Синтез, властивості і застосування магнітокерованих адсорбентів

  • S. P. Turanska Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • A. N. Kaminsky Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • N. V. Kusjak Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • V. V. Turov Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • P. P. Gorbyk Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України

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.

Опубліковано
2012-09-04
Як цитувати
Turanska, S. P., Kaminsky, A. N., Kusjak, N. V., Turov, V. V., & Gorbyk, P. P. (2012). Синтез, властивості і застосування магнітокерованих адсорбентів. Поверхня, (4(19), 266-292. вилучено із https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/492
Розділ
Наноматеріали і нанотехнології