Синтез, властивості і застосування магнітокерованих адсорбентів
Анотація
Узагальнено результати досліджень по синтезу, властивостях і застосуванню магніточутливих адсорбентів широкого функціонального призначення, що дають уявлення про сучасний стан, проблеми і перспективи вказаного актуального науково-технічного напрямку. Основна увага надана отриманню адсорбентів на основі наноматеріалів і нанокомпозитів, хімічному модифікуванню і функціоналізації їх поверхні, опису характеристик і умов застосування.
Посилання
Controlled Fabrication of Polyethylenimine-Functionalized Magnetic Nanoparticles for the Sequestration and Quantification of Free Cu2+ /I.Y. Goon, C. Zhang, M. Lim, J.J. Gooding, R. Amal // Langmuir. – 2010. – V. 26, № 14. – P. 12247 – 12252.
Removal of Heavy Metals from Aqueous Systems with Thiol Functionalized Superparamagnetic Nanoparticles / W. Yantasee, C.L. Warner, T. Sangvanich, R.S. Addleman, T.G. Carter, R.J. Wiacek, G.E. Fryxell, C. Timchalk, M.G. Warner // Environ. Sci. Technol. – 2007. – V. 41, № 14. – P. 5114 – 5119.
Luminescent and magnetic Fe3O4/Py/PAM nanocomposites for the chromium(VI) determination / S. Hong, H. Chen, L. Wang, L. Wang // Spectrochim. acta. P. A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. – 2008. – V. 70, I. 2. – P. 449 – 453.
Chang Y.C., Chen D.H. Preparation and adsorption properties of monodisperse chitosan-bound Fe3O4 magnetic nanoparticles for removal of Cu(II) ions // J. Colloid Interface Sci. – 2005. – V. 283, № 2. – P. 446 – 451.
Liang B. Adsorption characteristics of Hg2+ ions using Fe3O4/chitosan magnetic nanoparticles // Adv. materials research. – 2011. – V. 291 – 294.– P. 72 – 75.
Nanosized Cation-Deficient Fe−Ti Spinel: A Novel Magnetic Sorbent for Elemental Mercury Capture from Flue Gas / S. Yang, Y. Guo, N. Yan, D. Wu, H. He, Z. Qu, C. Yang, Q. Zhou, J. Jia // ACS Appl. Mater. Interfaces. – 2011. – V. 3, № 2. – P. 209 – 217.
Amino-functionalized Fe3O4@SiO2 core-shell magnetic nanomaterial as a novel adsorbent for aqueous heavy metals removal / J. Wang, S. Zheng, Y. Shao, J. Liu, Z. Xu, D. Zhu // J. Colloid Interface Sci. – 2010. – V. 349, № 1. – P. 293 – 299.
Ultraefficient separation and sensing of mercury and methylmercury ions in drinking water by using aminonaphthalimide-functionalized Fe3O4@SiO2 core/shell magnetic nanoparticles / M. Park, S. Seo, I.S. Lee, J.H. Jung // Chem. Commun. – 2010. – V. 46, I. 25. – P. 4478 – 4480.
Macášek F., Navratil J.D., Dulanská S. Magnetic sorbent for soil remediation – a waste for waste treatment // Separation Sci. and Technology. – 2002. – V. 37, I. 16. – P. 3673 – 3691.
Tural B. Separation and Preconcentration of Boron with a Glucamine Modified Novel Magnetic Sorbent // CLEAN – Soil, Air, Water. – 2010. – V. 38, I. 4. – P. 321 – 327.
Su C., Puls R.W. Arsenate and Arsenite Sorption on Magnetite: Relations to Groundwater Arsenic Treatment Using Zerovalent Iron and Natural Attenuation // Water, Air, & Soil Pollution. – 2008. – V. 193, № 1 – 4. – P. 65 – 78.
Магніточутливі адсорбенти на основі активованого вугілля: синтез та властивості / В.М. Міщенко, М.Т. Картель, В.А. Луценко, А.Д. Ніколайчук, Н.В. Кусяк, О.М. Кордубан, П.П. Горбик // Поверхность. – Вып. 2 (17). – С. 276 – 285.
Magnetic Fe3O4 nanoparticles for adsorptive removal of acid dye (new coccine) from aqueous solutions / C.-H. Weng, Y.-T. Lin, C.-L. Yeh, Y.C. Sharma // Water Sci. and Technology. – 2010. – V. 62, I. 4. – P. 844 – 851.
Using shell-tunable mesoporous Fe3O4@HMS and magnetic separation to remove DDT from aqueous media / H. Tian, J. Li, Q. Shen, H. Wang, Z. Hao, L. Zou, Q. Hu // J. Hazard. Mater. – 2009. – V. 171, I. 1 – 3. – P. 459 – 464.
Synthesis of poly(diallyldimethylammonium chloride)-coated Fe3O4 nanoparticles for colorimetric sensing of glucose and selective extraction of thiol / C.-J. Yu, C.-Y. Lin, C.-H. Liu, T.-L. Cheng, W.-L. Tseng // Biosensors and Bioelectronics. – 2010. – V. 26, I. 2. – P. 913 – 917.
Kim M.-J., Jang D.-H., Choa Y.-H. Preparation and characterization of carboxyl functionalization of magnetite nanoparticles for oligonucleotide immobilization // Phys. Scripta. – 2010. – V. 2010. – T139.
Thio B.J., Clark K.K., Keller A.A. Magnetic pollen grains as sorbents for facile removal of organic pollutants in aqueous media // J. Hazard. Mater. – 2011. – V. 194. – P. 53 – 61.
Lim S.-F., Zheng Y.-M., Chen J.P. Organic Arsenic Adsorption onto a Magnetic Sorbent // Langmuir. – 2009. – V. 25, № 9. – P. 4973 – 4978.
Pan B.-F., Gao F., Ao L.-M. Investigation of interactions between dendrimer-coated magnetite nanoparticles and bovine serum albumin // J. Magnetism and Magnetic Mater. – 2005. – V. 293, I. 1. – P. 252 – 258.
Effective adsorption and separation of lysozyme with PAA-modified Fe3O4@silica core/shell microspheres / D. Shao, K. Xu, X. Song, J. Hu, W. Yang, C. Wang // J. Colloid and Interface Sci. – 2009. – V. 336, I. 2. – P. 526 –532.
Zinc tetraaminophthalocyanine-Fe3O4 nanoparticle composite for laccase immobilization / J. Huang, C. Liu, H. Xiao, J. Wang, D. Jiang, E. Gu // Int. J. Nanomedicine. – 2007. – V. 2, № 4. – P. 775 – 784.
In situ preparation of magnetic Fe3O4-chitosan nanoparticles for lipase immobilization by cross-linking and oxidation in aqueous solution / Y. Wu, Y. Wang, G. Luo, Y. Dai // Bioresource Technology. – 2009. – V. 100, I. 14. – P. 3459 – 3464.
Facile preparation of magnetic core-shell Fe3O4@Au nanoparticle/myoglobin biofilm for direct electrochemistry // J.D. Qiu, H.P. Peng, R.P. Liang, X.H. Xia // Biosens. Bioelectron. – 2010. – V. 25, № 6. – P. 1447 – 1453.
Наноразмерный магнитный композит для извлечения γ-иммуноглобулинов из биологических сред / C.В. Колотилов, П.Н. Болтовец, Б.А. Снопок, В.В. Павлищук // Теорет. и эксперим. химия. – 2006. – Т. 42, № 4. – С. 204 – 209.
Хімічне конструювання та дослідження властивостей магнітокерованих адсорбентів для екстракції нуклеїнових кислот / Л.С. Семко, С.В. Хуторний, Л.П. Сторожук, Л.С. Дзюбенко, Н.В. Абрамов, П.П. Горбик // Поверхность. – Вып. 2 (17). – С. 330 – 339.
Magnetic luminescent porous silicon microparticles for localized delivery of molecular drug payloads // L. Gu, J.H. Park, K.H. Duong , E. Ruoslahti, M.J. Sailor // Small. – 2010. – V. 6, № 22. – P. 2546 – 2552.
Plasma synthesis of carbon-iron magnetic nanoparticles and immobilization of doxorubicin for targeted drug delivery / Y. Ma, S. Manolache, F. Denes, D. Vail, D. Thamm and I. Kurzman // J. Mater. Engineering and Performance. – 2006. – V. 15, № 3. – P. 376 – 382.
Polysaccharide surface modified Fe3O4 nanoparticles for camptothecin loading and release / Zhu A., Yuan L., Jin W., Dai S., Wang Q., Xue Z., Qin A. // Acta Biomater. – 2009. – V. 5, № 5. – Р. 1489 – 1498.
A.P. Shpak, P.P. Gorbyk (eds.). Nanomaterials and Supramolecular Structures: Physics Chemistry, and Applications. Springer, 2009, 420 р.
Наноматериалы и нанокомпозиты в медицине, биологии, экологии / Под. ред. А.П. Шпака, В.Ф. Чехуна // Составители П.П. Горбик, В.В. Туров.– Киев: Наук. думка, 2011. –444 с.
Биофункционализация наноматериалов и нанокомпозитов / П.П. Горбик, С.В.Горобец, М.П. Турелик, В.Ф.Чехун, А.П. Шпак. – К.: Наукова думка, 2011. –283 с.
Gorbyk P.P., Chekhun V.F. Nanocomposites of medicobiologic destination: reality and perspectives for oncology // Functional materials. – 2012. – V. 19, № 2. – Р. 145–156.
Preparation of silica-magnetite nanoparticle mixed hemimicelle sorbents for extraction of several typical phenolic compounds from environmental water samples / X. Zhao , Y. Shi , T. Wang, Y. Cai, G. Jiang // J. Chromatogr. A. – 2008. – V. 1188, № 2. – P. 140 – 147.
Development of superparamagnetic high-magnetization C18-functionalized magnetic silica nanoparticles as sorbents for enrichment and determination of methylprednisolone in rat plasma by high performance liquid chromatography / P. Yu, Q. Wang, X. Zhang, X. Zhang, S. Shen, Y. Wang // Anal. chim. acta. – 2010. – V. 678, № 1. – P. 50 – 55.
An improved way to prepare superparamagnetic magnetite-silica core-shell nanoparticles for possible biological application / Y. Sun, L. Duan, Z. Guo, Y. Duan Mu, M. Ma, L. Xu, Y. Zhang, N. Gu // J. Magnetism and Magnetic Mater. – 2005. – V. 285, I. 1–2. – P. 65–70.
Synthesis and characterization of SiO2/(PMMA/Fe3O4) magnetic nanocomposites / Z. Wang, Y. Guo , S. Li , Y. Sun , N. He // J. Nanosci. Nanotechnol. – 2008. – V. 8, № 4. – P. 1797–1802.
Preparation of SiO2/(PMMA/Fe3O4) from monolayer linolenic acid modified Fe3O4 nanoparticles via miniemulsion polymerization / L. He , Z. Li , J. Fu , Y. Deng , N. He , Z. Wang , H. Wang , Z. Shi , Z. Wang // J. Biomed. Nanotechnol. – 2009. – V. 5, № 5. – P. 596–601.
Plasma-induced grafting of cyclodextrin onto multiwall carbon nanotube/iron oxides for adsorbent application / J. Hu, D. Shao, C. Chen, G. Sheng, J. Li, X. Wang, M. Nagatsu // J. Phys. Chem. B. – 2010. – V. 114, № 20. – P. 6779–6785.
Magnetic removal of dyes from aqueous solution using multi-walled carbon nanotubes filled with Fe2O3 particles / S. Qu, F. Huang, S. Yu, G. Chen, J. Kong // J. Hazard. Mater. – 2008. – V. 160, I. 2–3. – P. 643–647.
Highly stable magnetic multiwalled carbon nanotube composites for solid-phase extraction of linear alkylbenzene sulfonates in environmental water samples prior to high-performance liquid chromatography analysis / B. Chen, S. Wang, Q. Zhang, Y. Huang // Analyst. – 2012 (in press).
Magnetic halloysite nanotubes/iron oxide composites for the adsorption of dyes / Y. Xie, D. Qian, D. Wu, X. Ma // Chem. Engineer. J. – 2011. – V. 168, I. 2. – P. 959–963.
Safarik I., Safarikova M. Magnetically modified microbial cells: A new type of magnetic adsorbents // China Particuology. – 2007. – V. 5, I. 1–2. – P. 19–25.
New magnetically responsive yeast-based biosorbent for the efficient removal of water-soluble dyes / I. Safarik, L.F. Teixeira Rego, M. Borovska, E. Mosiniewicz-Szablewska, F. Weyda, M. Safarikova // Enzyme and Microbial Technol. – 2007. – V. 40, I. 6. – P. 1551–1556.
Dauer R.R., Dunlop E.H. High-gradient magnetic separation of yeast // Biotechnol. and Bioengineer. – 1991. – V. 37, I. 11. – P. 1021–1028.
Preparation and characterization of baker's yeast modified by nano-Fe3O4: Application of biosorption of methyl violet in aqueous solution / Y. Tian, C. Ji, M. Zhao, M. Xu, Y. Zhang, R. Wang // Chem. Engineer. J. – 2010. – V. 165, I. 2. – P. 474–481.
Study of the mechanisms of Cu2+ biosorption by ethanol/caustic-pretreated baker's yeast biomass / Y. Zhang, W. Liu, M. Xu, F. Zheng, M. Zhao // J. Hazard. Mater. – 2010. – V. 178, I. 1–3. – P. 1085–1093.
Study on the adsorption of Ca2+, Cd2+ and Pb2+ by magnetic Fe3O4 yeast treated with EDTA dianhydride / M. Xu, Y. Zhang, Z. Zhang, Y. Shen, M. Zhao, G. Pan // Chem. Engineer. J. – 2011. – V. 168, I. 2. – P. 737–745.
Copper Biosorption on Magnetically Modified Yeast Cells Under Magnetic Field / L. Uzun, N. Salam, M. Safarikova, I. Safarik, A. Denizli // Separation Sci. and Technology. – 2011. – V. 46, I. 6. – P. 1045–1051.
Biosorption of Strontium Ions by Magnetically Modified Yeast Cells / Y.-Q. Ji, Y.-T. Hu, Q. Tian, X.-Z. Shao, J. Li, M. Safarikova, I. Safarik // Separation Sci. and Technology. – 2010. – V. 45, I. 10. – P. 1499-1504.
Aryal M., Ziagova M., Liakopoulou-Kyriakides M. Study on arsenic biosorption using Fe(III)-treated biomass of Staphylococcus xylosus // Chem. Engineer. J. – 2010. – V. 162, I. 1. – P. 178–185.
DBT degradation enhancement by decorating Rhodococcus erythropolis IGST8 with magnetic Fe3O4 nanoparticles / F. Ansari, P. Grigoriev, Z. Libor, I.E. Tothill, J.J. Ramsden // Biotechnol. Bioeng. – 2009. – V. 102, № 5. – P. 1505–1512.
Пушкарь В.Г., Трофимов Е.Н. Иммуноферментный анализ антигенного материала, фиксированного на магнитных полиакриламидных сорбентах // Актуальные вопросы иммунодиагностики особо опасных инфекций. Тез. докл. Всесоюз. науч.-практ. конф.. – Ставрополь, 1986. – Ч. 2. – С.50–53.
Preparation and use of magnetic sorbents for studying microorganism antigens / V.G. Pushkar', V.I. Efremenko, I.M. Klimov, S.D. Gavenskiĭ, E.N. Trofimov // www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3911684.
Детоксикация организма с использованием магнитоуправляемых сорбентов / Л.Х. Комиссарова, В.И. Филиппов, Л.А. Гончаров, Т.С. Попова, М.В. Кутушов, А.Н. Мартынов, Н.А. Брусенцов, Ф.С. Байбуртский // magneticliquid.narod.ru/medicine/015.htm.
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
