Гражулене С. С. и др.

Журнал прикладной химии. 2020. Т. 93. Вып. 1

УДК 543.423

СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА МАГНИТНОГО КОМПОЗИТА

НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ СИНТЕЗА

Н. Н. Шилкина, А. А. Митина, И. И. Ходос

Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН,

142432, г. Черноголовка Московской обл., ул. Академика Осипьяна, д. 6

Е-mail: *grazhule@iptm.ru, **zol@iptm.ru

Поступила в Редакцию 19 июня 2019 г.

После доработки 11 июля 2019 г.

Принята к публикации 21 октября 2019 г.

Исследованы сорбционные свойства магнитного композитного сорбента, состоящего из магнитных

наночастиц и углеродных нанотрубок (УНТ), по отношению к ионам токсичных металлов Be(II),

Bi(III), Cd(II) и Cr(III) в зависимости от условий синтеза композита и составляющих его компонентов.

Изучена зависимость величины сорбции исследуемых ионов металлов от рН растворов и определена

сорбционная емкость композитов, содержащих УНТ различной морфологии. Найдено, что извле-

чение из водных растворов Be(II) и Cr(III) происходит при pH 6, а Cd(II) и Bi(III) — при pH 4.0-5.0.

Показано, что максимальной сорбционной емкостью обладает композит, в состав которого входят

УНТ, полученные методом каталитического пиролиза паров этанола на Ni-катализаторе - УНТ(Ni),

а минимальной — содержащий УНТ, синтезированные на Fe-катализаторе — УНТ(Fe). Сорбцион-

ная емкость композита, содержащего УНТ, полученные на Co-катализаторе — УНТ(Co), имеет

промежуточное значение. Изучена зависимость сорбции композита от соотношения образующих

его компонентов. Минимальное содержание магнитных наночастиц, обеспечивающее необходимый

для эффективного разделения фаз магнетизм, составляет 10% к общей массе сорбента. При таком

составе композита наблюдается его максимальная емкость по отношению к Be(II), Bi(III), Cd(II) и

Cr(III), равная 8.0, 7.0, 6.2 и 6.7 мг·г^-1 соответственно. Несмотря на меньшую емкость магнитных

сорбентов на основе УНТ(Fe) и УНТ(Co), их также можно успешно использовать для извлечения

токсичных элементов из водных сред методом статической магнитной твердофазной экстракции

как в пробоподготовке для анализа, так и для очистки различных водоемов.

Ключевые слова: магнитная твердофазная экстракция; магнитный композит; углеродные нанотруб-

ки; магнитные наночастицы; сорбция ионов; токсичные металлы

DOI: 10.31857/S0044461820010065

Преимуществом магнитной твердофазной экс-

ночастицы магнетита (Fe₃O₄), что обусловлено как

тракции (МТФЭ) перед традиционным вариантом

относительной простотой их получения, так и вы-

твердофазной экстракции (ТФЭ) является простота

сокими по сравнению с другими оксидами железа

и эффективность отделения сорбента от анализи-

магнитными характеристиками. Магнитные сорбенты

руемого раствора с помощью магнита без проведе-

получают путем нековалентного или ковалентного

ния трудоемких процессов центрифугирования или

модифицирования наночастиц магнетита различными

фильтрования анализируемых растворов в сорбции

неорганическими или органическими соединениями.

и десорбции. МТФЭ получила мощный толчок раз-

Наиболее широкое применение такие модифициро-

вития в связи с появлением и исследованием нано-

ванные сорбенты находят при извлечении токсичных

дисперсных материалов, обладающих уникальными

органических соединений из объектов окружающей

свойствами. В качестве магнитного материала для

среды, пищевых продуктов и биологических жидко-

магнитных сорбентов в основном применяют на-

стей [1].

Сорбционные свойства магнитного композита на основе модифицированных углеродных нанотрубок...

Недавно в качестве перспективного модификатора

проводили при температуре 80°С в атмосфере инерт-

оболочки магнетита стали использовать углеродные

ного газа (аргона). Магнитные наночастицы, осаж-

нанотрубки (УНТ) [2-4]. Необходимо отметить, что

денные раствором NH₄OH, удерживали в колбе с по-

сорбенты на основе УНТ уже достаточно детально

мощью магнита, промывали деионированной водой,

изучены и широко применимы как в неизмененном

высушивали и использовали в синтезе композита.

(непосредственно после синтеза), так и в модифици-

Синтез углеродных нанотрубок осуществляли

рованном виде благодаря их высокой сорбционной

по разработанной нами методике каталитического

емкости, быстрой кинетике массообмена, полноте

пиролиза паров этанола (CVD) [6]. УНТ осаждали

сорбции и десорбции, а также легкости регенерации.

на поверхности никелевого, кобальтового или желез-

С целью повышения гидрофильности УНТ, а также

ного катализатора, который после синтеза отмывали

для предотвращения их агрегации в растворах, для

30%-ной HNO₃. Затем образцы УНТ промывали деи-

модификации (ковалентной и физической) использу-

онированной водой, высушивали и проводили окис-

ют различные классы соединений, в том числе маг-

лительную модификацию путем кипячения УНТ в

нитные наночастицы (МНЧ). Однако УНТ могут вы-

конц. HNO₃ (oc.ч.) в течение 1.5 ч. Затем отмывали от

ступать не только как объекты модификации, но и как

кислоты деионированной водой до pH 7, высушивали

модификаторы в зависимости от цели их использова-

и использовали для синтеза композита.

ния и от соотношения компонентов МНЧ и УНТ в со-

Синтез магнитного сорбента МНЧ@УНТ прово-

рбенте. По-видимому, синтез и изучение композитов

дили двумя способами: в две и одну стадию. При по-

МНЧ@УНТ можно отнести к новой области меж-

лучении магнитного композита в две стадии в кони-

дисциплинарных исследований. Мотивацией таких

ческую колбу емкостью 100 мл помещали по 200 мг

исследований служат относительная простота и

заранее полученных МНЧ и УНТ. Заливали их 30 мл

экономичность синтеза как самого композита, так и

деионированной воды и перемешивали при комнат-

составляющих его компонентов. К сожалению, име-

ной температуре на качалке с возвратно-поступатель-

ющиеся публикации на эту тему содержат противо-

ным движением в течение 30 мин. Образующийся

речивые данные о свойствах полученного композита.

магнитный сорбент удерживали в колбе магнитом,

Противоречивы также и данные о времени достиже-

а не связавшиеся с МНЧ углеродные нанотрубки

ния сорбционного равновесия (от нескольких минут

сливали в кварцевую чашку. Оставшийся в колбе по-

до суток). С нашей точки зрения, возможными при-

лученный сорбент дважды промывали деионирован-

чинами этого могут быть различные условия синтеза

ной водой и промывные воды сливали в ту же чашку,

как композита, так и составляющих его компонентов,

высушивали под ИК-лампой и взвешивали. По разно-

Fe₃O₄ и УНТ. Известно, что свойства наноразмер-

сти масс исходных и не связанных в композит УНТ

ных материалов (прежде всего степень дисперсности

определяли количество УНТ в магнитном сорбенте.

и диапазон однородности) в значительной степени

Полученный магнитный сорбент оставляли в колбе

определяются условиями получения.

во влажном состоянии и использовали для изучения

Целью настоящей работы являлся синтез компози-

сорбции ионов металлов из водных растворов.

та МНЧ@УНТ из магнитных наночастиц и углерод-

При получении композита МНЧ@УНТ в одну

ных нанотрубок, полученных в различных условиях,

стадию в трехгорлую круглодонную колбу емкостью

и изучение корреляции между сорбционными свой-

200 мл помещали 1.1 г FeCl₃·6H₂O и 0.4 г FeCl₂·4H₂O,

ствами композита и морфологией УНТ, входящих в

заливали 100 мл деионированной воды, нагревали до

его состав. Интерес представляло также нахождение

80°С и выдерживали при этой температуре в течение

оптимального соотношения составляющих композит

1 ч при интенсивном перемешивании в атмосфере

компонентов, обеспечивающее максимальную сорб-

инертного газа (аргона). Затем вносили в колбу 500 мг

ционную емкость композита [на примере извлечения

УНТ и при перемешивании быстро добавляли 20 мл

ионов токсичных металлов Be(II), Bi(III), Cd(II) и

25-30%-ного раствора NH₄OH до достижения pH

Cr(III) из водных сред].

10. После охлаждения осадок удерживали в колбе с

помощью магнита, промывали деионированной водой

и этанолом до pH 7, высушивали до сухого остатка в

Экспериментальная часть

сушильном шкафу при 60°С и помещали в эксикатор

Синтез магнитных наночастиц выполняли

в закрытом бюксе для дальнейшего использования.

в соответствии с методикой, предложенной в [5].

Методы исследования состава и свойств маг-

Использовали свежеприготовленные растворы хлори-

нитных наночастиц, углеродных нанотрубок и

дов железа(III) и (II) при их соотношении 2:1. Синтез

композита магнитные наночастицы@углеродные

Гражулене С. С. и др.

нанотрубки. Изучение состава синтезированных по-

условиях сорбции и элюирования аналогично выше-

рошков МНЧ и МНЧ@УНТ осуществляли методом

описанным операциям построения изотерм сорбции.

рентгенофазового анализа на дифрактометре Bruker

Содержание элементов в концентратах после элюиро-

D2 PHAZER (СoKa1-излучение) в виде суспензии

вания и выпаривания на 500 мг графитового порошка

в вазелиновом масле. При расшифровке рентгено-

определяли атомно-эмиссионным анализом (АЭА) в

грамм использовали банк данных Power Diffraction

дуге постоянного тока силой 10 А на дифракцион-

File (PDF-2). Магнитные характеристики МНЧ и

ном спектрографе PGS-2 с решеткой 651 штр·мм^-1,

композита МНЧ@УНТ определяли при комнатной

обеспечивающей обратную линейную дисперсию

температуре на вибрационном магнитометре EG&G

0.74 нм·мм^-1. Пробу набивали в кратер нижнего элек-

Princeton applied research model 155. Морфологию

трода (анода). Кратер имел глубину и диаметр 4 мм,

образцов композитов МНЧ@УНТ, в состав которых

толщину стенок 1 мм. Конец верхнего электрода (ка-

входили УНТ, полученные на различных катализа-

тода) был заточен на конус. Расстояние между элект-

торах, исследовали с помощью просвечивающего

родами составляло 4 мм. Использовали трехлинзовую

электронного микроскопа (ПЭМ) JEOL JEM-2100 при

систему освещения щели. Для регистрации эмисси-

ускоряющем напряжении 200 кВ.

онных спектров использовали разработанную в лабо-

Изучение сорбции ионов металлов из водных рас-

ратории фотоэлектрическую систему регистрации на

творов. В качестве исходных растворов исследуемых

основе линеек приборов с зарядовой связью. Анализ

элементов использовали одноэлементные стандарт-

выполняли, применяя государственные стандартные

ные растворы High Purity Standarts с концентрацией

образцы на основе графитового порошка (комплект

элементов 1000 ppm. Рабочие растворы исследуемых

СОГ-21, УГТУ-УПИ). Для расчета содержания эле-

элементов необходимой концентрации готовили раз-

ментов в растворе их концентрацию в графитовом

бавлением исходных стандартных растворов деиони-

порошке делили на коэффициент концентрирования,

рованной водой. Для построения изотерм сорбции и

равный 100, который определяли как отношение масс

определения сорбционной емкости сорбента готови-

анализируемого раствора и графитового порошка.

ли серию растворов с концентрацией исследуемых

элементов от 5 до 50 мкг·мл^-1. Из каждого раствора

Обсуждение результатов

отбирали аликвоту 25 мл и при соответствующем

pH проводили сорбцию до достижения сорбционно-

УНТ, используемые для синтеза магнитного ком-

го равновесия, а затем элюирование определяемых

позита, получали методом каталитического пиролиза

элементов в соответствии с выбранными условия-

паров этанола на различных катализаторах — Ni,

ми. Оптимальное для сорбции исследуемых ионов

Co и Fe. Характеризация УНТ, синтезированных при

металлов значение pH раствора создавали, добавляя

различных условиях, была выполнена с помощью

по каплям 10%-ный раствор NH₄OH или 5%-ный

сканирующей и просвечивающей электронной ми-

раствор HNO₃. После окончания процесса сорбции

кроскопии и метода БЭТ. Средний диаметр УНТ ра-

сорбент с извлеченными из раствора ионами метал-

вен 20-40 нм, длина трубок составляет несколько ми-

лов удерживали в колбе магнитом, а раствор сливали

крометров, а удельная поверхность — 160-180 м²·г^-1.

в кварцевую чашку с 500 мг графитового порошка

Зависимость сорбционных свойств УНТ от усло-

и выпаривали досуха под ИК-лампой для анализа и

вий их синтеза (температуры и типа катализатора)

определения величины сорбции. Элюирование сорби-

изучена нами ранее [7, 8]. Показано, что УНТ, по-

рованных ионов металлов проводили 5 мл 0.5 н HNO₃

лученные на Ni-катализаторе, УНТ(Ni), и кислотно

при постоянном перемешивании. Затем сорбент вновь

модифицированные, обладают максимальной сор-

удерживали в колбе магнитом, а элюат сливали в дру-

бцией и оптимальной для заполнения хроматогра-

гую кварцевую чашку с 500 мг графитового порошка,

фической колонки дисперсией. УНТ, полученные

упаривали досуха под ИК-лампой и анализировали

на Co-, УНТ(Co), и Fe-, УНТ(Fe), катализаторах,

для определения полноты десорбции. Использовали

обладают рыхлой, «ватообразной» консистенцией.

графитовый порошок особой чистоты марки ОСЧ 8-4.

Такое различие в морфологии было объяснено де-

Для проверки правильности определения содер-

фектностью структур УНТ в зависимости от усло-

жания ионов металлов в водных растворах при их

вий синтеза. В результате более совершенные по

предварительном концентрировании на магнитном

морфологии образцы УНТ(Co) и УНТ(Fe) оказались

сорбенте использовали растворы объемом 50 мл с

менее пригодными к окислительной модификации,

введенными определяемыми ионами металлов.

малопригодными для использования в статическом

Сорбцию и элюирование ионов металлов проводили в

варианте сорбции из-за сложности разделения фаз и

Сорбционные свойства магнитного композита на основе модифицированных углеродных нанотрубок...

практически непригодными в динамическом варианте

в связи с невозможностью заполнения хроматографи-

ческой колонки. С нашей точки зрения, решение этой

проблемы возможно при использовании магнитных

сорбентов и разделения фаз в постоянном магнитном

поле. Поэтому нахождение условий использования

УНТ(Fe) и УНТ(Co) в качестве сорбентов является

весьма актуальным как для технологических, так и

для аналитических целей.

Магнитный композит МНЧ@УНТ был по-

лучен двумя способами — в одну и в две стадии.

Мотивацией этому служило сделанное в работе [2]

предположение о возможно большей сорбционной

эффективности композита, полученного в одну ста-

Рис. 1. Рентгенограммы порошков синтезированного

дию. Полученные данные (табл. 1) свидетельствуют

композита (соотношение УНТ:МНЧ = 1:1) и составля-

о том, что сорбционная емкость этих композитов

ющих его компонентов.

практически одинакова. Однако, с нашей точки зре-

1 — магнитные наночастицы, 2 — магнитные наночасти-

цы@углеродные нанотрубки, 3 — углеродные нанотрубки.

ния, метод получения МНЧ@УНТ в две стадии яв-

ляется более удобным и экономичным, а также по-

зволяет управлять соотношением между УНТ и МНЧ

имеют винтообразную форму и практически не пере-

в композите. Поэтому для получения композита мы

плетены между собой. Морфология МНЧ@УНТ(Co)

использовали только двустадийный вариант.

имеет промежуточную структуру: у УНТ имеют-

Рентгенофазовый анализ композитов, полученных

ся как упорядоченные, так и скрученные участки.

из различных УНТ, показал практическую идентич-

Диаметр этих нанотрубок меньше, чем у получен-

ность их по составу. На рис. 1 представлены дифрак-

ных на Fe-катализаторе. Поверхность нанотрубок,

тограммы композита МНЧ@УНТ(Ni), а также МНЧ и

выращенных как на Со-, так и на Fe-катализаторе,

УНТ, из которых он был получен. Видно, что в спек-

существенно более гладкая, чем на трубках, получен-

тре МНЧ@УНТ присутствуют одновременно пики

ных на Ni-катализаторе. Магнитные частицы (черные

как МНЧ, так и УНТ, что свидетельствует об образова-

точки на рис. 2) располагаются, как правило, в местах

нии композита. Таким образом, УНТ, полученные на

изгибов и дефектов УНТ. В соответствии с морфо-

различных катализаторах, успешно взаимодействуют

логией могут изменяться и сорбционные свойства

с МНЧ, образуя магнитные композиты МНЧ@УНТ,

композита.

которые легко отделяются от анализируемого раство-

Сорбционные возможности этих композитов изу-

ра магнитом. Однако морфология полученных компо-

чали на примере сорбции ионов токсичных металлов

зитов, как и следовало ожидать, различается. В компо-

Be(II), Bi(III), Cd(II) и Cr(III), извлечение и опреде-

зите, использующем УНТ(Ni), УНТ имеют негладкую

ление содержания которых в питьевой воде и при-

поверхность, имеются многочисленные изгибы и

родных водоемах актуально. Исследование распре-

переплетения трубок друг с другом (рис. 2). В ком-

деления ионов металлов между сорбентом и водным

позите на основе УНТ(Fe) нанотрубки более прямые

раствором в зависимости от времени контакта фаз по-

и менее склонны образовывать клубки. Часто они

казало, что сорбционное равновесие устанавливается

Таблица 1

Сорбционная емкость композита МНЧ@УНТ, полученного в одну и две стадии по отношению к ионам металлов

(соотношение УНТ/МНЧ равно 1:1)

Сорбционная емкость композита, мг·г^-1

Ион металла

получение в одну стадию

получение в две стадии

Be(II)

5.0

4.5

Bi(III)

4.5

4.0

Cd(II)

3.5

3.8

Cr(III)

3.7

3.8

Сорбционные свойства магнитного композита на основе модифицированных углеродных нанотрубок...

Таблица 2

Сорбционная емкость композита в зависимости от типа катализатора синтеза УНТ

(УНТ/МНЧ в каждом композите 1:1)

Сорбционная емкость МНЧ@УНТ, мг·г^-1

Ион металла

УНТ(Ni)

УНТ(Co)

УНТ(Fe)

Be(II)

4.5

2.5

1.5

Bi(III)

4.0

2.4

1.6

Cd(II)

3.8

2.0

1.4

Cr(III)

3.8

2.6

1.5

Рис. 4. Кривые намагничивания образцов композита магнитные наночастицы@углеродные нанотрубки (а) и маг-

нитных наночастиц (б) при комнатной температуре (соотношение компонентов 1:1).

не более чем за 10 мин для композитов различного ге-

предыдущие [9] выводы об основном вкладе УНТ в

незиса. Это время контакта было выбрано в качестве

сорбционные характеристики композита. Поэтому

оптимального. На рис. 3 приведена зависимость вели-

сорбционная емкость композита должна быть тем

чины сорбции исследуемых ионов металлов на ком-

выше, чем больше в нем отношение УНТ к МНЧ, т. е.

позитах, содержащих УНТ(Co) и УНТ(Fe), от pH рас-

чем меньше в нем содержание МНЧ. В то же время

твора. Из рисунка видно, что полная сорбция Be(II) и

чем сильнее магнитные свойства МНЧ, тем меньше

Cr(III) на магнитном композите происходит при pH 6,

их потребуется для удержания магнитного композита

а Bi(III) и Cd(II) — при pH 4.5-5.0. Аналогичные

в магнитном поле и полного отделения от раствора.

данные для композита на основе УНТ(Ni) бы-

Проведенные на магнитометре исследования (рис. 4)

ли получены нами в предыдущей работе [9].

показали, что удельная намагниченность насыщения

Максимальным значением сорбции облада-

полученных частиц магнетита составляет 95 ем·г^-1

ет композит МНЧ@УНТ(Ni), минимальным —

(рис. 4) и практически совпадает с табличным зна-

МНЧ@УНТ(Fe) (табл. 2). Сорбционная емкость

чением этой величины для монокристалла магне-

МНЧ@УНТ(Co) имеет промежуточное значение.

тита при 300 K — 92 ем·г^-1.^* Уменьшение удельной

Таким образом, сорбционная емкость магнитного

намагниченности композита МНЧ@УНТ является

композита, как и в случае индивидуальных УНТ, тем

естественным следствием присутствия диамагнитных

выше, чем менее упорядочена и совершенна структу-

УНТ в составе композита.

ра входящих в его состав УНТ. Тем не менее получен-

Для определения минимального количества МНЧ

ных величин сорбции достаточно для использования

в составе композита МНЧ@УНТ, которое позволяло

композита любого генезиса для успешного извле-

бы прочно удерживать его магнитом и полностью

чения токсичных элементов из водных растворов в

отделять от раствора, была приготовлена и изучена

статическом режиме.

Аналогия закономерности изменения сорбцион-

* Таблицы физических величин / Под ред. И. К. Ки-

ных свойств УНТ и композита подтверждает наши коина. М.: Атомиздат, 1976. С. 615.

Гражулене С. С. и др.

Таблица 3

Сорбционная емкость композита по отношению к ионам металлов в зависимости от соотношения оставляющих

его компонентов

Сорбционная емкость композита МНЧ@УНТ, мг·г^-1

УНТ/МНЧ

Be(II)

Bi(III)

Cr(III)

Cd(II)

1:1

4.5

4.0

3.8

2:1

6.0

5.0

4.6

4:1

7.0

6.5

6.0

5.6

10:1

8.0

7.0

6.7

6.2

серия композитов МНЧ@УНТ(Ni) с различным со-

использовании для их предварительного концентри-

отношением компонентов. Определение сорбционной

рования сорбции на магнитном сорбенте.

емкости представителей всей приготовленной серии

композитов с различным содержанием МНЧ показа-

Выводы

ло, что с уменьшением содержания МНЧ в компо-

Полученные в работе результаты позволяют

зите сорбционная емкость композита увеличивается

сделать вывод о том, что для синтеза магнитного

(табл. 3). Максимальная емкость МНЧ@УНТ соста-

композита МНЧ@УНТ можно использовать УНТ,

вила 8.0, 7.0, 6.2 и 6.7 мг·г^-1 для Be(II), Bi(III), Cd(II)

полученные на разных катализаторах группы же-

и Cr(III) соответственно при соотношении УНТ/МНЧ,

леза: УНТ(Ni), УНТ(Co) и УНТ(Fe), — и успешно

равном 10:1. При этом соотношении композит еще

использовать эти композиты для извлечения ионов

хорошо удерживается магнитом и характеризуется

токсичных металлов Be(II), Bi(III), Cd(II) и Cr(III)

низкой остаточной намагниченностью, что важно

из водных сред методом МТФЭ в статическом ре-

для сохранения стабильности водной суспензии.

жиме. Изучение корреляции сорбционных свойств

В противном случае после устранения магнитного

полученных композитов с их составом показало, что

поля возможно образование крупных устойчивых

сорбционная емкость магнитного композита, как и

агрегатов, практически не поддающихся суспенди-

в случае индивидуальных УНТ, тем выше, чем менее

рованию.

упорядочена и совершенна структура входящих в его

Элюирование примесей с сорбента проводили

состав УНТ. Установлено, что сорбционная емкость

5 мл 0.5 М HNO₃. Исследование показало, что именно

магнитного композита зависит также от соотношения

эта концентрация HNO₃ является оптимальной. При

составляющих его компонентов. При соотношении

меньшей концентрации происходит неполная десор-

МНЧ:УНТ, равном 1:10, композит имеет максималь-

бция элементов с сорбента, а увеличение концен-

ную сорбционную емкость и достаточную намагни-

трации HNO₃ приводит к росту содержания железа

ченность для эффективного разделения фаз.

в элюате, что в свою очередь усложняет обработку

атомно-эмиссионных спектров концентрата приме-

Благодарности

сей. Полнота сорбции и десорбции исследуемых ио-

нов металлов проверялась путем сравнения их кон-

Авторы выражают благодарность Центру коллек-

центраций в сливах и элюатах с концентрациями в

тивного пользования в г. Черноголовке за выполнение

модельных анализируемых растворах. Исследование

исследования на электронном просвечивающем ми-

показало, что величина сорбции и десорбции ионов

кроскопе JEM-2100.

металлов Be(II), Bi(III), Cd(II) и Cr(III) находится на

уровне 93-96%.

Финансирование работы

Определение элементов в сливах и элюатах осу-

Работа выполнена при поддержке Российского

ществляли дуговым атомно-эмиссионным методом

фонда фундаментальных исследований (грант 18-

по предварительно разработанной методике после

03-00473).

выпаривания их на графитовом порошке. Проверка

правильности полученных результатов анализа ме-

Конфликт интересов

тодом введено-найдено показала отсутствие систе-

матической погрешности в определении содержания

Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-

исследуемых ионов металлов в водных растворах при

ресов, требующего раскрытия в данной статье.

Сорбционные свойства магнитного композита на основе модифицированных углеродных нанотрубок...

Информация об авторах

characterization, and application. // J. Iran. Chem. Soc.

2010. V. 7. N 1. P. 1-37.

Гражулене Светлана Степановна, д.х.н., г.н.с.,

https://doi.org/10.1007 /BF03245856

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2098-8493

[6] Редькин А. Н., Кипин В. А., Маляревич Л. В. Синтез

Золотарёва Наталья Ивановна, к.х.н., с.н.с.,

углеродных волокнистых наноматериалов из паров

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5084-9198

этанола на никелевом катализаторе // Неорг. мате-

Редькин Аркадий Николаевич, д.ф-м.н., г.н.с.,

риалы. 2006. Т. 42. № 3. С. 284-287 [Red′kin A. N.,

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8667-6316

Kipin V. A., Malyarevich L. V. Synthesis of fibrous

Шилкина Наталья Николаевна, старший технолог,

carbon nanomaterials from ethanol vapor on a nickel

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4819-0718

catalyst // Inorg. Mater. 2006. V. 42. N 3. P. 242-246.

https://doi.org/10.1134/S0020168506030058].

Митина Алёна Александровна, м.н.с., ORCID:

[7] Гражулене С. С., Редькин А. Н., Телегин Г. Ф.,

https://orcid.org/0000-0001-6928-8098

Баженов А. В., Фурсова Т. Н. Сорбционные

Ходос Игорь Иванович, д.ф-м.н., г.н.с., ORCID:

свойства углеродных нанотрубок в зависимо-

https://orcid.org/0000-0003-0513-3091

сти от температуры их синтеза и последующей

обработки // ЖАХ. 2010. Т. 65. № 7. С. 699-706

[Grazhulene S. S., Red′kin A. N., Telegin G. F.,

Список литературы

Bazhenov A. V., Fursova T. N. Adsorption properties of

[1] Толмачева В. В.,Апяри В. В., Кочук Е. В., Дмит-

carbon nanotubes depending on the temperature of their

риенко С. Г. Магнитные сорбенты наночастиц ок-

synthesis and subsequent treatment // J. Analyt. Chem.

сидов железа для выделения и концентрирования

2010. V. 65. N 7. P. 682-689.

органических соединений // ЖАХ. 2016. Т. 71. № 4.

https://doi.org/10.1134/S106193481007004X].

С. 339-356.

[8] Гражулене С. С., Редькин А. Н., Телегин Г. Ф.

https://doi.org /10.7868/S0044450216040071

Исследование корреляций между физико-химиче-

[Tolmacheva V. V., Apyari V. V., Kochuk E. V.,

скими свойствами углеродных нанотрубок и типом

Dmitrienko S. G. Magnetic adsorbents based on iron

катализатора для их синтеза // ЖАХ. 2012. Т. 67.

oxide nanoparticles for preconcentration of organic

№ 5. C. 479-484 [Grazhulene S. S., Redkin A. N.,

compounds // J. Analyt. Chem. 2016. V. 71. N 4. P. 321-

Telegin G. F. Study of correlations between the

338. https://doi.org /10.1134 /S1061934816040079].

physicochemical properties of carbon nanotubes

[2] Chen C., Hu J., Shao D., Li J. & Wang X. Adsorption

and the nype of catalyst used for tyeir synthesis // J.

behavior of multiwall carbon nanotube/iron oxide

Analyt. Chem. 2012. V. 67. N 5. P. 423-428. https://

magnetic composites for Ni(II) and Sr(II) // J. Hazard.

doi.org/10.1134/S1061934812050061М].

Mater. 2009. V. 164. P. 923-928.

[9] Гражулене С. С., Золотарева Н. И., Редькин А. Н.,

https://doi.org/10.1016 /j.jhazmat.2008.08.089

Шилкина Н. Н., Митина А. А., Колесникова А. М.

[3] Gupta V. K., Agarwal S., Saleh T. A. Chromium removal

Сорбционные свойства магнитного композита на

by combining the magnetic properties of iron oxide with

основе модифицированных углеродных нанотрубок

adsorption properties of carbon nanotubes. // Water Res.

в зависимости от условий синтеза // ЖПХ. 2018.

2011.V. 45. N 6. P. 2207-2212.

Т. 91. № 11. С. 1642-1648.

https://doi.org/10.1016 / j.watres.2011.01.012

https://doi.org /10.1134/S0044461818110154

[4] Peng X., Luan Z., Di Z., Zhang Z., Zhu C. Carbon

[Grazhulene S. S., Zolotareva N. I., Redkin A. N.,

nanotubes-iron oxides magnetic composites as

Shilkina N. N., Mitina A. A., Kolesnikova A. M.

adsorbent for removal of Pb(II) and Cu(II) from

Magnetic sorbent based on magnetite and modified

water. // Carbon. 2005. V. 43. N 4. P. 880-883. https://

carbon nanotubes for extraction of some toxic elements

doi.org/10.4236 /ajac.2014.517133

// Russ. J. Appl. Chem. 2018. V. 91. N 11. P. 1847-1853.

[5] Faraji M., Yamini Y., Rezaee M. Magnetic

https://doi.org /10.1134/S1070427218110162].

nanoparticles: Synthesis, stsbilization, functionalization,