СУДАН МЕТИЛЕН КӨГІН (МБ) АЛУҒА АРНАЛҒАН КЕУЕКТІ ҮШ ӨЛШЕМДІ КРИОГЕЛЬ, МКСЕН ЖӘНЕ КҮМІС НАНОБӨЛШЕКТЕРІНЕ НЕГІЗДЕЛГЕН КОМПОЗИТ
https://doi.org/10.52676/1729-7885-2022-4-101-108
Аңдатпа
Бұл зерттеуде біз кеуекті 3D криогельге және Ti3C2Tx Mxene нанопарақтарына, сондай-ақ өздігінен құрастыру арқылы алынған және метилен көкін (МБ) жоюға қолданылған Ag нанобөлшектеріне (MXene/Ag/Cryogel) негізделген жаңа композиция туралы хабарлаймыз.) адсорбция және фотокаталитикалық деградация синергизмімен. Алынған композиттердің МК-ны жоюға қатысты синергиялық әсері криогельдің тамаша адсорбциялық қабілетімен және MXene/Ag фотокаталитикалық белсенділігімен байланысты. Орындалған зерттеулер MXenes көптеген функционалдық топтардың болуына байланысты адсорбция процесін ғана емес, сонымен қатар жоғары электр өткізгіштігінің арқасында СМ фотокаталитикалық ыдырауын жақсартатынын көрсетті. Сонымен қатар, Ag NP қосылуы беттік плазмонды резонанс әсері арқылы Ag NP беттік электрондарын қоздыратын жарықты сіңіру қабілетін жақсартады. Жалпы алғанда, алынған нәтижелер адсорбциялық-фотокатализдің синергиялық әсері органикалық ластаушы заттарды жоюдың тиімді әдісі екенін көрсетеді.
Авторлар туралы
А НұршәріпҚазақстан
Нұр-Сұлтан
Г. К. Мегбену
Қазақстан
Нұр-Сұлтан
Ә. Сатаева
Қазақстан
Нұр-Сұлтан
Ш. Дауылбаев
Қазақстан
Нұр-Сұлтан
Алматы
Ә. Бәйменов
Қазақстан
Нұр-Сұлтан
Әдебиет тізімі
1. Briffa J., Sinagra E., and Blundell R. Heavy metal pollution in the environment and their toxicological effects on humans // Heliyon, Vol. 6, No. 9, P. e04691, 2020, https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e04691.
2. Xie H. [et al.] Recent advances in the fabrication of 2D metal oxides // iScience, Vol. 25, No. 1, P. 103598, Jan. 2022, https://doi.org/10.1016/J.ISCI.2021.103598.
3. Aiman N., Gulnaz S., and Alena M. The characteristics of pollution in the big industrial cities of Kazakhstan by the example of Almaty // J. Environ. Heal. Sci. Eng., Vol. 16, No. 1, PP. 81–88, 2018, https://doi.org/10.1007/s40201-018-0299-1.
4. Chang C. [et al.] Recent Progress on Two-Dimensional Materials // Acta Phys. Chim. Sin., Vol. 37, P. 2108017, Nov. 2021, https://doi.org/10.3866/PKU.WHXB202108017.
5. Das P. and Wu Z.-S. {MXene} for energy storage: present status and future perspectives // J. Phys. Energy, Vol. 2, No. 3, P. 32004, 2020, https://doi.org/10.1088/2515-7655/ab9b1d.
6. Huang J., Li Z., Mao Y., and Li Z. Progress and biomedical applications of MXenes // Nano Sel., Vol. 2, No. 8, PP. 1480–1508, Aug. 2021, https://doi.org/10.1002/NANO.202000309.
7. Uzun S. [et al.] Highly conductive and scalable Ti3C2Txcoated fabrics for efficient electromagnetic interference shielding // Carbon N. Y., Vol. 174, PP. 382–389, 2021, https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.12.021.
8. Li N. [et al.] MXenes: An Emerging Platform for Wearable Electronics and Looking Beyond // Matter, Vol. 4, No. 2, PP. 377–407, 2021, https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.10.024.
9. Zhang C., Cui L., Abdolhosseinzadeh S., and Heier J. Two-dimensional MXenes for lithium-sulfur batteries // InfoMat, Vol. 2, No. 4, PP. 613–638, 2020, https://doi.org/10.1002/inf2.12080.
10. Yuan M., Zhou M., and Fu H., Synergistic microstructure of sandwich-like NiFe2O4@SiO2@MXene nanocomposites for enhancement of microwave absorption in the whole Ku-band // Compos. Part B Eng., Vol. 224, P. 109178, 2021, https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.109178.
11. Zhang P. [et al.] Cross-linking to prepare composite graphene oxide-framework membranes with high-flux for dyes and heavy metal ions removal // Chem. Eng. J., Vol. 322, PP. 657–666, 2017, https://doi.org/10.1016/j.cej.2017.04.068.
12. Han R. and Wu P. High-performance graphene oxide nanofiltration membrane with continuous nanochannels prepared by the in-situ oxidation of MXene // J. Mater. Chem. A, Vol. 7, No. 11, PP. 6475–6481, Mar. 2019, https://doi.org/10.1039/C9TA00137A.
13. Ma J. [et al.] Comparative Study of Graphene Hydrogels and Aerogels Reveals the Important Role of Buried Water in Pollutant Adsorption // Environ. Sci. Technol., Vol. 51, No. 21, PP. 12283–12292, Nov. 2017, https://doi.org/10.1021/ACS.EST.7B02227/SUPPL_FILE/ES7B02227_SI_001.PDF.
14. Zhang Y. Z. [et al.] MXene hydrogels: Fundamentals and applications // Chem. Soc. Rev., Vol. 49, No. 20, PP. 7229–7251, 2020, https://doi.org/10.1039/d0cs00022a.
15. Türkmen D., Bakhshpour M., Akgönüllü S., Aşır S., and Denizli A. Heavy Metal Ions Removal From Wastewater Using Cryogels: A Review // Front. Sustain., Vol. 0, P. 7, Mar. 2022, https://doi.org/10.3389/FRSUS.2022.765592.
16. Hao L., Zhang H., Wu X., Zhang J., Wang J., and Li Y. Novel thin-film nanocomposite membranes filled with multi-functional Ti3C2Tx nanosheets for task-specific solvent transport // Compos. Part A Appl. Sci. Manuf., Vol. 100, PP. 139–149, 2017, https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2017.05.003.
17. Zhang G., Song A., Duan Y., and Zheng S. Enhanced photocatalytic activity of TiO2/zeolite composite for abatement of pollutants // Microporous Mesoporous Mater., Vol. 255, PP. 61–68, 2018, https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.07.028.
18. Shahzad A. [et al.] MXsorption of mercury: Exceptional reductive behavior of titanium carbide/carbonitride MXenes // Environ. Res., Vol. 205, P. 112532, 2022, https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.112532.
19. Dele-Afolabi T. [et al.] Processing Techniques and Application Areas of MXene-Reinforced Nanocomposites // in Reference Module in Materials Science and Materials Engineering, 2021.
20. Peng Y.-H., Kashale A. A., Lai Y., Hsu F.-C., and Chen I.-W. P. Exfoliation of 2D materials by saponin in water: Aerogel adsorption / photodegradation organic dye // Chemosphere, Vol. 274, P. 129795, 2021, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.129795.
21. Ferrara C., Gentile A., Marchionna S., and Ruffo R. Ti3C2Tx MXene compounds for electrochemical energy storage // Curr. Opin. Electrochem., Vol. 29, P. 100764, 2021, https://doi.org/10.1016/j.coelec.2021.100764.
22. Izzo F., Germinario C., Grifa C., Langella A., and Mercurio M. External reflectance FTIR dataset (4000– 400 cm−1) for the identification of relevant mineralogical phases forming Cultural Heritage materials // Infrared Phys. Technol., Vol. 106, P. 103266, 2020, https://doi.org/10.1016/j.infrared.2020.103266.
23. Lim G. P., Soon C. F., Morsin M., Ahmad M. K., Nayan N., and Tee K. S. Synthesis, characterization and antifungal property of Ti3C2Tx MXene nanosheets // Ceram. Int., Vol. 46, No. 12, PP. 20306–20312, 2020, https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.05.118.
24. Yüksel B., Şen N., Ögünç G. I., and Erdoğan A. Elemental profiling of toxic and modern primers using ICP-MS, SEM-EDS, and XPS: an application in firearm discharge residue investigation // Aust. J. Forensic Sci., PP. 1–18, Feb. 2022, https://doi.org/10.1080/00450618.2022. 2043436.
25. Determination of Secondary Structure in Proteins by FTIR Spectroscopy. – JenaLib. – http://jenalib.leibniz-fli.de/Img LibDoc/ftir/IMAGE_FTIR.html (accessed Aug. 28, 2022).
26. El-Sakhawy M., Kamel S., Salama A., and Sarhan H.-A. Preparation and infrared study of cellulose based amphiphilic materials // Jan. 2018.
27. The Change of Concentration with Time (Integrated Rate Laws) – Chemistry LibreTexts. https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_-_The_Central_Science_(Brown_et_al.)/14%3A_Chemical_Kinetics/14.04%3A_The_Change_of_Concentration_with_Time_(Integrated_Rate_Laws) (accessed Aug. 28, 2022).
28. Ren J. [et al.] Enhanced adsorption performance of alginate/MXene/CoFe2O4 for antibiotic and heavy metal under rotating magnetic field // Chemosphere, Vol. 284, P. 131284, 2021, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131284.
29. Zeng X., Wang Y., He X., Liu C., Wang X., and Wang X. Enhanced removal of Cr(VI) by reductive sorption with surface-modified Ti3C2Tx MXene nanocomposites // J. Environ. Chem. Eng., Vol. 9, No. 5, P. 106203, 2021, https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.106203.
30. Singha D., Sahu D. K., and Sahu K. Coupling of Molecular Transition with the Surface Plasmon Resonance of Silver Nanoparticles inside the Restricted Environment of Reverse Micelles // ACS omega, Vol. 2, No. 9, PP. 5494– 5503, Sep. 2017, https://doi.org/10.1021/acsomega.7b00902.
31. Al-Shehri A. S., Zaheer Z., Alsudairi A. M., Kosa and S. A. Photo-oxidative Decolorization of Brilliant Blue with AgNPs as an Activator in the Presence of K2S2O8 and NaBH4 // ACS Omega, Vol. 6, No. 41, PP. 27510–27526, Oct. 2021, https://doi.org/10.1021/acsomega.1c04501.
32. Lee S. H., Jo J. S., Park J. H., Lee S. W., and Jang J. W. A hot-electron-triggered catalytic oxidation reaction of plasmonic silver nanoparticles evidenced by surface potential mapping // J. Mater. Chem. A, Vol. 6, No. 42, PP. 20939–20946, Oct. 2018, https://doi.org/10.1039/C8TA07179A.
Рецензия
Дәйектеу үшін:
Нұршәріп А., Мегбену Г.К., Сатаева Ә., Дауылбаев Ш., Бәйменов Ә. СУДАН МЕТИЛЕН КӨГІН (МБ) АЛУҒА АРНАЛҒАН КЕУЕКТІ ҮШ ӨЛШЕМДІ КРИОГЕЛЬ, МКСЕН ЖӘНЕ КҮМІС НАНОБӨЛШЕКТЕРІНЕ НЕГІЗДЕЛГЕН КОМПОЗИТ. ҚР ҰЯО жаршысы. 2022;(4):101-108. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2022-4-101-108
For citation:
Nursharip A., Megbenu H.K., Sataeva A., Daulbaev Ch., Baimenov A. COMPOSITE BASED ON POROUS THREE-DIMENSIONAL CRYOGEL, MXENE AND SILVER NANOPARTICLES FOR REMOVING METHYLENE BLUE (MB) FROM WATER. NNC RK Bulletin. 2022;(4):101-108. (In Russ.) https://doi.org/10.52676/1729-7885-2022-4-101-108