Magnetic nanoparticles Fe 3 O 4  modified with sodium dodecyl sulphate for removing methylene blue from water

K. E. Magomedov; Магомедов К. Э.; A. S. Omelyanchik; Омельянчик А. С.; S. A. Vorontsov; Воронцов С. А.; E. Čižmár; Чижмар Э.; V. V. Rodionova; Родионова В. В.; E. V. Levada; Левада Е. В.

doi:10.31857/S0367676523701429

Магнитные наночастицы Fe₃O₄, модифицированные додецилсульфатом натрия для удаления метиленового синего из воды

Авторы: Магомедов К.Э.¹^,2, Омельянчик А.С.¹, Воронцов С.А.², Чижмар Э.³, Родионова В.В.¹, Левада Е.В.¹
Учреждения:
1. Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта”
2. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Дагестанский государственный университет”
3. Университет имени П.Я. Шафарика, Институт физики
Выпуск: Том 87, № 6 (2023)
Страницы: 819-827
Раздел: Статьи
URL: https://ogarev-online.ru/0367-6765/article/view/135403
DOI: https://doi.org/10.31857/S0367676523701429
EDN: https://elibrary.ru/VLIVDS
ID: 135403

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Обнаружено, что поверхностно-модифицированные магнитные наночастицы оксида железа со средним размером около 10 нм обладают высокой адсорбционной емкостью для сорбции загрязнителей из сточных вод. Значительным преимуществом использования магнитных материалов является возможность извлекать сорбент с помощью внешнего магнитного поля, что делает процесс очистки более эффективным. Показано, что анионное вещество додецилсульфат натрия увеличивает электростатическое притяжение к катионному соединению метиленового синего, а также препятствует агрегации наночастиц, увеличивая активную поверхность. Сорбционная емкость магнитных наночастиц после поверхностной функционализации увеличилась в 250 раз по сравнению с немодифицированными наночастицами оксида железа. Определены механизм и кинетические параметры процесса сорбции, а также оптимальные условия для увеличения эффективности процесса сорбции.

Об авторах

К. Э. Магомедов

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
“Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта”; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
“Дагестанский государственный университет”

Автор, ответственный за переписку.
Email: m_kurban@mail.ru
Россия, Калининград; Россия, Махачкала

Список литературы

Islam M.A., Ali I., Karim S.M.A. et al. // J. Water Process Eng. 2019. V. 32. Art. No. 100911.
Nidheesh P.V., Zhou M., Oturan M.A. // Chemosphere. 2018. V. 197. P. 210.
Dutta S., Gupt, B., Srivastava S.K., Gupt A.K. // Mater. Advances. 2021. V. 2. No. 14. P. 4497.
Piaskowski K., Świderska-Dąbrowska R., Zarzyck P.K. // J. AOAC Int. 2018. V. 101. No. 5. P. 1371.
Ren L., Zhao G., Pan L. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2021. V. 13. No. 16. P. 19176.
Bal G., Thakur A. // Materials Today. 2022. V. 50. Part 5. P. 1575.
Bilal M., Ihsanullah I., Hassan Shah M.U. et al. // J. Environ. Manage. 2022. V. 321. Art. No. 115981.
Orudzhev F., Ramazanov S., Sobola D. et al. // Nano Energy. 2021. V. 90. Art. No. 106586.
Orudzhev F., Ramazanov S., Sobola D. et al. // Nanomaterials. 2020. V. 10. № 11. Art. No. 2183.
Juang R.S., Wu F.C., Tseng R.L. // Colloids Surf. A. 2002. V. 201. No. 1–3. P. 191.
Hussain Z., Chang N., Sun J. et al. // J. Hazard. Mater. 2021. V. 422. Art. No. 126778.
Alam M.Z., Bari M.N., Kawsari S. // Environ. Sustain. Ind. 2022. V. 14. Art. No. 100176.
Verma R., Asthana A., Singh A.K. et al. // Microchemical J. 2017. V. 130. P. 168.
Campos A.F.C., Reis P.F., Neiva J.V.C.M. et al. // Mater. Res. 2021. V. 25. No. 4. Art. No. e20210217.
de Oliveira H.A.L., Campos A.F.C., Gomide G. et al. // Colloids Surf. A. 2020. V. 600. Art. No. 125002.
Campos A.F.C., Michels-Brito P.H., da Silva F.G. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2019. V. 7. No. 2. Art. No. 103031.
Talbot D., Queiros Campos J., Checa-Fernandez B.L. et al. // ACS Omega. 2021. V. 6. No. 29. P. 19086.
Li L.H., Xiao J., Liu P., Yang G.W. // Sci. Reports. 2015. V. 5. Art. No. 9028.
Lu H., Zhang L., Wang B. et al. // Cellulose. 2019. V. 26. No. 8. P. 4909.
Ali I. // Chem. Rev. 2012. V. 112. No. 10. P. 5073.
Simonsen G., Strand M., Øye G. // J. Petrol. Sci. Eng. 2018. V. 165. P. 488.
Yin F., Yu J., Gupta S. et al. // Fuel Proc. Technol. 2014. V. 117. P. 17.
Salvador M., Moyano A., Martínez-García J.C. et al. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2019. V. 19. No. 12. P. 4839.
Socoliuc V., Peddis D., Petrenko V.I. et al. // Magnetochemistry. 2020. V. 6. No. 1. Art. No. 2.
Silva F.G. da, Depeyrot J., Campos A.F.C. et al. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2019. V. 19. No. 8. P. 4888.
Massart R. // IEEE Trans. Magn. 1981. V. 17. No. 2. P. 1247.
Omelyanchik A., da Silva F.G., Gomide G. et al. // J. Alloys Compounds. 2021. V. 883. Art. No. 160779.
Omelyanchik A., Kamzin A.S., Valiullin A.A. et al. // Colloids Surf. A. 2022. V. 647. Art. No. 129090.
Lu A.H., Salabas E.L., Schüth F. // Angew. Chem. Int. Ed. 2007. V. 46. No. 8. P. 1222.
Illés E., Szekeres M., Kupcsik E. et al. // Colloids Surf. A. 2014. V. 460. P. 429.
Tombácz E., Bica D., Hajdú A. et al. // J. Phys. Cond. Matt. 2008. V. 20. Art. No. 204103.
Abdolrahimi M., Vasilakaki M., Slimani S. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. No. 7. Art. No. 1787.
Illés E., Szekeres M., Kupcsik E. et al. // Colloids Surf. A. 2014. V. 460. P. 429.
Feitoza N.C., Gonçalves T.D., Mesquita J.J. et al. // J. Hazard. Mater. 2014. V. 264. No. 1. P. 153.
Rcuciu M., Creang D.E., Airinei A. // Eur. Phys. J. E. 2006. V. 21. No. 2. P. 117.
Li L., Mak K.Y., Leung C.W. et al. // Microelectron. Eng. 2013. V. 110. No. 10. P. 329.
Campos A.F.C., Michels-Brito P.H., da Silva F.G. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2019. V. 7. No. 2. Art. No. 103031.
Sandler S.E., Fellows B.D., Mefford O.T. // Analyt. Chem. 2019. V. 91. No. 22. P. 14159.
Sharifi Dehsari H., Ksenofontov V., Möller A. et al. // J. Phys. Chem. C. 2018. V. 122. No. 49. P. 28292.
Pacakova B., Kubickova S., Reznickova A. et al. Spinel ferrite nanoparticles: correlation of structure and magnetism. In: Magnetic spinels. Synthesis, properties and applications. InTech, 2017.
Frison R., Cernuto G., Cervellino A. et al. // Chem. Mater. 2013. V. 25. No. 23. P. 4820.
Bruvera I.J., Mendoza Zélis P., Pilar Calatayud M. et al. // J. Appl. Phys. 2015. V. 118. No. 18. Art. No. 184304.
Muscas G., Jovanovi S., Vukomanovi M. et al. // J. Alloys Compounds. 2019. V. 796. No. 5. P. 203.
Morrish A.H. The physical principles of magnetism. Piscataway: IEEE Press, 1965. 700 p.
Batlle X., Pérez N., Guardia P. et al. // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. No. 7. P. 1.
Petrinic I., Stergar J., Bukšek H. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. Art. No. 2965.
Zhao X., Shi Y., Wang T. et al. // J. Chromatogr. A. 2008. V. 1188. No. 2. P. 140.
Reddy D.H.K., Yun Y.S. // Coord. Chem. Rev. 2016. V. 315. P. 90.
Ho Y.S., McKay G. // Process Biochem. 1999. V. 34. P. 451.