Золь-гель синтез, структура и адсорбционные свойства оксидов LiMgxMn(2–x)O4 (0 ≤ x ≤ 0.7)

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Осуществлен золь-гель синтез оксидов лития-марганца со структурой шпинели LiMgxMn(2–x)O4, допированных ионами Mg2+ в интервале 0 ≤ x ≤ 0.7. Методами рентгенофазового анализа и сканирующей электронной микроскопии изучен фазовый состав и морфология полученных оксидов. Показано, что в интервале 0 ≤ x ≤ 0.7 Mg-допированные оксиды лития-марганца LiMgxMn(2–x)O4 сохраняют структуру исходной кубической шпинели LiMn2O4, при этом с увеличением содержания магния наблюдается рост параметра а от 8.175 до 8.309 Å при близких значениях среднего размера кристаллитов (30–36 нм). Образцы исходной LiMn2O4 и Mg-допированных шпинелей представлены частицами призматической формы субмикронного (0.1–0.2 мкм) и микронного (1.0–3.0 мкм) размеров соответственно. Изучено влияние дозы адсорбента (0.05–0.3 г/л) и рН раствора (3.0–13.0) на эффективность адсорбции. Изотермы адсорбции ионов Li+ образцом LiMg0.3Mn1.7O4 описываются уравнением мономолекулярной адсорбции Ленгмюра. Увеличение температуры модельного раствора от 25 до 45°С сопровождается ростом максимальной адсорбции образца LiMg0.3Mn1.7O4 от 10.50 до 10.98 ммоль/г, что свидетельствует об эндотермической природе процесса адсорбции. Кинетика адсорбции хорошо описывается уравнением псевдовторого порядка, что свидетельствует о протекании химического взаимодействия в процессе адсорбции.

Об авторах

Ш. А. Бегимкулова

Самаркандский государственный университет им. Ш. Рашидова

Автор, ответственный за переписку.
Email: bshahnoza0206@gmail.com
Узбекистан, Университетский бульвар, 15, Самарканд, 140100

А. М. Насимов

Самаркандский государственный университет им. Ш. Рашидова

Email: bshahnoza0206@gmail.com
Узбекистан, Университетский бульвар, 15, Самарканд, 140100

О. Н. Рузимурадов

Туринский политехнический университет в г. Ташкенте

Email: bshahnoza0206@gmail.com
Узбекистан, ул. Кичик халка йули, 17, Ташкент, 100095

В. Г. Прозорович

Институт общей и неорганической химии НАН Беларуси

Email: bshahnoza0206@gmail.com
Белоруссия, ул. Сурганова, 9/1, Минск, 220072

А. И. Иванец

Институт общей и неорганической химии НАН Беларуси

Email: bshahnoza0206@gmail.com
Белоруссия, ул. Сурганова, 9/1, Минск, 220072

Список литературы

  1. Liu D.-F., Sun Sh.-Y., Yu J.-G. // Chem. Eng. J. 2019. V. 377. P. 119825. https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.08.211
  2. Ryu J.Ch., Shin J., Lim Ch. et al. // Hydrometallurgy. 2022. V. 209. P. 105837. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2022.105837
  3. Zhang G., Zhang J., Zeng J. et al. // Coll. Surf. A. 2021. V. 629. P. 127465. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2021.127465
  4. Tan L., Li Zh., Tong Zh. et al. // Ceram. Int. 2024. V. 50. № 4. P. 5877. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.11.386
  5. Tomon Ch., Sarawutanukul S., Phattharasupakun N. et al. // Commun. Chem. 2022. V. 5. P. 54. https://doi.org/10.1038/s42004-022-00670-y
  6. Qiu Y., Peng X., Zhou L. et al. // Batteries. 2023. V. 9. № 2. P. 123. https://doi.org/10.3390/batteries9020123
  7. Weng D., Duan H., Hou Y. et al. // Prog. Nat. Sci.: Mater. Int. 2020. V. 30. № 2. P. 139. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2020.01.017
  8. Cheng M., Yao Ch., Su Y. et al. // Chemosphere. 2021. V. 279. P. 130487. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.130487
  9. Gao Y., Wang Sh., Gao F. et al. // Microporous Mesoporous Mater. 2023. V. 351. P. 112492. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2023.112492
  10. Gao J.-M., Du Z., Zhao Q. et al. // J. Mater. Res. Technol. 2021. V. 13. P. 228. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.04.073
  11. Liu Zh., Chen K., Ding J. et al. // Hydrometallurgy. 2023. V. 219. P. 106078. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2023.106078
  12. Siekierka A. // Sep. Purif. Technol. 2020. V. 236. P. 116234. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.116234
  13. Tian G., Gao J., Wang M. et al. // Electrochim. Acta. 2024. V. 475. P. 143361. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2023.143361
  14. Singh G., Gupta S.L., Prasad R. et al. // J. Phys. Chem. Solids. 2009. V. 70. № 8. P. 1200. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2009.07.001
  15. Llusco A., Grageda M., Ushak S. // Nanomaterials. 2020. V. 10. № 7. P. 1409. https://doi.org/10.3390%2Fnano10071409
  16. Ross N., Willenberg Sh., Juqu Th. et al. // J. Nanotechnol. 2024. V. 2024. P. 7020995. https://doi.org/10.1155/2024/7020995
  17. Zhan H., Qiao Y., Qian Zh. et al. // J. Ind. Eng. Chem. 2022. V. 114. P. 142. https://doi.org/10.1016/j.jiec.2022.07.003
  18. Park S. H., Yan Y.-Zh., Kim J. et al. // Hydrometallurgy. 2022. V. 208. P. 105812. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2021.105812
  19. Bao L.-R., Zhang J.-Z., Tang W.-P. et al. // Desalination. 2023. V. 546. P. 116196. https://doi.org/10.1016/j.desal.2022.116196
  20. Sun Y., Wang Q., Wang Y. et al. // Sep. Purif. Technol. 2021. V. 256. P. 117807. https://doi.org/10.1016//j.seppur.2020.117807
  21. Karshyga Z., Yersaiynova A., Yessengaziyev A. et al. // Materials. 2023. V. 16. № 24. P. 7548. https://doi.org/10.3390%2Fma16247548
  22. Иванец А.И., Печенка Д.В., Прозорович В.Г. и др. // Докл. НАН Беларуси. 2023. Т. 67. № 1. С. 27. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2023-67-1-27-37
  23. Бузанов Г.А., Нипан Г.Д., Жижин К.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2017. Т. 62. № 5. С. 551.
  24. Ivanets A., Prozorovich V., Kouznetsova T. et al. // J. Hazard. Mater. 2021. V. 411. P. 124902. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.1249023
  25. Tran H.N., You Sh.-J., Hosseini-Bandegharaei A. et al. // Water Res. 2017. V. 120. P. 88. https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.04.014

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© 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».