RU2826365C2 - Способ получения магнитного композиционного сорбента - Google Patents
Способ получения магнитного композиционного сорбента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2826365C2 RU2826365C2 RU2022123019A RU2022123019A RU2826365C2 RU 2826365 C2 RU2826365 C2 RU 2826365C2 RU 2022123019 A RU2022123019 A RU 2022123019A RU 2022123019 A RU2022123019 A RU 2022123019A RU 2826365 C2 RU2826365 C2 RU 2826365C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- magnetite nanoparticles
- aqueous solution
- temperature
- aluminosilicate
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 29
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical class O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000002069 magnetite nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 19
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910016876 Fe(NH4)2(SO4)2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 5
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical class Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 54
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 20
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910001427 strontium ion Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 7
- 229910052662 nosean Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- -1 copper cations Chemical class 0.000 description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003775 Density Functional Theory Methods 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L sulfate group Chemical group S(=O)(=O)([O-])[O-] QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017121 AlSiO Inorganic materials 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M caesium chloride Chemical compound [Cl-].[Cs+] AIYUHDOJVYHVIT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000696 nitrogen adsorption--desorption isotherm Methods 0.000 description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 2
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910001417 caesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4] JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к способам получения наноструктурированных магнитных алюмосиликатных композитов для сорбции радионуклидов цезия и стронция из водных сред. Предложен способ получения магнитного композиционного сорбента, включающий синтез наночастиц магнетита путем совместного осаждения хлоридов железа (II) в водном растворе и их последующую обработку, отличается тем, что для получения наночастиц магнетита при постоянном перемешивании и поддержании температуры раствора 75-85°C в 120 мл смеси, содержащей воду и этиленгликоль в равном объемном соотношении, последовательно вносят порошки 12 ммоль FeCl3⋅6H2O и 8.3 ммоль Fe(NH4)2(SO4)2⋅6H2O и 35 мл 24%-ного водного раствора аммиака, через 20 минут добавляют 17.2 мл 2 M водного раствора Na2SiO3⋅5H2O и 52.8 мл 0.325 M водного раствора NaAlO2 и выдерживают в течение 30 минут, далее полученный раствор с наночастицами магнетита помещают в автоклав и выдерживают при температуре 90-180°C и давлении 70.12-1001.9 кПа в течение 6 часов, отделяют полученный осадок алюмосиликата, промывают его дистиллированной водой с последующей сушкой. Технический результат - обеспечение соотношения SiO2/Al2O3 в пределах 1.4-1.9; обеспечение соотношения магнетита и алюмосиликата в пределах 1:3; обеспечение высоких сорбционных характеристик и расширение области применения за счет возможности очистки жидких сред от радионуклидов цезия и стронция. 8 з.п. ф-лы, 8 ил., 3 табл.
Description
Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при изготовлении наноструктурированных магнитных алюмосиликатных композитов для сорбции радионуклидов цезия и стронция из водных сред.
Известен способ получения сорбента на основе магнезиально-железистых шлаков цветной металлургии для очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, включающий смешивание порошка шлакового стекла с раствором силиката натрия с последующей гидротермальной обработкой суспензии при температуре 100°С (см. Зосин, А.П., Гуревич, Б.И., Милованова, И.Б. О сорбционных свойствах шлакосиликата. В кн. «Химия и технология силикатных материалов». Л. Наука, 1971, с. 100-105, А.П. Зосин, Т.И. Примак. Очистка промышленных стоков от катионов никеля, кобальта, меди, сорбентом на основе магнезиально-железистых шлаков цветной металлургии // Химия и технология неорганических сорбентов: Минвуз. Сб. науч. тр. Перм. политехн. ин-т. Пермь, 1980, с. 92-97).
Недостатками известного решения являются невысокая сорбционная емкость и прочность гранул сорбента, который не предназначен для извлечения радионуклидов цезия и стронция.
В качестве ближайшего аналога принят способ получения магнитного композиционного сорбента, включающий синтез наночастиц магнетита путем совместного осаждения хлоридов железа (II) в водном растворе и их последующую обработку (см. патент РФ № 2547496, МПК B01J 20/06, B01J 20/26, B01J 20/30, дата публикации 10.04.2015).
В ближайшем аналоге явным образом не указано, что с помощью данного сорбента можно удалить радионуклиды цезия и стронция.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка технологии получения магнитного композиционного сорбента с высокими сорбционными характеристиками.
Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи, выражается в следующем:
- обеспечение соотношения SiO2/Al2O3 в пределах 1.4-1.9;
- обеспечение соотношения магнетита и алюмосиликата в пределах 1:3;
- обеспечение высоких сорбционных характеристик;
- расширение области применения за счет возможности очистки жидких сред от радионуклидов цезия и стронция.
Поставленная задача решается тем, что способ получения магнитного композиционного сорбента, включающий синтез наночастиц магнетита путем совместного осаждения хлоридов железа (II) в водном растворе и их последующую обработку отличается тем, что для получения наночастиц магнетита при постоянном перемешивании и поддержании температуры раствора 75-85°C в 120 мл смеси, содержащей воду и этиленгликоль в равном объемном соотношении, последовательно вносят порошки 12 ммоль FeCl3⋅6H2O и 8.3 ммоль Fe(NH4)2(SO4)2⋅6H2O и 35 мл 24%-ного водного раствора аммиака, через 20 минут добавляют 17.2 мл 2 M водного раствора Na2SiO3⋅5H2O и 52.8 мл 0.325 M водного раствора NaAlO2 и выдерживают в течение 30 минут, далее полученный раствор с наночастицами магнетита помещают в автоклав и выдерживают при температуре 90-180°C и давлении 70.12-1001.9 кПа в течение 6 часов, отделяют полученный осадок алюмосиликата, промывают его дистиллированной водой с последующей сушкой.
Кроме того, при синтезе наночастиц магнетита перемешивание компонентов осуществляют на магнитной мешалке.
Кроме того, при синтезе наночастиц магнетита перемешивание компонентов осуществляют со скоростью 800-1000 об/мин.
Кроме того, 24%-ный водный раствор аммиака вносят по каплям.
Кроме того, водные растворы Na2SiO3⋅5H2O и NaAlO2 добавляют, чередуя их порции.
Кроме того, раствор с наночастицами магнетита помещают в автоклав соответствующего объема.
Кроме того, осадок алюмосиликата отделяют фильтрованием.
Кроме того, отделенный осадок промывают дистиллированной водой до нейтральной среды фильтрата.
Кроме того, промытый осадок сушат в сушильном шкафу при температуре 90°C в течение 4 часов.
Сопоставительный анализ признаков заявляемого изобретения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».
При этом отличительные признаки формулы изобретения обеспечивает решение следующих функциональных задач.
Признак «[наночастицы магнетита] получают при постоянном перемешивании и поддержании температуры раствора 75-85°C», а также признаки первого и второго зависимых пунктов формулы способствуют интенсификации процесса образования наночастиц магнетита за счет более эффективного и быстрого смешивания исходных реагентов.
Признаки «в 120 мл смеси, содержащей воду и этиленгликоль в равном объемном соотношении, последовательно вносят порошки 12 ммоль FeCl3⋅6H2O и 8.3 ммоль Fe(NH4)2(SO4)2⋅6H2O и 35 мл 24%-ного водного раствора аммиака, через 20 минут добавляют 17.2 мл 2 M водного раствора Na2SiO3⋅5H2O и 52.8 мл 0.325 M водного раствора NaAlO2 и выдерживают в течение 30 минут» и признаки зависимых пунктов формулы с третьего по четвертый описывают технологию получения раствора с наночастицами магнетита.
Признаки «полученный раствор с наночастицами магнетита помещают в автоклав и выдерживают при температуре 90-180°C и давлении 70.12-1001.9 кПа в течение 6 часов» и признак пятого зависимого пункта формулы описывают оборудование и режимные характеристики гидротермального синтеза алюмосиликата.
Признак «отделяют полученный осадок алюмосиликата» и признак шестого зависимого пункта формулы описывают процесс получения целевого продукта – наноструктурированного магнитного алюмосиликата нозеана с фазой магнетита (Fe3O4) в составе.
Признак «отделенный осадок алюмосиликата… промывают дистиллированной водой» и признак седьмого зависимого пункта формулы позволяют удалить остатки исходных реагентов.
Признак «промытый осадок алюмосиликата… сушат» и признаки восьмого зависимого пункта формулы позволяют получить готовый продукт.
На фиг.1 приведена дифрактограмма образцов магнитного композиционного сорбента, полученных при разных температурах синтеза.
На фиг.2 изображены 3D-модели кристаллических структур карбонатной и сульфатной формы каркасного алюмосиликата нозеана.
На фиг.3 приведены РЭМ изображения образцов магнитного композиционного сорбента, полученных при различных температурах гидротермального синтеза:
а-а* – при 90°С;
б-б* – при 120°С;
в-в* – при 150°С;
г-г* – при 180°С.
На фиг.4 показаны изотермы низкотемпературной сорбции-десорбции азота (а-г) и гистограммы распределения размера пор, рассчитанного по методу DFT (а*-г*), образцов магнитного композиционного сорбента, полученных при различных температурах гидротермального синтеза:
а-а* – при 90 °С;
б-б* – при 120 °С;
в-в* – при 150 °С;
г-г* – при 180 °С.
На фиг.5 показаны изотермы сорбции ионов цезия образцами магнитного композиционного сорбента, полученными при различных температурах гидротермального синтеза:
а – при 90°С;
б – при 120°С;
в – при 150°С;
г – при 180°С.
На фиг.6 показаны изотермы сорбции ионов стронция образцами магнитного композиционного сорбента, полученными при различных температурах гидротермального синтеза:
а – при 90°С;
б – при 120°С;
в – при 150°С;
г – при 180°С.
На фиг.7 приведены зависимости удельной намагниченности от напряженности приложенного поля для образцов магнитного композиционного сорбента, полученных при различных температурах гидротермального синтеза:
а) – при 90°С;
б) – при 120°С;
в) – при 150°С;
г) – при 180°С.
На фиг.8 приведены зависимости удельной намагниченности от температуры нагрева образцов магнитного композиционного сорбента, полученных при различных температурах гидротермального синтеза:
а) – при 90°С;
б) – при 120°С;
в) – при 150°С;
г) – при 180°С.
Заявляемый способ осуществляют на стандартном оборудовании.
При постоянном перемешивании со скоростью 800-1000 об/мин на магнитной мешалке и поддержании температуры раствора 75-85°C в 120 мл смеси, содержащей воду и этиленгликоль в равном объемном соотношении, последовательно вносят порошки 12 ммоль FeCl3⋅6H2O и 8.3 ммоль Fe(NH4)2(SO4)2⋅6H2O и 35 мл 24%-ного водного раствора аммиака.
Через 20 минут чередуя порции добавляют 17.2 мл 2 M водного раствора Na2SiO3⋅5H2O и 52.8 мл 0.325 M водного раствора NaAlO2 и выдерживают в течение 30 минут.
Осуществляют гидротермальный синтез алюмосиликата, для чего полученный раствор с наночастицами магнетита помещают в автоклав соответствующего объема и выдерживают при температуре 90-180°C и давлении 70.12-1001.9 кПа в течение 6 часов.
Полученный осадок алюмосиликата отделяют фильтрованием, промывают дистиллированной водой до нейтральной среды фильтрата и сушат в сушильном шкафу при температуре 90°C в течение 4 часов.
Готовый продукт представляет собой сухой порошок.
Исследовали полученные образцы разными методами.
1. Осуществляли идентификацию кристаллических фаз образцов с помощью рентгенофазового анализа (РФА) на многоцелевом рентгеновском дифрактометре «D8 Advance Bruker AXS» (Германия) при следующих параметрах: CuKα-излучение, Ni-фильтр, средняя длина волны (λ) 1,5418 Å, диапазон углов съемки 2θ 10-80°, шаг сканирования 0,02°, скорость регистрации спектров – 5°/мин.
Согласно данным РФА, основной кристаллической фазой всех образцов является магнетит (Fe3O4).
Кристаллическая фаза алюмосиликата проявляется на рентгенограмме только для образца, полученного при 180°С (см. фиг.1) и идентифицирована как карбонатная форма каркасного алюмосиликата нозеана Na8[AlSiO4]6(CO3).
2. Визуализировали кристаллические структуры полученных алюмосиликатных соединений путем построения их 3D-моделей с использованием программного обеспечения VESTA (Letia and Groza, 2009) (см. фиг.2).
Параметры элементарной ячейки синтезированной карбонатной формы нозеана совпадают с расчетными и соответствуют кубической форме a=b=c=9.001 Å, в то время как для сульфатной формы расчетные параметры соответствуют кубической форме a=b=c=9.084 Å.
Согласно полученным моделям видно, что плотность упаковки атомов в кристаллической решетке сульфатной формы несколько выше по сравнению с карбонатной.
3. Получали изображения поверхности образцов магнитного композиционного сорбента с помощью растрового электронного микроскопа Carl Zeiss Ultra 55 (РЭМ, Германия) с приставкой для энергодисперсионного микроанализа (ЭДС) «Bruker» (Германия).
Согласно данным РЭМ (см. фиг.3), структура полученных образцов магнитного композиционного сорбента представлена наноразмерными (значительно менее 50 нм) частицами сферической формы, агломерированными между собой.
По результатам исследования видно, что при повышении температуры гидротермального синтеза размер данных наночастиц увеличивается.
Морфология поверхности образца магнитного композиционного сорбента, полученного при 180 °С, значительно отличается (см. фиг.3г, 3г*).
Частицы агломерируются в крупные образования сферической формы, поверхность которых структурирована кристаллитами с ровными гранями. Это, вероятно, обусловлено образованием кристаллического алюмосиликата из аморфной фазы, как было показано на РФА для данного образца (см. фиг.1).
4. Определяли содержание оксидных фаз методами рентгенофлуоресцентного и энергодисперсионного анализа, результаты приведены в таблице 1.
Таблица 1
Содержание оксидных фаз в образцах магнитного композиционного сорбента
| Tгидротермального синтеза, °C | Рентгенофлуоресцентный анализ, масс. % | Энергодисперсионный анализ, масс. % | ||||||
| Fe3O4 | Na2O | SiO2 | Al2O3 | Fe3O4 | Na2O | SiO2 | Al2O3 | |
| 90 | 25.9 | 13.3 | 36.0 | 24.8 | 22.5 | 15.8 | 39.9 | 21.8 |
| 120 | 25.0 | 15.7 | 34.8 | 24.6 | 24.3 | 15.6 | 38.7 | 21.4 |
| 150 | 24.6 | 15.7 | 35.1 | 24.6 | 25.5 | 15.5 | 37.8 | 21.2 |
| 180 | 23.0 | 18.9 | 34.8 | 23.3 | 24.4 | 18.7 | 36.3 | 20.5 |
На основе данных таблицы 1 можно сделать вывод, что количественное отношение SiO2/Al2O3 варьируется в пределах 1.4-1.9, что соответствует структуре цеолита типа А, а соотношение магнетита и алюмосиликата сохраняется в пределах 1:3.
5. Определяли удельную поверхность образцов методом физической адсорбции-десорбции азота на приборе ASAP MP 2020 Micromeritics GmbH (США) при температуре 77 К, данные рассчитаны по методу БЭТ (см. фиг.4а-4г), и размер пор путем расчета по методу DFT (см. фиг.4а*-4г*).
У образцов магнитного композиционного сорбента, полученных при температурах гидротермального синтеза 90-150 °С, вследствие роста зерна увеличивается число контактов между частицами и формируются более крупные агломераты, как было показано на РЭМ снимках (см. фиг.3а-а*, 3б-б*, 3в-в*).
Как следствие, это приводит к снижению удельной площади поверхности по БЭТ (SБЭТ) от 40 до 18.3 м2/г, что видно на фиг. 4а-4в. При этом изотермы низкотемпературной адсорбции-десорбции азота для данных образцов имеют идентичный характер и относятся к IV типу по классификации IUPAC, характерному для мезопористых тел (см. фиг. 4а-4в).
Форма петель гистерезиса относится к типу Н1 с областью резкого роста сорбционной емкости в области высоких относительных давлений р/р0 → 0.95–0.99, что свидетельствует о присутствии щелевидных форм в структуре композитов. Это обусловлено схожей морфологией и типом пористой структуры данных образцов, что подтверждается идентичным диапазоном размера мезо- и макропор, что определено методом DFT (см. фиг.4а*-4в*).
Очевидное отличие имеет образец, синтезированный при 180 °С, величина SБЭТ увеличивается до 54.8 м2/г и переход формы петли гистерезиса изотермы адсорбции-десорбции азота от типа Н1 к Н2 указывает на формирование цилиндрических мезопор в составе образца (см. фиг. 4г). Это подтверждено расчетом по методу DFT, где на графике распределения пор по размерам видно, что в объеме образца сформированы мезопоры размером в диапазоне 5-32 нм (см. фиг.4г*).
Такое отличие данного образца обусловлено изменением его общей структуры и морфологии поверхности (изменением формы частиц со сферических на кристаллические; их упаковка и пространственное агломерирование и др.), как было выше показано на РЭМ изображении (см. фиг.3г-г*).
6. Исследовали сорбционные свойства образцов в условиях статической сорбции стабильных изотопов цезия и стронция из дистиллированной воды.
Изотермы сорбции получали с использованием растворов с различной концентрацией стабильных изотопов цезия (CsCl) и стронция (Sr(NO3)2), значение рН жидких сред составляло 6.0±0.5. Исходная концентрация ионов стабильного цезия и стронция в модельных растворах составляла 150 мг/л.
Навеску магнитного композиционного сорбента 10 мг помещали в пробирку Эппендорфа и приливали 10 мл раствора стабильного цезия или стронция (Т:Ж=1/1000). Серия пробирок закреплялась на вертикальном шейкере и примешивалась со скоростью 20 об/мин. Сорбция осуществлялась в течение 48 часов. После чего раствор отделялся от отработанного магнитного композиционного сорбента с помощью фильтра «синяя лента» и определялось остаточное содержание стабильных ионов цезия и стронция методом атомно-абсорбционной спектрометрии на атомно-абсорбционном спектрофотометре АА-7000 «Shimadzu» (Япония), ошибка определения не превышала 5 %.
Механизм сорбции оценивали на основании изотерм сорбции Cs+ и Sr2+, представляющих зависимость количества адсорбированного вещества от концентрации раствора при постоянной температуре.
Экспериментальные данные изотерм сорбции ионов Cs+ и Sr2+ были обработаны с использованием общеизвестных моделей сорбции на границе тв/ж.
Характеристики сорбции определяли расчетным путем, используя уравнения Ленгмюра, Фрейндлиха и Ленгмюра-Фрейндлиха со следующими константами: константы адсорбционного равновесия Kl и предельной сорбции Gmax уравнения Ленгмюра, константы Kf и m изотермы Фрейндлиха, а также коэффициенты корреляции R2.
Аппроксимацию экспериментальных данных указанными уравнениями в нелинейной форме проводили с использованием программы «SciDavis».
6.1. На фиг. 5 приведены изотермы сорбции ионов Cs+ при рН 6.0±0.5, полученные аппроксимацией экспериментальных данных уравнениями Ленгмюра, Фрейндлиха и Ленгмюра-Фрейндлиха.
Согласно классификации C.H. Giles (Giles, C.H., MacEwan, T.H., Nakhwa, S.N., Smith, D., 1960. Studies in Adsorption. Part XI. A System of Classification of Solution Adsorption Isotherms, and its Use in Diagnosis of Adsorption Mechanisms and in Measurement of Specific Surface Areas of Solids. J. Chem. Soc., p. 3973-3993), изотерму на фиг. 5а можно отнести к C-типу, который отличается линейным начальным участком, что соответствует сохранению числа адсорбированных центров в широком диапазоне концентраций цезия, вплоть до максимально возможной адсорбции адсорбтива из раствора. При этом условиями получения изотерм С-типа являются наличие у пористого сорбента «гибких» слоев или областей с различной степенью кристалличности; высокое сродство адсорбирующего вещества (ионов цезия) к сорбенту; большой проникающей способностью адсорбтива к структурной геометрии сорбционного материала.
Показано, что с увеличением температуры гидротермального синтеза образцов снижаются значения предельной сорбции (Gmax), что свидетельствует об уменьшении числа и доступности для ионного обмена сорбционных центров. Вероятно это связано с уменьшением площади свободной поверхности частиц в виду их роста и агломерации, как было показано на РЭМ снимках для образцов, полученных в пределах 90-150°С (см. фиг.3а-а*, 3б-б*, 3в-в*), а также снижением удельной поверхности и объема пор (см. фиг.4а-а*, 4б-б*, 4в-в*).
Наибольшей сорбционной емкостью обладает образец, полученный при 90 °С, что вероятно связано с его химическим составом (см. табл. 1) и наибольшим количеством активных ионообменных (сорбционных) центров на поверхности магнитного композиционного сорбента.
Наименьшей предельной сорбцией обладает образец, полученный при 180°С, характеризующийся наибольшим значением удельной поверхности по БЭТ (см. фиг. 4г), что обусловлено преимущественно изменением состава кристаллической фазы алюмосиликата нозеана Na8[AlSiO4]6(CO3) (см. фиг.1, табл. 1).
Константы уравнений Ленгмюра, Фрейндлиха и Ленгмюра-Фрейндлиха для сорбции ионов цезия, рассчитанные после аппроксимации экспериментальных данных, приведены в таблице 2.
Таблица 2
Рассчитанные параметры уравнений
Ленгмюра, Фрейндлиха и Ленгмюра-Фрейндлиха
для сорбции ионов цезия
| Уравнение | Параметр | Температура гидротермального синтеза, °C | |||
| 90 | 120 | 150 | 180 | ||
| Ленгмюра | Gmax (ммоль/г) | 229,6 | 139,9 | 139,9 | 18,18 |
| Kl (л/г) | 0,08 | 0,05 | 0,05 | 2,61 | |
| R2 | 0,92 | 0,99 | 0,99 | 0,74 | |
| Фрейндлиха | Kf (ммоль/г× (л/ммоль)n)) |
24,20 | 15,73 | 15,29 | 14,46 |
| m | 0,60 | 0,49 | 0,50 | 0,08 | |
| R2 | 0,88 | 0,99 | 0,99 | 0,73 | |
| Ленгмюра-Фрейндлиха | Gmax (ммоль/г) | 192,41 | 96,35 | 96,67 | 17,03 |
| Klf (л/г) | 0,95 | 0,95 | 1,02 | 0,68 | |
| R2 | 0,99 | 0,83 | 0,84 | 0,49 | |
На основании высоких значений коэффициентов корреляции (R2) и соответствия рассчитанных и экспериментальных значений сорбционной емкости можно сделать вывод, что экспериментальные данные достоверно описываются уравнением Ленгмюра. Это свидетельствует о протекании преимущественно мономолекулярной адсорбции, что характерно для ионообменного механизма сорбции.
6.2. На фиг. 6 приведены изотермы сорбции ионов Sr2+ при рН 6±1, полученные аппроксимацией экспериментальных данных уравнениями Ленгмюра, Фрейндлиха и Ленгмюра-Фрейндлиха.
Согласно классификации C.H. Giles (Giles, C.H., MacEwan, T.H., Nakhwa, S.N., Smith, D., 1960. Studies in Adsorption. Part XI. A System of Classification of Solution Adsorption Isotherms, and its Use in Diagnosis of Adsorption Mechanisms and in Measurement of Specific Surface Areas of Solids. J. Chem. Soc., p. 3973-3993), изотермы образцов, синтезированных при 90 и 120 °С (см. фиг.6а-б) имеют H-тип, при котором в области низких концентраций имеется круто восходящий участок.
Это указывает на большое сродство ионов Sr2+ к сорбенту и высокой адсорбции на поверхности сорбента. Изотермы такого типа являются следствием обмена между функциональными группами сорбента и ионами Sr2+, образующимися при диссоциации адсорбтива в растворе.
Для образцов, синтезированных при 150 и 180°С, изотермы имеют L-тип, при котором характерен выгнутый начальный участок относительно оси концентраций (см. фиг.6в-г), так как с увеличением доли занятых адсорбционных мест ионами Sr2+ сложнее найти вакантное место, особенно если кристаллиты склоны к образованию больших агломератов, как показано на РЭМ (см. фиг.3в*-г*), образование которых в растворе обусловлено усилением межмолекулярного взаимодействия.
Наибольшей сорбционной ёмкостью обладает образец, синтезированный при 90°С, что, как и в случае сорбции Cs+, связано с наибольшим количеством ионообменных (сорбционных) центров на поверхности магнитного композиционного сорбента.
Константы уравнений Ленгмюра, Фрейндлиха и Ленгмюра-Фрейндлиха для сорбции ионов стронция, рассчитанные после аппроксимации экспериментальных данных, приведены в таблице 3.
Таблица 3
Рассчитанные параметры уравнений
Ленгмюра, Фрейндлиха и Ленгмюра-Фрейндлиха
для сорбции ионов стронция
| Уравнение | Параметр | Температура гидротермального синтеза, °C | |||
| 90 | 120 | 150 | 180 | ||
| Ленгмюра | Gmax (ммоль/г) | 105.1 | 104.1 | 27.86 | 25.87 |
| Kl (л/г) | 0.75 | 0.77 | 1.55 | 1.73 | |
| R2 | 0.93 | 0.92 | 0.90 | 0.98 | |
| Фрейндлиха | Kf (ммоль/г× (л/ммоль)n)) |
41.32 | 41.53 | 15.10 | 14.78 |
| m | 0.29 | 0.29 | 0.17 | 0.13 | |
| R2 | 0.90 | 0.90 | 0.87 | 0.91 | |
| Ленгмюра-Фрейндлиха | Gmax (ммоль/г) | 92.41 | 96.35 | 28.10 | 27.70 |
| Klf (л/г) | 0.20 | 0.95 | 0.76 | 0.54 | |
| R2 | 0.92 | 0.93 | 0.92 | 0.90 | |
На основе данных таблицы 3 можно сделать вывод, что сорбция ионов стронция протекает по мономолекулярному механизму, преимущественно за счет ионного обмена, что подтверждается достоверным описанием экспериментальных данных моделью Ленгмюра. При этом с увеличением температуры гидротермального синтеза образцов происходит снижение значений предельной сорбции (Gmax), что согласуется с изменением удельной поверхности (см. фиг.4), химического состава (см. табл. 1) и морфологии поверхности образцов (см. фиг.3).
7. Исследовали магнитные характеристики образцов магнитного композиционного сорбента.
7.1. Определяли удельную намагниченность в состоянии, близком к насыщению (М), а также коэрцитивную силу (Нс).
На фиг.7 приведены зависимости удельной намагниченности исследованных образцов от напряженности приложенного поля (H).
Установлено, что для всех исследуемых образцов наблюдается полное отсутствие гистерезиса (Hc и остаточная намагниченность Mr равны 0). Такое поведение возможно для частиц магнетита, находящихся в суперпарамагнитном состоянии. Поведение намагниченности ансамбля наночастиц в магнитном поле хорошо описывается функцией Ланжевена, что подтверждает наличие суперпарамагнитного состояния.
Рассчитанный критический диаметр наночастиц магнетита равен Dsp = 26 нм. Средний диаметр наночастиц, рассчитанный из аппроксимации, для всех образцов равен 27.9±1,5 нм, что хорошо согласуется с Dsp.
Важно отметить, что с увеличением температуры гидротермального синтеза размер наночастиц Fe3O4 не изменяется.
Однозначная связь между удельной намагниченностью насыщения и напряженностью приложенного поля для основной кривой намагничивания, для кривой М(Н) при увеличении и уменьшении условно положительного и отрицательного Н позволяет ограничиваться двумя ветвями зависимости М(Н) (см. фиг.7).
Расчетное (теоретическое) значение удельной намагниченности железа при его содержании в количестве 12–15 масс. % в составе магнетитовой фазы в образцах составляет 17-19 эме/г. Для сравнения, удельная намагниченность насыщения магнетита составляет 92.4 эме/г, а весовое содержание железа в его составе составляет 72 масс. %.
Таким образом, экспериментально полученное значение удельной намагниченности насыщения образцов полностью соответствует количеству железа в составе магнетитовой фазы. Экспериментально измеренные значения удельной намагниченности насыщения образцов полностью совпадают с расчетным значением (см. фиг.7).
7.2. Проводили измерения температурной зависимости удельной намагниченности насыщения образцов с целью изучения влияния температурных условий их синтеза на магнитные параметры фазы магнетита, входящего в состав образцов и определяющего общие магнитные свойства исследуемых сорбентов.
По данным фиг.8 определено, что температура Кюри для всех исследуемых образцов составляет 580°С.
Таким образом, температурные условия гидротермального синтеза, исследуемые в интервале 90-180°С, не влияют на состав и структуру магнитной фазы в образцах, окисление магнетита не происходит.
Результаты магнитных исследований показывают, что коэрцитивная сила близка к нулю, поэтому магнитные композиционные сорбенты относятся к магнитомягким материалам с относительно высокой удельной намагниченностью насыщения.
В этой связи, во-первых, частицы данного магнитного композиционного сорбента в отсутствии магнитного поля не будут иметь дипольного взаимодействия, что исключит их агломерацию при диспергировании в очищаемых растворах. Во-вторых, при воздействии на такой сорбент постоянным магнитным полем в пределах 2000-3000 Э будет достигаться его высокая степень отделения от очищаемых растворов в условиях магнитной сепарации.
По результатам всех исследований можно сделать следующие выводы.
Заявляемый способ позволяет с помощью гидротермального синтеза получить наноструктурированные магнитные композиционные сорбенты на основе алюмосиликата нозеана и магнетита.
Установлено, что в образцах, полученных при температурах гидротермального синтеза 90-150°С, идентифицируется только одна кристаллическая фаза магнетита, при увеличении температуры до 180°С образуется примесная фаза кристаллического алюмосиликата нозеана.
Все образцы характеризуется мезопористой структурой с удельной поверхностью 18,3-54,8 м2/г, и щелевидными порами у образцов, полученных при 90-150°С и цилиндрическими порами у образца, полученного при 180°С.
По сорбционной емкости стабильных ионов цезия и стронция образцы располагаются в ряд 90°C > 120°C ≈ 150°C >> 180°C. Это обусловлено снижением удельной поверхности магнитных композиционных сорбентов со схожим составом (полученных при температурах гидротермального синтеза 90-150°С) и существенным изменением химического состава магнитного композиционного сорбента, полученного при 180°С, что приводит к увеличению количества ионообменных центров.
Изотермы сорбции ионов цезия и стронция достоверно описываются уравнением мономолекулярной адсорбции Ленгмюра, что подтверждает ионообменный механизм сорбции.
Максимальная емкость Gmax по отношению к ионам цезия 229.6 мг/г и стронция 105.1 мг/г достигнута для образца, полученного при 90°С.
Измеренные магнитные характеристики полученных магнитных композиционных сорбентов свидетельствуют об успешном магнитном модифицировании алюмосиликата нозеана магнетитом и перспективности применения магнитной сепарации при использовании указанных сорбентов.
Claims (9)
1. Способ получения магнитного композиционного сорбента, включающий синтез наночастиц магнетита путем совместного осаждения хлоридов железа (II) в водном растворе и их последующую обработку, отличающийся тем, что для получения наночастиц магнетита при постоянном перемешивании и поддержании температуры раствора 75-85°C в 120 мл смеси, содержащей воду и этиленгликоль в равном объемном соотношении, последовательно вносят порошки 12 ммоль FeCl3⋅6H2O и 8.3 ммоль Fe(NH4)2(SO4)2⋅6H2O и 35 мл 24%-ного водного раствора аммиака, через 20 минут добавляют 17.2 мл 2 M водного раствора Na2SiO3⋅5H2O и 52.8 мл 0.325 M водного раствора NaAlO2 и выдерживают в течение 30 минут, далее полученный раствор с наночастицами магнетита помещают в автоклав и выдерживают при температуре 90-180°C и давлении 70.12-1001.9 кПа в течение 6 часов, отделяют полученный осадок алюмосиликата, промывают его дистиллированной водой с последующей сушкой.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при синтезе наночастиц магнетита перемешивание компонентов осуществляют на магнитной мешалке.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при синтезе наночастиц магнетита перемешивание компонентов осуществляют со скоростью 800-1000 об/мин.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что 24%-ный водный раствор аммиака вносят по каплям.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что водные растворы Na2SiO3⋅5H2O и NaAlO2 добавляют, чередуя их порции.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор с наночастицами магнетита помещают в автоклав соответствующего объема.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что осадок алюмосиликата отделяют фильтрованием.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что отделенный осадок промывают дистиллированной водой до нейтральной среды фильтрата.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что промытый осадок сушат в сушильном шкафу при температуре 90°C в течение 4 часов.
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022123019A RU2022123019A (ru) | 2024-02-29 |
| RU2826365C2 true RU2826365C2 (ru) | 2024-09-09 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2431472C2 (ru) * | 2009-09-24 | 2011-10-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации | Способ получения наночастиц магнетита, стабилизированных биосовместимым полимером, имеющим функциональные формильные группы |
| RU2547496C2 (ru) * | 2012-07-10 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | Магнитный композиционный сорбент |
| US9011695B2 (en) * | 2011-06-21 | 2015-04-21 | King Abdulaziz City For Science And Technology | Porous magnetic sorbent |
| JP6210698B2 (ja) * | 2013-03-18 | 2017-10-11 | 戸田工業株式会社 | 吸着剤、有害物質で汚染された排水の浄化方法並びに有害物質で汚染された土壌の浄化方法 |
| RU2676984C1 (ru) * | 2018-04-04 | 2019-01-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Композиционный сорбент с магнитными свойствами для ремедиации почв, загрязненных мышьяксодержащими соединениями |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2431472C2 (ru) * | 2009-09-24 | 2011-10-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Образования И Науки Российской Федерации | Способ получения наночастиц магнетита, стабилизированных биосовместимым полимером, имеющим функциональные формильные группы |
| US9011695B2 (en) * | 2011-06-21 | 2015-04-21 | King Abdulaziz City For Science And Technology | Porous magnetic sorbent |
| RU2547496C2 (ru) * | 2012-07-10 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | Магнитный композиционный сорбент |
| JP6210698B2 (ja) * | 2013-03-18 | 2017-10-11 | 戸田工業株式会社 | 吸着剤、有害物質で汚染された排水の浄化方法並びに有害物質で汚染された土壌の浄化方法 |
| RU2676984C1 (ru) * | 2018-04-04 | 2019-01-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Композиционный сорбент с магнитными свойствами для ремедиации почв, загрязненных мышьяксодержащими соединениями |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Efficient removal of phosphate by facile prepared magnetic diatomite and illite clay from aqueous solution | |
| Dai et al. | 2D-3D magnetic NiFe layered double hydroxide decorated diatomite as multi-function material for anionic, cationic dyes, arsenate, and arsenite adsorption | |
| Gu et al. | Removal of phosphate from water by amine-functionalized copper ferrite chelated with La (III) | |
| Mishra et al. | Cobalt ferrite nanoparticles prepared by microwave hydrothermal synthesis and adsorption efficiency for organic dyes: Isotherms, thermodynamics and kinetic studies | |
| Li et al. | In situ grown of nano-hydroxyapatite on magnetic CaAl-layered double hydroxides and its application in uranium removal | |
| Lasheen et al. | Adsorption of heavy metals from aqueous solution by magnetite nanoparticles and magnetite-kaolinite nanocomposite: equilibrium, isotherm and kinetic study | |
| Ivanets et al. | Magnesium ferrite nanoparticles as a magnetic sorbent for the removal of Mn2+, Co2+, Ni2+ and Cu2+ from aqueous solution | |
| Sun et al. | Biotemplated fabrication of a 3D hierarchical structure of magnetic ZnFe2O4/MgAl-LDH for efficient elimination of dye from water | |
| Zhang et al. | Rapid and effective removal of Cr (VI) from aqueous solution using exfoliated LDH nanosheets | |
| El Mouden et al. | Multifunctional cobalt oxide nanocomposites for efficient removal of heavy metals from aqueous solutions | |
| Kuang et al. | FeOOH-graphene oxide nanocomposites for fluoride removal from water: Acetate mediated nano FeOOH growth and adsorption mechanism | |
| Culita et al. | Effect of surfactant concentration on textural, morphological and magnetic properties of CoFe2O4 nanoparticles and evaluation of their adsorptive capacity for Pb (II) ions | |
| Jiang et al. | Activated carbon/NiFe2O4 magnetic composite: a magnetic adsorbent for the adsorption of methyl orange | |
| Zhang et al. | Ultra high adsorption capacity of fried egg jellyfish-like γ-AlOOH (Boehmite)@ SiO2/Fe3O4 porous magnetic microspheres for aqueous Pb (II) removal | |
| Dran'kov et al. | Hydrothermal synthesis, structure and sorption performance to cesium and strontium ions of nanostructured magnetic zeolite composites | |
| Uddin et al. | Application of magnesium ferrite nanomaterials for adsorptive removal of arsenic from water: Effects of Mg and Fe ratio | |
| Maziarz et al. | Toward highly effective and easily separable halloysite-containing adsorbents: The effect of iron oxide particles impregnation and new insight into As (V) removal mechanisms | |
| Jia et al. | Effective removal of phosphate from aqueous solution using mesoporous rodlike NiFe2O4 as magnetically separable adsorbent | |
| Zhang et al. | Preparation of porous alumina hollow spheres as an adsorbent for fluoride removal from water with low aluminum residual | |
| Xie et al. | Synthesis and adsorption properties of high specific surface area strontium ferrite from Industrial Strontium Residue | |
| Ahribesh et al. | Influence of the synthesis parameters on the properties of the sepiolite-based magnetic adsorbents | |
| Jiménez-López et al. | Adsorption of selenium (iv) oxoanions on calcined layered double hydroxides of Mg-Al-CO3 from aqueous solution. Effect of calcination and reconstruction of lamellar structure | |
| Goswami et al. | Removal of fluoride from drinking water using nanomagnetite aggregated schwertmannite | |
| Ou et al. | Self-templated synthesis of bifunctional Fe3O4@ MgSiO3 magnetic sub-microspheres for toxic metal ions removal | |
| Liu et al. | Removal of rare earth elements by MnFe2O4 based mesoporous adsorbents: Synthesis, isotherms, kinetics, thermodynamics |