Металл-органическая каркасная структура на основе никеля, триптофана и бипиридилэтилена, консолидированная на трековой мембране

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Разработан подход к модифицированию трековой мембраны металл-органической каркасной структурой на основе никеля, L-триптофана и 1,2-бис(4-пиридил)этилена. Исследовано влияние заряда поверхности ТМ на процесс самосборки Ni-МОКС. Установлено, что микроструктура Ni-МОКС не зависит от способа модифицирования ТМ. Самосборка Ni-МОКС на ТМ, модифицированной нановолокнами из хитозана, является наиболее перспективным подходом к созданию композита ТМ и Ni-МОКС, поскольку не снижает эксплуатационные качества мембраны. Методами растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, рентгеновской фотоэлектронной и ИК-спектроскопии показано, что состав и структура Ni-МОКС в свободном состоянии (в виде порошка) и в составе консолидированного материала идентичны. Анализ спектров рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии порошков Ni-МОКС после контакта с растворами солей Cd, Cu, Cs и изучение кинетики сорбции ионов Cd, Li, Ag, Zn, Mg и Li показали, что Ni-МОКС может являться потенциальным сорбентом ионов металлов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. Ю. Пономарева

Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет “Дубна”

Автор, ответственный за переписку.
Email: oyuivanshina@mail.ru
Россия, ул. Жолио-Кюри 6, Дубна, 141980; ул. Университетская 19, Дубна, 141982

Н. А. Дрожжин

Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет “Дубна”

Email: oyuivanshina@mail.ru
Россия, ул. Жолио-Кюри 6, Дубна, 141980; ул. Университетская 19, Дубна, 141982

И. И. Виноградов

Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет “Дубна”

Email: oyuivanshina@mail.ru
Россия, ул. Жолио-Кюри 6, Дубна, 141980; ул. Университетская 19, Дубна, 141982

Т. Н. Вершинина

Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет “Дубна”

Email: oyuivanshina@mail.ru
Россия, ул. Жолио-Кюри 6, Дубна, 141980; ул. Университетская 19, Дубна, 141982

В. А. Алтынов

Объединенный институт ядерных исследований

Email: oyuivanshina@mail.ru
Россия, ул. Жолио-Кюри 6, Дубна, 141980

И. Зуба

Институт ядерной химии и технологий

Email: oyuivanshina@mail.ru
Польша, Дородна 16, Варшава, 03-195

А. Н. Нечаев

Объединенный институт ядерных исследований; Государственный университет “Дубна”

Email: oyuivanshina@mail.ru
Россия, ул. Жолио-Кюри 6, Дубна, 141980; ул. Университетская 19, Дубна, 141982

А. Павлюкойч

Институт ядерной химии и технологий

Email: oyuivanshina@mail.ru
Польша, Дородна 16, Варшава, 03-195

Список литературы

  1. Rocio-Bautista P., Gonzalez-Hernandez P., Pino V. et al. // TrAC, Trends Anal. Chem. 2017. V. 90. P. 114. https://doi.org/10.1016/j.trac.2017.03.002
  2. Князева М.К., Соловцова О.В., Цивадзе А.Ю. и др. // Журн. неорган. химии. 2019. Т. 64. № 12. С. 1271. https://doi.org/10.1134/S0044457X19120067
  3. Murray L.J., Dinca M., Long J.R. // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 38. P. 1294. https://doi.org/10.1039/b802256a
  4. Li J.-R., Kuppler R.J., Zhou H.-C. // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 38. P. 1477. https://doi.org/10.1039/b802426j
  5. Manousi M., Giannakoudakis D.A., Rosenberg E. et al. // Molecules. 2019. V. 24. P. 4605. https://doi.org/10.3390/molecules24244605
  6. Safaei M., Foroughi M.M., Ebrahimpoor N. et al. // TrAC, Trends Anal. Chem. 2019. V. 118. P. 401. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.06.007
  7. Kang H.X., Fu Y.Q., Xin L.Y. et al. // Russ. J. Gen. Chem. 2020. V. 90. № 12. P. 2365. https://doi.org/10.1134/S107036322012021X
  8. Юткин М.П., Дыбцев Д.Н., Федин В.П. // Успехи химии. 2011. Т. 80. № 11. С. 1061.
  9. Zhu H., Liu D. // J. Mater. Chem. A. 2019. V. 7. P. 21004. https://doi.org/10.1039/C9TA05383B
  10. Xu X., Hartanto Yu., Zheng J. et al. // Membranes. 2022. V. 12. P. 1205. https://doi.org/10.3390/membranes12121205
  11. Hyuk Taek Kwon, Hae-Kwon Jeong // J. Am. Chem. Soc. 2013. V. 135. 29. P. 10763. https://doi.org/10.1021/ja403849c
  12. Виноградов И.И., Петрик Л., Серпионов Г.В. и др. // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. № 6. С. 447.
  13. Виноградов И.И., Андреев Е.В., Юшин Н.С. и др. // Теоретические основы химической технологии. 2023. Т. 57. № 4. С. 479. https://doi.org/10.31857/S0040357123040176
  14. Efome J.E., Rana D., Matsuura T. et al. // J. Mater. Chem. A. 2018. V. 6. P. 455. https://doi.org/10.1039/c7ta10428f
  15. Wahiduzzaman, Allmond K., Stone J. et al. // Nanoscale Res. Lett. 2017. V. 12. Art. 6. https://doi.org/10.1186/s11671-016-1798-6
  16. Lv L., Han X., Mu M. et al. // J. Membr. Sci. 2021. V. 622. P. 119049. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2021.119049
  17. Arbulu R.C., Jiang Y.-B., Peterson E.J. et al. // Angew. Chem. Int. Ed. 2018. V. 57. P. 5813. https://doi.org/10.1002/anie.201802694
  18. Yu B., Ye G., Chen J. et al. // Environ. Pollut. 2019. V. 253. P. 39. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.06.114
  19. Caddeo F., Vogt R., Weil D. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019. V. 11. P. 25378 https://doi.org/10.1021/acsami.9b04449
  20. Ivanshina O.Yu., Zuba I., Sumnikov S.V. et al. // AIP Conf. Proc. 2021. V. 2377. P. 020001. https://doi.org/10.1063/5.0063607
  21. Zuba I., Zuba M., Piotrowski M. et al. // Appl. Radiat. Isot. 2020. V. 162. P. 109176. https://doi.org/10.1016/j.apradiso.2020.109176
  22. Deleu W.P.R., Stassen I., Jonckheere D. et al. // J. Mater. Chem. A. 2016. V. 4. № 24. P. 9519. https://doi.org/10.1039/C6TA02381A
  23. Kristavchuk O.V., Nikiforov I.V., Kukushkin V.I. et al. // Colloid J. 2017. V. 79. № 5. P. 637. https://doi.org/10.1134/S1061933X17050088
  24. Березкин В.В., Васильев А.Б., Цыганова Т.В. и др. // Мембраны. 2008. Т. 4. № 40. С. 3
  25. Lutterotti L., Matthies S., Wenk H. // IUCr: Newsletter of the CPD. 1999. V. 21. P. 14.
  26. Cardenas Bates I.I., Loranger É., Chabot B. // SN Appl. Sci. 2020. V. 2. P. 1540. https://doi.org/10.1007/s42452-020-03342-5
  27. Zhuang Zh., Cheng J., Jia H. et al. // Vib. Spectrosc. 2007. V. 43. № 2. P. 306. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2006.03.009
  28. Ivanova B.B. // Spectrochim. Acta. A. 2006. V. 64. P. 931. https://doi.org/10.1016/j.saa.2005.08.022
  29. Mendiratta Sh., Usman M., Luo T.-T. et al. // Cryst. Growth Des. 2014. V. 14. P. 1572. https://doi.org/10.1021/cg401472k
  30. Li B., ShanShan Ch.-L., ZhouZhou Q. et al. // Mar. Drugs. 2013. V. 11. № 5. P. 1534. https://doi.org/10.3390/md11051534
  31. Prasad S.G., De A., De U. // Int. J. Spectrosc. 2011. V. 2011. P. 1. https://doi.org/10.1155/2011/810936
  32. Pearson R.G. // J. Am. Chem. Soc. 1963. V. 85. № 22. P. 3533. https://doi.org/10.1021/ja00905a001
  33. Peng Ya., Huang H., Zhang Yu. et al. // Nat. Commun. 2018. V. 9. P. 187. https://doi.org/10.1038/s41467-017-02600-2

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. ζ-Потенциал мембран в зависимости от pH электролита: 1 – ТМ; 2 – ТМ/HNO3; 3 – ТМ/ПЭИ; 4 – ТМ + Хитозан.

Скачать (906KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Микрофотографии поверхности композитов, синтезированных в течение 24 ч: а – ТМ + Ni-МОКС; б – ТМ/HNO3 + Ni-МОКС; в – ТМ/ПЭИ + Ni-МОКС; г – ТМ + Хитозан + Ni-МОКС.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Усредненная удельная производительность по воде исследуемых мембран: 1 – ТМ; 2 – ТМ + Ni-МОКС; 3 – ТМ/HNO3 + Ni-МОКС; 4 – ТМ/ПЭИ + + Ni-МОКС; 5 – ТМ + Хитозан + Ni-МОКС.

Скачать (980KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Микрофотографии поверхности образца ТМ + Хитозан + Ni-МОКС с разным увеличением, время синтеза 24 ч.

Скачать (334KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Микрофотографии поверхности композитов ТМ + Хитозан + Ni-МОКС, синтезированных в течение 2 (а), 24 (б) и 48 (в) ч.

Скачать (878KB)
Метаданные
7. Рис. 6. График зависимости удельной массы Ni-МОКС в композите ТМ + Хитозан + Ni-МОКС от продолжительности синтеза.

Скачать (112KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Спектры РФЭС: а – ТМ + Хитозан + Ni-МОКС; б – порошок Ni-МОКС.

Скачать (145KB)
Метаданные
9. Рис. 8. ИК-Фурье-спектры: а – ТМ + Хитозан; б – ТМ + Хитозан + Ni-МОКС; в – порошок Ni-МОКС.

Скачать (316KB)
Метаданные
10. Рис. 9. а – Микрофотография порошка Ni-МОКС; б – рентгенограмма Ni-МОКС после уточнения методом Ритвельда. Rwp = 3.73, χ2 = 4.1: 1 – экспериментальная; 2 – расчетная; 3 – разностная.

Скачать (1MB)
Метаданные
11. Рис. 10. Рентгенограммы образцов: 1 – порошок Ni-МОКС; 2 – ТМ + Хитозан; 3 – ТМ + Хитозан + Ni-МОКС, синтез 1 ч; 4 – ТМ + Хитозан + Ni-МОКС, синтез 2 ч; 5 – ТМ + Хитозан + Ni-МОКС, синтез 4 ч; 6 – ТМ + Хитозан + Ni-МОКС, синтез 8 ч; 7 – ТМ + Хитозан + Ni-МОКС, синтез 24 ч; 8 – ТМ + + Хитозан + Ni-МОКС, синтез 48 ч.

Скачать (1MB)
Метаданные
12. Рис. 11. Спектры РФЭС Ni-МОКС после контакта с ионами кадмия (а), меди (б), цезия (б).

Скачать (340KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Кинетика адсорбции ионов металлов: 1 – Ni-МОКС + Li+, 2 – Ni-МОКС + Mg2+, 3 – Ni-МОКС + + Zn2+, 4 – Ni-МОКС + Ag+, 5 – Ni-МОКС + Cd2+.

Скачать (899KB)
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».