http://dx.doi.org/10.17213/1560-3644-2021-2-69-74
ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ФЕРРИТА И ХРОМИТА МЕДИ (II)
Егорова Марина Александровна – ст. преподаватель, кафедра «Экология и промышленная безопасность», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Шабельская Нина Петровна – д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой «Экология и промышленная безопасность», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия. Е-mail: nina_shabelskaya@mail.ru
Раджабов Асатулло Махмадекубович – аспирант, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Чернышева Галина Михайловна – канд. техн. наук, доцент кафедра «Экология и промышленная безопасность», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Таранушич Виталий Андреевич – д-р техн. наук, профессор, кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Забабурин Владимир Михайлович – канд. техн. наук, доцент, кафедра «Экология и промышленная безопасность», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Вяльцев Александр Владимирович – канд. техн. наук, доцент, кафедра «Экология и промышленная безопасность», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Ульянова Вера Андреевна – студентка, кафедра «Химические технологии», Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, г. Новочеркасск, Россия.
Рассмотрены процессы фазообразования феррита и хромита меди (II) со структурой шпинели при разложении солей и изучены свойства материалов в процессе каталитической деструкции органического красителя пероксидом водорода. Синтезированные материалы охарактеризованы методом рентгенофазового анализа – электронной микроскопии. Показано, что полученные образцы имеют структуру тетрагонально искаженной шпинели с параметром тетрагональности c/a<1 для CuCr2O4 и c/a>1 для CuFe2O4. Обсужден механизм формирования образцов, высказано предположение о существенной роли распределения катионов по узлам кристаллической решетки шпинели при формировании структуры образцов. Установлено, что синтезированный феррит меди (II) проявляет высокую каталитическую активность в реакции разложения органического красителя под действием пероксида водорода, хромит меди (II) в этой реакции мало активен. Полученные результаты могут служить ориентиром для выбора способа получения нетоксичных материалов, перспективных для применения в системах водоподготовки и обеспечения экологической безопасности промышленных предприятий, использующих в производственном процессе органические красители.
феррит меди (II); хромит меди (II); тетрагональная фаза шпинели; очистка водных растворов.
[
- Karimipourfard D., Eslamloueyan R., Mehranbod N. Novel heterogeneous degradation of mature landfill leachate using persulfate and magnetic CuFe2O4/RGO nanocatalyst // Process Safety and Environmental Protection. 2019. Vol. 131. Pp. 212 – 222.
- Astaraki H., Masoudpanah S.M., Alamolhoda S. Effects of fuel contents on physicochemical properties and photocatalytic activity of CuFe2O4/reduced graphene oxide (RGO) nanocomposites synthesized by solution combustion method // J. Materials Research and Technology. 2020. Vol. 9. No. 6. Pp. 13402 –13410.
- Silva E. da N., O.Brasileiro I.L., Madeira V.S., Farias B.A., RamalhoM.L.A., Rodríguez-Aguado E., Rodríguez-Castellón E. Reusable CuFe2O4–Fe2O3 catalyst synthesis and application for the heterogeneous photo-Fenton degradation of methylene blue in visible light // J. Environmental Chemical Engineering. 2020. Vol. 8. No. 5. 104132 p.
- Saravanakumar B., Ramachandran S.P., Ravi G., Ganesh V., Ramesh, Guduru K., Yuvakkumar R. Electrochemical performances of monodispersed spherical CuFe2O4 nanoparticles for pseudocapacitive applications // Vacuum. 2019. Vol. 168. 108798 p.
- Amulya M.A.S., Nagaswarupa H.P., Kumar M.R.A., Ravikumar C.R., Kusuma K.B., Prashantha S.C. Evaluation of bifunctional applications of CuFe2O4 nanoparticles synthesized by a sonochemical method // J. Physics and Chemistry of Solids. 2021. Vol. 148. 109756 p.
- Sarkar S., Akshaya R., Ghosh S. Nitrogen doped grapheme / CuCr2O4 nanocomposites for supercapacitors application: Effect of nitrogen doping on coulombic efficiency // Electrochimica Acta. 2020. Vol. 332. 135368 p.
- Shayeh J.S., Sadeghinia M., R.Siadat S.O., Ehsani A., Rezaei M., Omidi M. A novel route for electrosynthesis of CuCr2O4 nanocomposite with p-type conductive polymer as a high performance material for electrochemical supercapacitors // J. Colloid and Interface Science. 2017. Vol. 496. Pp. 401 – 406.
- Chiang C.-L., Lin K.-S., Chuang H.-W., Wu C.-M. Conversion of hydrogen/carbon dioxide into formic acid and methanol over Cu/CuCr2O4 catalyst // International J. of Hydrogen Energy. 2017. Vol. 42. No. 37. Pp. 23647 – 23663.
- Guo H., Song Y., Peng H., Wang Z., Ouyang Y., Fu Z., Wen Z., Ding M., Zhu C., Wang C. High-evaporation rate solar evaporator based on CuCr2O4 coated sponges with 3D interconnected pores // Materials Letters. 2020. Vol. 279, 128475 p.
- Cubas P. de J., Semkiw A.W., Monteiro F.C., Weinert P.L., Monteiro J.F.H.L., Fujiwara S.T. Synthesis of CuCr2O4 by self-combustion method and photocatalytic activity in the degradation of Azo Dye with visible light // J. Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2020. Vol. 401. 112797 p.
- Peymanfar R., Ramezanalizadeh H. Sol-gel assisted synthesis of CuCr2O4 nanoparticles: An efficient visible-light driven photocatalyst for the degradation of water pollutions // Optik. 2018. Vol. 169. Pp. 424 – 431.
- Ramezanalizadeh H., Peymanfar R., Khodamoradipoor N. Design and development of a novel lanthanum inserted CuCr2O4 nanoparticles photocatalyst for the efficient removal of water pollutions // Optik. 2019. Vol. 180. Pp. 113 – 124.
- Lahmar H., Benamira M., Douafer S., Akika F.Z., Hamdi M., Avramova I., Trari M. Photocatalytic degradation of crystal violet dye on the novel CuCr2O4/SnO2 hetero-system under sunlight // Optik. 2020. Vol. 219. 165042 p.
- Zhang Y., Chen Y., Kang Z.-W., Gao X., Zeng X., Liu M., Yang D.-P. Waste eggshell membrane-assisted synthesis of magnetic CuFe2O4 nanomaterials with multifunctional properties (adsorptive, catalytic, antibacterial) for water remediation // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2021. Vol. 612. 125874 p.
- Nikolić V.N., Vasić M.M., Kisić D. Observation of c-CuFe2O4 nanoparticles of the same crystallite size in different nanocomposite materials: The influence of Fe3+ cations // J. Solid State Chemistry. 2019. Vol. 275. Pp. 187 – 196.
- Mobini S., Meshkani F., Rezaei M. Surfactant-assisted hydrothermal synthesis of CuCr2O4 spinel catalyst and its application in CO oxidation process // J. Environmental Chemical Engineering. 2017. Vol. 5. No. 5. Pp. 4906 – 4916.
- Шабельская Н.П., Егорова М.А., Арзуманова А.В., Яковенко Е.А., Забабурин В.М., Вяльцев А.В. Получение композиционных материалов на основе феррита кобальта (II) для очистки водных растворов // Изв. вузов. Химия и химическая технология. 2021. Т. 64. № 2. С. 95 – 102. DOI: 10.6060/ivkkt.20216402.6215
- Шабельская Н.П., Кухарева В.П., Михайличенко С.Н., Шилкина Л.А., Таланов М.В., Ульянов А.К. Особенности синтеза и фазообразование в системе NiO-FeO-Fe2O3-Cr2O3 // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2015. № 2. С. 91 – 95.
- Xu Q. Feng J., Li L., Xiao Q., Wang J. Hollow ZnFe2O4/TiO2 composites: High-performance and recyclable visible-light photocatalyst // J. Alloys and Compounds. 2015. Vol. 641. Pр. 110 – 118.
- Arimi A., Megatif L., Granone L.I., Dillert R., Bahnemann D.W. Visible-light photocatalytic activity of zinc ferrites // J. Photochemistry and photobiology A-chemistry. 2018. Vol. 366. Pр. 118 – 126.
- Cao Y., Lei X.Y., Chen Q.L., Kang C., Li W.X., Liu B.J. Enhanced photocatalytic degradation of tetracycline hydrochloride by novel porous hollow cube ZnFe2O4 // J. Photochemistry and photobiology A-Chemistry. 2018. Vol. 364. Pр. 794 – 800.
- Yadav N.G., Chaudhary L.S., Sakhare P.A., Dongale T.D., Patil P.S., Sheikh A.D. Impact of collected sunlight on ZnFe2O4 nanoparticles for photocatalytic application // J. Colloid and interface science. 2018. Vol. 527. P. 289 – 297.
- Shen R., Jiang C., Xiang Q., Xie J., Li X. Surface and interface engineering of hierarchical photocatalysts // Applied Surface Science. 2019. Vol. 471. Pр. 43 – 87.