Modification of bentonite properties with iron oxide nanoparticles

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Powdered materials based on bentonite and a mixed solid solution magnetite/maghemite were synthesized by the chemical coprecipitation method. Scanning electron microscopy, X-ray phase analysis, magnetic measurements, and nuclear γ-resonance spectroscopy were used to characterize the surface and study the physicochemical properties of the resulting compounds. It has been found that bentonite affects the point defects in the magnetite/maghemite crystal lattice, as well as the crystallite size and dislocation density. It has been shown that samples of the bentonite/iron oxide composite are characterized by lower residual magnetization and higher values of the effective anisotropy field strength compared to those detected for Fe3O4/γ-Fe2O3 powder. Based on the Mössbauer spectroscopy data, a conclusion has been made about the localization of Fe2+ ions in the bentonite structure near oxygen vacancies that form octahedral positions.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

A. Noskov

Krestov Institute of Solution Chemistry RAS

Autor responsável pela correspondência
Email: avn@isc-ras.ru
Rússia, Ivanovo

O. Alekseeva

Krestov Institute of Solution Chemistry RAS

Email: avn@isc-ras.ru
Rússia, Ivanovo

D. Yashkova

Krestov Institute of Solution Chemistry RAS

Email: avn@isc-ras.ru
Rússia, Ivanovo

A. Agafonov

Krestov Institute of Solution Chemistry RAS

Email: avn@isc-ras.ru
Rússia, Ivanovo

M. Shipko

Lenin Ivanovo State University of Power Engineering

Email: avn@isc-ras.ru
Rússia, Ivanovo

M. Stepovich

Tsiolkovsky Kaluga State University

Email: avn@isc-ras.ru
Rússia, Kaluga

E. Savchenko

National University of Science and Technology “MISiS”

Email: avn@isc-ras.ru
Rússia, Moscow

Bibliografia

  1. Awad A.M., Shaikh S.M.R., Jalab R., Gulied M.H., Nasser M.S., Benamor A., Adham S. // Sep. Purif. Technol. 2019. V. 228. P. 115719. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2019.115719
  2. Huilin Z., Xiaoyu L., Chao Y., Niu C., Wang J., Xintai Su X. // J. Alloys Compd. 2016. V. 688. P. https://1019. doi.org/10.1016/j.jallcom.2016.07.036
  3. Кафеева Д.А., Куршанов Д.А., Дубовик А.Ю. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. T. 87. № 6. C. 801. https://doi.org/10.31857/S0367676523701399
  4. Магомедов К.Э., Омельянчик А.С., Воронцов С.А., Чижмар Э., Родионова В.В., Левада Е.В. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. т. 87. № 6. с. 819. https://doi.org/10.31857/S0367676523701429
  5. Шипко М.Н., Cтепович М.А., Носков А.В., Алексеева О.В., Смирнова Д.Н. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 9. С. 1222. https://doi.org/10.31857/S0367676522090289
  6. Алексеева О.В., Шипко М.Н., Смирнова Д.Н., Носков А.В., Агафонов А.В., Степович М.А. // Поверхность. Рентген. синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. №3. С. 23. https://doi.org/10.31857/S1028096022030025
  7. Bakandritsos A., Simopoulos A., Petridis D. // Nanotechnology. 2006. V. 17. № 4. P. 1112. https://doi.org/10.1088/0957-4484/17/4/044
  8. Сапаргалиев Е.М. // Изв. НАН Респ. Казахстан. Геология Казахстана. 2003. № 3. С. 64.
  9. Carriazo J.G., Centeno M.A., Odriozola J.A., Moreno S., Molina R. // Appl. Catal. A. Gen. 2007. V. 317. № 1. P. 120. https://doi.org/10.1016/j.apcata.2006.10.009
  10. Tireli A.A., Guimarães I.R., Terra J.C.S, da Silva R.R., Guerreiro M.C. // Environ. Sci. Pollut. Res. 2015. V. 22. P. 870. https://doi.org/10.1007/s11356-014-2973-x
  11. Алексеева О.В., Смирнова Д.Н., Носков А.В., Кузнецов О.Ю., Кириленко М.А., Агафонов А.В. // Журн. неорган. химии. 2023. Т. 68. № 8. С. 1021. https://doi.org/10.31857/S0044457X23600299
  12. Yan L., Li S., Yu H., Shan R., Du B., Liu T. // Powder Technol. 2016. V. 301. P. 632. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2016.06.051
  13. Курмангажи Г., Тажибаева С.М., Мусабеков К.Б., Левин И.С., Кузин М.С., Ермакова Л.Э., Ю В.К. // Коллоидн. журн. 2021. Т. 83. № 3. С. 320. https://doi.org/10.31857/S0023291221030095
  14. Annamária M., Zuzana O., Jirí S. // J. Hazard. Mater. 2010. V. 180. № 1–3. P. 274. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.04.027
  15. Nirmla D., Joydeep D. // Int. J. Biol. Macromol. 2017. V. 104. P. 1897. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.02.080
  16. Лыгина Т.З., Сабитов А.А., Трофимова Ф.А. Бентониты и бентонитоподобные глины: классификация, особенности состава, физико-химические и технологические свойства. Казань: ЦНИИгелнеруд, 2005. 72 с.
  17. Архипов Р.В., Гизатуллин Б.И., Дулов Е.Н., Ивойлов Н.Г. // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2011. № 10. С. 79.
  18. Шилова О.А., Николаевa А.М., Коваленко А.С., Синельников А.А., Копица Г.П., Баранчиков А.Е. // Журн. неорган. химии. 2020. Т. 65. № 3. С. 398. https://doi.org/10.31857/S0044457X20030137
  19. Алексеев В.П., Рыбникова Е.В., Шипилин М.А. // Вестн. ЯрГУ. Сер. Естественные и технические науки. 2012. № 4. С. 10.
  20. Cervellino A., Frison R., Cernuto G., Guagliardi A., Masciocchi N. // J. Appl. Crystallogr. 2014. V. 47. № 5. P. 1755. https://doi.org/10.1107/S1600576714019840
  21. Шаров М.К., Кабанова К.А. // Физика и техника полупроводников. 2014. Т. 48. № 11. С. 1441.
  22. Sabur M.A., Gafur M.A. // J. Nanomater. 2024. V. 2024. Р. 9577778. https://doi.org/10.1155/2024/9577778
  23. Эйриш М.В., Башкиров Ш.Ш., Пермяков Е.Н. // Тр. IV Всесоюзн. симп. по изоморфизму. Элиста: Калмыцкий университет, 1977. С. 90.
  24. Пермяков Е.Н., Эйриш М.В. // Прикладная геохимия. Вып. 4. Аналитические исследования. М.: ИМГРЭ, 2003. С. 269.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. SEM images of synthesized samples: a – iron oxide; b – bentonite/iron oxide composite. The inset shows a fragment on an enlarged scale.

Baixar (296KB)
Metadados
3. Fig. 2. Diffraction patterns of samples: 1 — mixture of iron oxides; 2 — bentonite/iron oxides composite. The inset shows the diffraction pattern of bentonite.

Baixar (119KB)
Metadados
4. Fig. 3. Magnetic hysteresis loops: a – iron oxide mixture; b – bentonite/iron oxide mixture composite. The insets show enlarged fragments. M – magnetization; H – external magnetic field strength.

Baixar (136KB)
Metadados
5. Fig. 4. Mössbauer spectra of a mixture of iron oxides (a) and a bentonite/iron oxide mixture composite (b): v is the Doppler velocity of the γ-quanta source relative to the absorber, the sample under study; the upper horizontal axis shows the corresponding number of γ-radiation recording channels; P is the intensity of the maximum of resonant absorption of γ-quanta; N is the corresponding number of recorded pulses.

Baixar (277KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025