Везде

RAS Chemistry & Material ScienceЖурнал аналитической химии Journal of Analytical Chemistry

  • ISSN (Print) 0044-4502
  • ISSN (Online) 3034-512X

EFFECTIVENESS OF SORBENTS WITH VARIOUS ALLOTROPIC FORMS OF CARBON, INCLUDING MODIFIED CARBON NANOTUBES

You can
PII
10.31857/S0044450224100022-1
DOI
10.31857/S0044450224100022
Publication type
Article
Status
Published
Authors
N. I. Zolotareva
  • Affiliation: Institute of Problems of Microelectronics Technology and High-Purity Materials of the Russian Academy of Sciences
M. V. Kozlova
  • Affiliation: Institute of Problems of Microelectronics Technology and High-Purity Materials of the Russian Academy of Sciences
Volume/ Edition
Volume 79 / Issue number 10
Pages
1078-1088
Abstract
The sorption of ions of toxic Be(II), Bi(III), Cd(II), Cr(III), Pb(II) and noble metals Ag(I),Au(III) and Pd(II) from aqueous media on carbon nanotubes, (CNT), a magnetic nanosorbent consistingof from CNTs and magnetic nanoparticles of magnetite, (CNT@MNP), as well as activated carbon (AC).The advantage in the capacity of sorbents with CNT compared to AC is demonstrated by about 1.5-2times.The dependence of the sorption capacity of the synthesized magnetic sorbent on the morphology of CNTsobtained on catalysts of the iron subgroup: Ni - CNT(Ni), Co. - CNT(Co) and Fe - CNT(Fe) wasfound. The advantage of CNT@MNP in comparison with other carbon sorbents in the separation of solidand liquid phases by magnetic solid-phase extraction is shown, as well as the cost-effectiveness of composite sorbents containing CNT(Co) and CNT(Fe), which, when individually used as sorbets, do not givesatisfactory results. Using the studied carbon sorbents, methods have been developed and metrologicalcharacteristics of the determination of elements in aqueous solutions by the method of arc atomic emissionanalysis are presented.
Keywords
углеродные сорбенты магнитные сорбенты магнитная твердофазная экстракция сорбция ионов благородных и токсичных металлов
Date of publication
14.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
13

References

  1. 1. Веденяпина М.Д., Курмышева А.Ю., Кряжев Ю.Г., Ершова В.А. Магнитные железосодержащие углеродные материалы как сорбенты для извлечения загрязнителей из водных сред (обзор) // Химия твердого топлива. 2021. № 5. С. 15.
  2. 2. Rao G.P., Lu C., Su F. Sorption of divalent metal ions from aqueous solution by carbon nanotubes: A review // Sep. Purif. Technol. 2007. V. 58. P. 224.
  3. 3. Pyrzynska K. Recent advances in solid-phase extraction of platinum and palladium // Talanta. 1998. V. 47. P. 841.
  4. 4. Kilian K., Pyrzyńska K., Pęgier M. Comparative study of Sc(III) sorption onto carbon-based materials // Solvent Extr. Ion Exch. 2017. V. 5. № 6. P. 450.
  5. 5. Tofighy M.A., Mohammadi T. Adsorption of divalent heavy metal ions from water using carbon nanotube sheets // J. Hazard. Mater. 2011. V. 185. P. 140.
  6. 6. Раков Э.Г. Магнитные углеродные наноматериалы // Приборы. 2015. № 9. С. 38.
  7. 7. Гражулене С.С., Редькин А.Н., Телегин Г.Ф., Баженов А.В., Фурсова Т.Н. Сорбционные свойства углеродных нанотрубок в зависимости от температуры их синтеза и последующей обработки // Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. № 7. С. 699.
  8. 8. Grazhulene S.S., Red’kin A.N., Telegin G.F., Bazhenov A.V., Fursova T.N. Adsorption properties of carbon nanotubes depending on the temperature of their synthesis and subsequent treatment // J. Anal. Chem. 2010. V. 65. № 7. P. 682.
  9. 9. Гражулене С.С., Редькин А.Н., Телегин Г.Ф. Исследование корреляций между физикохимическими свойствами углеродных нанотрубок и типом катализатора для их синтеза // Журн. аналит. химии. 2012. Т. 67. № 5. C. 479.
  10. 10. Grazhulene S.S., Red’kin A.N., Telegin G.F. Study of correlations between the physicochemical properties of carbon nanotubes and the type of catalyst used for their synthesis // J. Anal. Chem. 2012. V. 67. № 5. P. 423.
  11. 11. Редькин А.Н., Кипин В.А., Маляревич Л.В. Синтез углеродных волокнистых наноматериалов из паров этанола на никелевом катализаторе // Неорг. материалы. 2006. Т. 42. № 3. С. 284.
  12. 12. Red’kin A.N.,Kipin V.A., Malyarevich L.V. Synthesis of fibrous carbon nanomaterials from ethanol vapor on a nickel catalyst // Inorg. Mater. 2006. V. 42. № 3. P. 242.
  13. 13. Faraji M., Yamini Y., Rezaee M. Magnetic nanoparticles: Synthesis, stabilization, functionalization, characterization, and application // J. Iran. Chem. Soc. 2010. V. 7. № 1. P. 1.
  14. 14. Stafiej A., Pyrzynska K. Adsorption of heavy metal ions with carbon nanotubes // Separ. Purif. Technol. 2007. V. 58. P. 49.
  15. 15. Pyrzynska K. Use of nanomaterials in sample preparation // Trends Anal. Chem. 2013. V. 43. P. 100.
  16. 16. Liang X., Liu S., Wang S., Guo Y., Jiang S. Carbonbased sorbents: Carbon nanotubes // J. Chromatogr. A. 2014. V. 1357. P. 53.
  17. 17. Hongwei Pang, Yihan Wu, Xiangxue Wang, Baowei Hu, Xiangke Wang Resent advances in composites of grapheme and layered double hydroxides for water remediation // Chem. Asian J. 2019. V. 14. P. 542.
  18. 18. Xiangxue Wang, Xing Li, Jiaqi Wang, Hongtao Zhu Recent advances in carbon nitride-based nanomaterials for the removal of heavy metal ions from aqueous solution // J. Inorg. Mater. 2020. V. 35. P. 260.
  19. 19. Li Y.H., Wang S., Luan Z., Ding J., Xu C., Wu D. Adsorption of cadmium (II) from aqueous solution by surface oxidized carbon nanotubes // Carbon. 2003. V. 41. P. 1057.
  20. 20. Cho H.H., Wepasnick K., Smith B.A., Bangash F.K., Fairbrother D.H., Ball W.P. Sorption of aqueous Zn(II) and Cd(II) by multiwalled carbon nanotubes: The relative roles of oxygen-containing functional group and graphenic carbon // Langmuir. 2010. V. 26. P. 967.
  21. 21. Li Y.H., Wang S., Wei J., Zhang X., Xu C., Luan Z., Wu D., Wie B. Lead adsorption on carbon nanotubes // Chem. Phys. Lett. 2002. V. 357. P. 263.
  22. 22. Li Y.H., Di Z., Ding J., Wu D., Luan Z., Zhu Y. Adsorption thermodynamic, kinetic and desorption studies of Pb2+ on carbon nanotubes // Water Res. 2005. V. 39. P. 605.
  23. 23. Shao D.D., Ren X.M., Hu J., Chen Y.X., Wang X.K. Preconcentration of Pb2+ from aqueous solution using poly(acrylamide) and poly(N,Ndimethylacrylamide) grafted multiwalled carbon nanotubes // Colloids Surf. A. 2010. V. 360. P. 74.
  24. 24. Wang H.J., Zhou A.L., Peng F., Yu H., Yang J. Mechanism study on adsorption of acidified multiwalled carbon nanotubes to Pb(II) // J. Colloid Interface Sci. 2007. V. 316. P. 277.
  25. 25. Chen S., Zhu L., Lu D., Chen X., Zhou X. Separation and chromium speciation by single-wall carbon nanotubes microcolumn and inductively coupled plasma mass spectrometry // Microchim. Acta. 2010. V. 169. P. 123.
  26. 26. Hu J., Chen C., Zhu X., Wang X. Removal of chromium from aqueous solution by using oxidized multiwalled carbon nanotubes // J. Hazard. Mater. 2009. V. 162. P. 1542.
  27. 27. Tuzen M., Soylak M. Multiwalled carbon nanotubes for speciation of chromium in environmental samples // J. Hazard Mater. 2007. V. 147. P. 219.
  28. 28. Израэльсом 3.И., Могилевская О.Я. и Суворов С.В. Вопросы гигиены труда и профессиональной патологии при работе с редкими металлами. М.: Медицина, 1973. С. 78.
  29. 29. Everest D.A. The Chemistry of Beryllium. Amsterdam: Elsevier Science Publishers, 1964. 151 p.
  30. 30. Ding Q., Liang P., Song F., Xiang A.M. Separation and preconcentration of silver ion using multiwalled carbon nanotubes as solid phase extraction sorbent // Separ. Sci. Technol. 2006. V. 41. P. 2723.
  31. 31. Pyrzynska K. Recent advances in solid-phase extraction of platinum and palladium // Talanta. 1998. V. 47. P. 841.
  32. 32. Бизина Е.В., Фарафонова О.В., Золотарева Н.И., Гражулене С.С., Ермолаева Т.Н. Пьезоэлектрический иммуносенсор на основе магнитных углеродных нанокомпозитов для определения ципрофлоксацина // Журн. аналит. химии. 2022. Т. 77. № 4. С. 375.
  33. 33. Bizina E.V., Farafonova O.V., Zolotareva N.I., Grazhulene S.S., Ermolaeva T.N. A Piezoelectric immunosensor based on magnetic carbon nanocomposites for the determination of ciprofloxacin // J. Anal. Chem. 2022. V. 77. № 4. P. 456.
  34. 34. Бизина Е.В., Фарафонова О.В., Золотарева Н.И., Гражулене С.С., Ермолаева Т.Н. Применение магнитных углеродных нанокомпозитов при формировании распознающего слоя пьезоэлектрического иммуносенсора для определения пенициллина // Журн. аналит. химии. 2023. Т. 78. № 4. С. 354.
  35. 35. Bizina E.V., Farafonova O.V., Zolotareva N.I., Grazhulene S.S., Ermolaeva T.N. Use of magnetic carbon nanocomposites in the formation of a recognition layer of a piezoelectric immunosensor for the determination of penicillin G // J. Anal. Chem. 2023. V. 78. № 4. P. 488.
  36. 36. Гражулене С.С., Золотарева Н.И., Редькин А.Н., Шилкина Н.Н., Митина А.А., Колесникова А.М., Ходос И.И. Сорбционные свойства магнитного композита на основе модифицированных углеродных нанотрубок в зависимости от условий синтеза // Журн. прикл. химии. 2020. Т. 93. № 1. С. 66.
  37. 37. Grazhulene S.S., Zolotareva N.I., Redkin A.N., Shilkina N.N., Mitina A.A., Kolesnikova A.M., Khodos I.I. Sorption properties of a magnetic composite based on modified carbon nanotubes: Influence of the synthesis conditions // J. Appl. Chem. 2020. V. 93. № 1. P. 57.
  38. 38. Экспериандова Л.П., Беликов К.Н., Химченко С.В., Бланк Т.А. Еще раз о пределах обнаружения и определения // Журн. аналит. химии. 2010. Т. 65. № 3. С. 229.
  39. 39. Eksperiandova L.P., Belikov K.N., Khimchenko S.V., Blank T.A. Once again about determination and detection limits // J. Anal. Chem. 2010. V. 65. № 3. P. 223.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library