Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году

Исследование влияния мольного соотношения реагентов на размерные и структурные характеристики наночастиц гексацианоферрата кобальта

А.В. Блинов, И.М. Шевченко, М.А. Пирогов, А.А. Гвозденко, А.Б. Голик, П.С. Леонтьев

ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.039

Оригинальная статья

Аннотация: В рамках данной работы проведено исследование влияния мольного соотношения на размерные и структурные характеристики наночастиц гексацианоферрата кобальта. Синтез проводили химическим методом в водной среде с использованием гексацианоферрата калия и нитрата кобальта. В результате исследования образцов методом динамического рассеяния света получены значения гидродинамического радиуса наночастиц. Установлено, что минимальным размером (R = 76 нм) обладает образец с мольным соотношением K3[Fe(CN)6] : Co(NO3)2 = 4 : 1. С помощью растровой электронной микроскопии установлено, что образцы гексацианоферрата кобальта представляют собой агрегаты неправильной формы, состоящие из наночастиц диаметром от 50 до 150 нм. В результате рентгенофазового анализа установлено, что образцы обладают гранецентрированной кубической кристаллической решеткой (Fm 3 m). По уравнению Дебая-Шеррера, средний размер кристаллитов в образцах составляет от 17 до 20 нм.

Ключевые слова: гексацианоферраты переходных металлов, гексацианоферрат кобальта, нитрат кобальта, сканирующая электронная микроскопия, динамическое рассеяние света, порошковая дифрактометрия, гидродинамический радиус

  • Блинов Андрей Владимирович – к.т.н., доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Шевченко Ирина Михайловна – к.т.н., доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Пирогов Максим Александрович – студент 3 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Гвозденко Алексей Алексеевич – ассистент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Голик Алексей Борисович – ассистент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»
  • Леонтьев Павел Сергеевич – студент 2 курса кафедры физики и технологии наноструктур и материалов физико-технического факультета, ФГАОУ ВО «Северо-Кавказский федеральный университет»

Ссылка на статью:

Блинов, А.В. Исследование влияния мольного соотношения реагентов на размерные и структурные характеристики наночастиц гексацианоферрата кобальта / А.В. Блинов, И.М. Шевченко, М.А. Пирогов, А.А. Гвозденко, А.Б. Голик, П.С. Леонтьев // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 39-49. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.039.

Полный текст: загрузить PDF файл

Библиографический список:

1. Семенищев, В.С. Изучение физико-химических и сорбционных свойств гексацианоферратов никеля и железа по отношению к цезию / В.С. Семенищев, А.А. Пьянков, В.П. Ремез и др. // Сорбционные и хроматографические процессы. – 2020. – Т. 20. – №. 1. – С. 54-63. DOI: 10.17308/sorpchrom.2020.20/2380.
2. Nur, T. Rubidium recovery using potassium cobalt hexacyanoferrate sorbent / T. Nur, G. Naidu, P. Loganathan et al. // Desalination and Water Treatment. – 2016. – V. 57. – I. 55. – P. 26577-26585. DOI: 10.1080/19443994.2016.1185383.
3. Kołodyńska, D. Hexacyanoferrate composite sorbent in removal of anionic species from waters and waste waters / D. Kołodyńska, Z. Hubicki, B. Kubica // Separation Science and Technology. – 2012. – V. 47. – I. 9. – P. 1361-1368. DOI: 10.1080/01496395.2012.672525.
4. Vrtoch, Ľ. Sorption of cesium from water solutions on potassium nickel hexacyanoferrate-modified Agaricus bisporus mushroom biomass / Ľ. Vrtoch, M. Pipíška, M. Horník et al. // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. – 2011. – V. 287. – I. 3. – P. 853-862. DOI: 10.1007/s10967-010-0837-5.
5. Ильясова, Р.Р. Синтез и изучение сорбционных свойств субмикронного гексацианоферрата (II) железа (III) по отношению к ионам меди (II) и серебра (I) / Р.Р. Ильясова, А.А. Гилимханова, Р.А. Шакирова и др. // Химическая безопасность. – 2022. – Т. 6. – №. 1. – С. 132-147. DOI: 10.25514/CHS.2022.1.21008.
6. Агатаева, А.А. Влияние нормы гексацианоферрата железа на его сорбционную способность по отношению к катионам серебра, индия и галлия / А.А. Агатаева, У.Ж. Джусипбеков, Р.М. Чернякова и др. // Химический журнал Казахстана. – 2021. – №. 4 (76). – С. 5-14.
7. Пат. 2703316 C1, Российская Федерация МПК C25D 9/04. Способ изготовления высокостабильного покрытия сенсора на пероксид водорода / Е.В. Карпова, А.А. Галушин, Е.Е. Карякина, А.А. Карякин: заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова» (МГУ). – № 2018142226; заявл. 29.11.2018; опубл. 16.10.2019, Бюл. № 29. – 12 с.
8. Yang, S. A novel nonenzymatic H2O2 sensor based on cobalt hexacyanoferrate nanoparticles and graphene composite modified electrode / S. Yang, G. Li, G. Wang et al. // Sensors and Actuators B: Chemical. – 2015. – V. 208. – P. 593-599. DOI: 10.1016/j.snb.2014.11.055.
9. Золотухина, Е.В. Композитные материалы на основе наночастиц Берлинской лазури и полипиррола для создания высокостабильного сенсора на пероксид водорода / Е.В. Золотухина, М.А. Воротынцев, И.C. Безверхий и др. // Доклады Академии наук. – 2012. – Т. 444. – № 2. – С. 176-179.
10. Lisowska-Oleksiak, A. Organic–inorganic composites consisted of poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) and Prussian Blue analogues / A. Lisowska-Oleksiak, M. Wilamowska, V. Jasulaitiené // Electrochimica acta. – 2011. – V. 56. – I. 10. – P. 3626-3632.DOI: 10.3390/s7102446.
11. Кондратьева, Е.С. Разработка электрохимической методики определения антиоксидантной активности плазмы крови на стеклоуглероде, модифицированном гексацианоферратом кобальта / Е.С. Кондратьева, А.К. Евсеев, Т.Г. Царькова // Успехи в химии и химической технологии. – 2010. – Т. 24. – № 9 (114). – С. 43-47.
12. Пат. 2580288 C2, Российская Федерация МПК G01N 33/543, G01N 27/26. Способ изготовления микробиосенсора для определения глюкозы или лактата / А.А. Карякин, Е.Е. Карякина, А.В. Мокрушина, Е.А. Андреев; заявитель Общество с ограниченной ответственностью «РУСЕНС». – № 2013119716/15; заявл. 29.04.2013; опубл. 10.04.2016, Бюл. № 10. – 8 с.
13. Oglou, R.C. Electrodeposited cobalt hexacyanoferrate electrode as a non-enzymatic glucose sensor under neutral conditions / R.C. Oglou, T.G.U. Ghobadi, E. Ozbay, F. Karadas // Analytica Chimica Acta. – 2021. – V. 1188. – Art. № 339188. – 11 p. DOI: 10.1016/j.aca.2021.339188.
14. Sattarahmady, N. An electrocatalytic transducer for l-cysteine detection based on cobalt hexacyanoferrate nanoparticles with a core–shell structure / N. Sattarahmady, H. Heli // Analytical biochemistry. – 2011. – V. 409. – I. 1. – P. 74-80. DOI: 10.1016/j.ab.2010.09.032.
15. Raoof, J.B. A selective sensor based on a glassy carbon electrode modified with carbon nanotubes and ruthenium oxide/hexacyanoferrate film for simultaneous determination of ascorbic acid, epinephrine and uric acid / J.B. Raoof, R. Ojani, M.A. Baghayeri // Analytical Methods. – 2011. – V. 3. – I. 10. – P. 2367-2373. DOI: 10.1039/C1AY05305A.
16. Шайдарова, Л.Г. Определение глюкозы по электрокаталитическому отклику графитового электрода, модифицированного пленкой гексацианоферрата (II) никеля (III) / Л.Г. Шайдарова, Л.Н. Давлетшина, Е.А. Дружина, Г.К. Будников // Ученые записки Казанского государственного университета. Серия: Естественные науки. – 2005. – Т. 147. – № 3. – С. 73-80.
17. Ясная, М.А. Определение оптимальных режимов измерения размера коллоидных частиц методами фотонно-корреляционной и акустической спектроскопии / М.А. Ясная, А.В. Блинов, А.А. Блинова и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2020. – Вып. 12. – С. 232-242. DOI 10.26456/pcascnn/2020.12.232.
18. Blinov, A.V. Analysis of the dispersed composition of milk using photon correlation spectroscopy / A.V. Blinov, A.A. Blinova, A.G. Khramtsov et al. // Journal of Food Composition and Analysis. – 2022. – V. 108. – Art. № 104414. – 9 p. DOI 10.1016/j.jfca.2022.104414.
19. Кулешов, Д.С. Сравнение эффективности различных детекторов сканирующего электронного микроскопа «Mira-LMH» для исследования микроструктуры наноматериалов / Д.С. Кулешов, А.В. Блинов, А.А. Блинова и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2021. – Вып. 13. – С. 250-262. DOI 10.26456/pcascnn/2021.13.250.
20. Свердлик, Г.И. Анализ методов исследования размеров наночастиц / Г.И. Свердлик, А.Ю. Атаева, А.Р. Атаев и др. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2021. – Вып. 13. – С. 358-367. DOI 10.26456/pcascnn/2021.13.358.
21. Ларин, В.С. Рентгеновские и мёссбауэровские исследования аморфных и кристаллизованных ферромагнитных микропроводов / В.С. Ларин, В.В. Коровушкин, А.Т. Морченко и др. // Физико- химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2016. – Вып. 8. – С. 214-224.
22. Blinov, A.V. Synthesis of nanosized manganese methahydroxide stabilized by cystine / A.V. Blinov, A.A. Gvozdenko, A.A. Kravtsov et al. // Materials Chemistry and Physics. – 2021. – V. 265. – Art. № 124510. – 10 p. DOI 10.1016/j.matchemphys.2021.124510.

⇐ Предыдущая статья | Содержание | Следующая статья ⇒