1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Российские нанотехнологии
  4. T. 18, № 6, 2023

Российские нанотехнологии, 2023, T. 18, № 6, стр. 775-783

Пегилированные наночастицы оксида железа: структурные, магнитные и сорбционные свойства

С. Э. Ага-Тагиева 1, А. С. Омельянчик 1, *, К. Э. Магомедов 1, 2, А. В. Моторжина 1, Ф. Ф. Оруджев 1, 2, В. В. Родионова 1, Е. В. Левада 1

1 Балтийский федеральный университет им. И. Канта
Калининград, Россия

2 Дагестанский государственный университет
Махачкала, Россия

* E-mail: ASOmelyanchik@kantiana.ru

Поступила в редакцию 20.03.2023
После доработки 28.03.2023
Принята к публикации 28.03.2023

Аннотация

Металлосодержащие наночастицы позволяют эффективно очищать сточные воды, а использование магнитных материалов обеспечивает возможность эффективного отделения сорбента от раствора. Синтезированы и модифицированы магнитные наночастицы оксида железа с использованием полиэтиленгликоля (ПЭГ) для создания стабильной суспензии. Структурные и магнитные свойства полученных образцов исследованы методами рентгеноструктурного анализа, просвечивающей электронной микроскопии, фурье-спектроскопии ИК-диапазона и вибрационной магнитометрии. Установлено, что варьирование соотношения магнитных наночастиц и ПЭГ в процессе модификации поверхности позволяет получать композитный материал с величиной намагниченности в поле 1.2 Тл в диапазоне 10–17 Ам2/кг при массовом содержании магнитных наночастиц в образцах 19–33%. Полученные образцы протестированы для очистки растворителя от метиленового синего, а также выявлено, что эти наночастицы не оказывают цитотоксического действия на клетки человека.

Список литературы

  1. Savage N., Diallo M.S. // J. Nanoparticle Res. 2005. V. 7. P. 331. https://doi.org/10.1007/s11051-005-7523-5

  2. Orudzhev F.F., Gasanova F.G., Aliev Z.M., Isaev A.B. // Nanotechnologies in Russia. 2012. V. 7. P. 482. https://doi.org/10.1134/S1995078012050102

  3. Ashour A.H., El-Batal A.I., Maksoud M.I.A.A. et al. // Particuology. 2018. V. 40. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.partic.2017.12.001

  4. Campos A.F.C., de Oliveira H.A.L., da Silva F.N. et al. // J. Hazard. Mater. 2019. V. 362. P. 82. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2018.09.008

  5. Simonsen G., Strand M., Øye G. // J. Pet. Sci. Eng. 2018. V. 165. P. 488. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2018.02.048

  6. Campos A.F.C., Michels-Brito P.H., da Silva F.G. et al. // J. Environ. Chem. Eng. 2019. V. 7. P. 103031. https://doi.org/10.1016/j.jece.2019.103031

  7. Iida H., Takayanagi K., Nakanishi T., Osaka T. // J. Colloid Interface Sci. 2007. V. 314. P. 274. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2007.05.047

  8. Massart R. // IEEE Trans. Magn. 1981. V. 17. P. 1247. https://doi.org/10.1109/TMAG.1981.1061188

  9. Varvaro G., Omelyanchik A., Peddis D. // Tailored Funct. Oxide Nanomater. Wiley, 2022. P. 405. https://doi.org/10.1002/9783527826940.ch12

  10. Omelyanchik A., da Silva F.G., Gomide G. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 883. P. 160779. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160779

  11. Omelyanchik A., Kamzin A.S., Valiullin A.A. et al. // Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 2022. V. 647. P. 129090. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2022.129090

  12. Sharifi Dehsari H., Ksenofontov V., Möller A. et al. // J. Phys. Chem. C. 2018. V. 122. P. 28292. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.8b06927

  13. Frison R., Cernuto G., Cervellino A. et al. // Chem. Mater. 2013. V. 25. P. 4820. https://doi.org/10.1021/cm403360f

  14. Santoyo Salazar J., Perez L., De Abril O. et al. // Chem. Mater. 2011. V. 23. P. 1379. https://doi.org/10.1021/cm103188a

  15. Kuchma E.A., Zolotukhin P.V., Belanova A.A. et al. // Int. J. Nanomed. 2017. V. 12. P. 6365. https://doi.org/10.2147/IJN.S140368

  16. Blakemore R. // Science. 1975. V. 190. P. 377. https://doi.org/10.1126/science.170679

  17. Lu A.H., Salabas E.L., Schüth F. // Angew. Chemie – Int. Ed. 2007. V. 46. P. 1222. https://doi.org/10.1002/anie.200602866

  18. Kolhatkar A.G., Jamison A.C., Litvinov D. et al. // Int. J. Mol. Sci. 2013. V. 14 (8). P. 15977. https://doi.org/10.3390/ijms140815977

  19. Gupta A.K., Gupta M. // Biomater. 2005. V. 26. P. 3995. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2004.10.012

  20. Wu W., He Q., Jiang C. // Nanoscale Res. Lett. 2008. V. 3. P. 397. https://doi.org/10.1007/s11671-008-9174-9

  21. Tóth I.Y., Illés E., Bauer R.A. et al. // Langmuir. 2012. V. 28. P. 16638. https://doi.org/10.1021/la302660p

  22. Motorzhina A.V., Belyaev V.K., Kolesnikova V.G. et al. // Nanobiotechnology Reports. 2022. V. 17. P. 436. https://doi.org/10.1134/S2635167622030120

  23. Illés E., Szekeres M., Kupcsik E. et al. // Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 2014. V. 460. P. 429. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2014.01.043

  24. Illés E., Szekeres M., Tóth I.Y. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2018. V. 451. P. 710. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.11.122

  25. Xie J., Xu C., Kohler N. et al. // Adv. Mater. 2007. V. 19. P. 3163. https://doi.org/10.1002/adma.200701975

  26. Yu M., Huang S., Yu K.J., Clyne A.M. // Int. J. Mol. Sci. 2012. V. 13. P. 5554. https://doi.org/10.3390/ijms13055554

  27. Mukhopadhyay A., Joshi N., Chattopadhyay K., De G. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2012. V. 4. P. 142. https://doi.org/10.1021/am201166m

  28. Gadzhimagomedova Z.M., Polozhentsev O.E., Kuchma E.A. et al. // Nanotechnologies in Russia. 2020. V. 15. P. 112. https://doi.org/10.1134/S1995078020010176

  29. Li W., Liu J., Qiu Y. et al. // J. Dispers. Sci. Technol. 2019. V. 40. P. 1338. https://doi.org/10.1080/01932691.2018.1511436

  30. Natarajan S., Anitha V., Gajula G.P., Thiagarajan V. // ACS Omega. 2020. V. 5. P. 3181. https://doi.org/10.1021/acsomega.9b03153

  31. Mohammadi H., Nekobahr E., Akhtari J. et al. // Toxicol. Rep. 2021. V. 8. P. 331. https://doi.org/10.1016/j.toxrep.2021.01.012

  32. Gavilán H., Rizzo G.M.R., Silvestri N. et al. // Nat. Protoc. 2023. P. 1. https://doi.org/10.1038/s41596-022-00779-3

  33. Roca A.G., Gutiérrez L., Gavilán H. et al. // Adv. Drug Deliv. Rev. 2019. V. 138. P. 68. https://doi.org/10.1016/j.addr.2018.12.008

  34. Salvador M., Moyano A., Martínez-García J.C. et al. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2019. V. 19. P. 4839. https://doi.org/10.1166/jnn.2019.16931

  35. Yue-Jian C., Juan T., Fei X. et al. // Drug Dev. Ind. Pharm. 2010. V. 36. P. 1235. https://doi.org/10.3109/03639041003710151

  36. Anbarasu M., Anandan M., Chinnasamy E. et al. // Spectrochim. Acta. A. 2015. V. 135. P. 536. https://doi.org/10.1016/j.saa.2014.07.059

  37. Schneider C.A., Rasband W.S., Eliceiri K.W. // Nat. Methods. 2012. V. 9. P. 671. https://doi.org/10.1038/nmeth.2089

  38. Haute D. Van, Berlin J.M. // Ther. Deliv. 2017. V. 8. P. 763. https://doi.org/10.4155/tde-2017-0057

  39. Khlusov I.A., Omelyanchik A.S., Rodionova V.V. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2018. V. 459. P. 84. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.12.017

  40. Muscas G., Concas G., Cannas C. et al. // J. Phys. Chem. C. 2013. V. 117. P. 23378. https://doi.org/10.1021/jp407863s

  41. Gu M., Jiang C., Liu D. et al. // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2016. V. 8. P. 32565. https://doi.org/10.1021/acsami.6b12044

  42. Slimani S., Concas G., Congiu F. et al. // J. Phys. Chem. C. 2021. V. 125. P. 10611. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c00797

  43. Gadzhimagomedova Z.M., Polozhentsev O.E., Kuchma E.A. et al. // Nanotechnologies in Russia. 2020. V. 15. P. 112. https://doi.org/10.1134/S1995078020010176

  44. Panwar V., Kumar P., Bansal A. et al. // Appl. Catal. A Gen. 2015. V. 498. P. 25. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2015.03.018

  45. Batlle X., Pérez N., Guardia P. et al. // J. Appl. Phys. 2011. V. 109. P. 1. https://doi.org/10.1063/1.3559504

  46. Muscas G., Concas G., Cannas C. et al. // J. Phys. Chem. C. 2013. V. 117. P. 23378. https://doi.org/10.1021/jp407863s

  47. Kumar K.V., Ramamurthi V., Sivanesan S. // J. Colloid Interface Sci. 2005. V. 284. P. 14. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.09.063

  48. Cheng M., Zeng G., Huang D. et al. // J. Colloid Interface Sci. 2018. V. 515. P. 232. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2018.01.008

  49. Mohd Suhaimy S.N., Abdullah L.C. // Indones. J. Chem. 2019. V. 20. P. 113. https://doi.org/10.22146/ijc.40910

  50. Tan C.H.C., Sabar S., Hussin M.H. // South African J. Chem. Eng. 2018. V. 26. P. 11. https://doi.org/10.1016/j.sajce.2018.08.001

  51. Aygün A., Yenisoy-Karakaş S., Duman I. // Microporous Mesoporous Mater. 2003. V. 66. P. 189. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2003.08.028

  52. Bhattacharyya K., Sharma A. // Dye. Pigment. 2005. V. 65. P. 51. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2004.06.016

  53. Annadurai G., Juang R.-S., Lee D.-J. // J. Hazard. Mater. 2002. V. 92. P. 263. https://doi.org/10.1016/S0304-3894(02)00017-1

  54. Hongo T., Moriura M., Hatada Y., Abiko H. // ACS Omega. 2021. V. 6. P. 21604. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c02833

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Российские нанотехнологии

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал