied Surf. Sci. 2015. V. 338. P. 42.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Структурная формула тартразина.

Скачать (35KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Дифрактограмма материала PET-UiO-66. Вертикальные отрезки показывают рассчитанные положения рефлексов для классической структуры UiO-66 с параметром кубической ячейки a = 20.75 A и пространственной группой симметрии Fm-3m.

Скачать (60KB)
Метаданные
4. Рис. 3. СЭМ- (а) и STEM- (б) изображения материала PET-UiO-66.

Скачать (192KB)
Метаданные
5. Рис. 4. SEM-EDX-картирование материала PET-UiO-66.

Скачать (593KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Обзорные спектры образцов classic-UiO-66 и PET-UiO-66 после термовакуумной обработки (150°C).

Скачать (80KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Кривые TG (а) и DTA (б) для материалов PET-UiO-66 и classic-UiO-66.

Скачать (102KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Кинетика адсорбции тартразина на оразце PET-UiO-66. Точки – экспериментальные данные, линии – рассчет по моделям.

Скачать (177KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Изотермы адсорбции тартразина на материале PET-UiO-66.

Скачать (70KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

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».