Русский Русский

Ключевые слова: магнетит

Коллоидная защита гидрозоля магнетита полисахаридами

https://doi.org/10.58224/2619-0575-2025-8-3-2
, ,
Аннотация
Данная статья посвящена исследованию стабилизации водных дисперсий магнитных наночастиц Fe₃O₄ с использованием полисахаридных стабилизаторов. Изучено влияние электролитов – коагулянтов и полисахаридов-стабилизаторов на устойчивость гидрозолей магнетита и их устойчивость при физиологическом рН с добавками полисахаридов и без них. Полученные результаты демонстрируют эффективность неионогенных полисахаридов, таких как гидроксипропилметилцеллюлоза и гидроксиэтил-целлюлоза в стабилизации магнитных наночастиц от коагуляции электролитов и во времени, что важно для их применения в медицине.
Цели. Получение и исследование гидрозолей магнетита и исследование их стабилизации полисахарида-ми во времени и при добавлении неиндифферентного и индифферентного электролитов.
Методы. Исследование коагуляции гидрозолей проводилась фотометрически. Размер наночастиц гид-розолей определялся методом динамического светорассеяния.
Результаты. Неионогенные полисахариды, такие как гидроксиэтилцеллюлоза и гидроксипропилметил-целлюлоза, перспективны для стабилизации водных дисперсий (гидрозолей) магнитных наночастиц Fe3O4.
Выводы. Порог коагуляции гидрозоля магнетита неиндифферентным электролитом – гидроксидом натрия 20,5 раз ниже порога коагуляции гидрозоля магнетита индифферентным электролитом – хлори-дом натрия. Наибольшую защиту гидрозоля магнетита от коагуляции хлоридом натрия проявляют гид-роксиэтилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза. Наибольшую защиту гидрозоля магнетита от ко-агуляции гидроксидом натрия проявляет гидроксипропилметилцеллюлоза. Наибольшую устойчивость во времени золей при рН 7,4 (рН крови), создаваемым добавлением фосфатно-солевой буферной смеси, про-являют золи с добавками также гидроксипропилметилцеллюлозы.
PDF

Кинетика удаления Cu(II) из водного раствора с использованием нанокомпозита Fe3O4/C

,
 5-12 стр.
Аннотация
В данной работе исследована кинетика сорбции нанокомпозита Fe3O4/C, полученного нагревом на воздухе полиакрилонитрила (ПАН) и FeCl2∙4H2O, методика получения которого описана в предыдущих работах [1, 3]. Основной задачей был расчет сорбционных характеристик и проверка практического применения данного нанокомпозита – возможность очистки из тяжелых металлов из водных источников на примере моделирования сорбции ионов меди из водного раствора шестиводного ацетата меди, в связи с чем в качестве основы исследования интегральных кинетических сорбционных кривых использовались уравнения диффузионной (модель Морриса-Вебера) и химической кинетики (модели псевдо-I порядка Лагергрена, псевдо-II порядка Хо и Маккея), а также модель хемосорбции Еловича. Анализ данных показал, что в общую скорость сорбции вносят вклад и диффузия ионов меди внутрь пор нанокомпозита, и химические взаимодействия между ионами меди и функциональными группами поверхности сорбента, такими как гидроксильными, карбоксильными, карбонильными и т.д., типичными для углеродных сорбентов. Экспериментально емкость данного нанокомпозита при сорбции меди составила 208,4 мг/г, однако при моделировании показано, что данное значение теоретически может быть выше на 37%.
PDF

АНАЛИЗ МАГНЕТИТА В НАНОКОМПОЗИТЕ FE3O4/C

, , , ,
 30-41 стр.
Аннотация
В настоящей работе представлены результаты исследования магнетита в нанокомпозите Fe3O4/C, полученном при пиролизе на воздухе гетерогенной системы, включающей тетрагидрат хлорида железа (II), соль, являющаяся источником наночастиц (НЧ) магнетита, а также полиакрилонитрил (ПАН), полимер, являющийся источником углеродной оболочки для защиты указанных НЧ от таких факторов, как агрегация. Для изучения и последующего определения пути формирования НЧ магнетита ис-пользовались методы, такие как мессбауэровская спектроскопия (МС) и рентгенофазовый анализ (РФА). Присутствуют два вида НЧ в исследуемой системе: ферримагнитные (ФМ) и суперпарамагнитные (СПМ), различие которых четко отслеживается при снятии мессбаэуроских спектров – в виде секстетов и дублетов соответственно. Установлено, что все НЧ магнетита формируются в соответствии с це-почкой реакций, промежуточным звеном которой является карбонат железа двухвалентного, хорошо из-вестный своим разложением при нагревании в магнетит: FeCl2 → FeCO3 → Fe3O4. Данное превращение происходит в температурном интервале, начиная с 200оС до 400оС, при превышении которого способ-ность углеродной оболочки к защите НЧ постепенно утрачивается, что приводит к агломерации и окис-лению в гематит α-Fe2O3.
Для исследования полученного магнетита проведены оценка разброса по размерам кристаллитов и степени нестехиометрии. Средний размер кристаллита по разным подсчетам составляет 9-10 нм.
Для сохранения свойств НЧ важно помнить о методах хранения, поэтому проведена МС нанокомпози-та Fe3O4/C после хранения на воздухе при комнатной температуре в течение 1 года, установив, что про-изошли агломерация всех СПМ НЧ магнетита и увеличение процента вакансий в ФМ НЧ.
PDF