Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2020

Ключевые слова: nanodiamonds, aluminum oxide nanofibers, composite, catalyst, indicator system, phenol, наноалмазы, нановолокна оксида алюминия, композит, катализатор, система индикации, фенол

Аннотация: Смешиванием коллоидно стабильных водных суспензий нановолокон оксида алюминия (НВОА) и модифицированных наноалмазов (МНА) детонационного синтеза при весовом соотношении компонентов 5:1 с последующей инкубацией смеси при 32 °C и вакуумной фильтрацией изготовлен композиционный материал (НВОА-МНА) в форме диска диаметром 40 мм. Высказано предположение, что образование композита происходит за счет разницы дзета-потенциалов НВОА и МНА, обеспечивающей электростатическое взаимодействие и связывание наноматериалов. Исследования показали, что в водных суспензиях МНА имеют отрицательный дзета-потенциал, составляющий -46.5 мВ, в то время как НВОА - положительный, составляющий 44 мВ. Данные сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии показали, что полученный композит имеет сетчатую структуру, в которой кластеры МНА распределены по поверхности НВОА. Результаты низкотемпературной адсорбции азота свидетельствуют, что в сетчатой структуре композита НВОА-МНА наблюдается увеличение размера пор и удельной поверхности, по сравнению с материалом матрицы из НВОА. Установлено, что в составе композита МНА проявляют каталитическую функцию и обеспечивают образование цветного продукта в реакции соокисления фенола с 4-аминоантипирином в присутствии Н₂О₂. В модельных экспериментах показана применимость композита НВОА-МНА для многократного тестирования фенола в водной среде. A composite material in the form of disk with a diameter of 40 mm was fabricated by mixing colloidal stable aqueous suspensions of alumina nanofibers (ANF) and detonation synthesized modified nanodiamonds (MND) at a 5:1 weight ratio of components followed by incubating at 32 °C and vacuum filtrating the mixture. It is assumed that the interaction of ANF and MND occurs due to the difference in their zeta-potentials which provides electrostatic attraction and binding of nanomaterials. Measurements showed that in aqueous suspensions MND have a negative zeta potential of -46.5 mV, while ANF is positive, 44 mV. Scanning and transmission electron microscopy data showed that the composite has a network structure in which clusters of nanodiamonds are distributed over the ANF surface. The results of low-temperature nitrogen adsorption experiments showed that in the network structure of the obtained ANF-MND composite an increase in pore size and specific surface area is observed compared with the control material from ANF. It was found that MND incorporated into the composite exhibit a catalytic function and ensure the formation of a colored product in the co-oxidation reaction of phenol and 4-aminoantipyrine in the presence of Н₂О₂. In model experiments the applicability of the ANF-MND composite for the multiple detection of phenol in an aqueous medium is shown.

Журнал: Актуальные вопросы биологической физики и химии

Выпуск журнала: Т. 5, № 2

Номера страниц: 326-330

ISSN журнала: 24999962

Место издания: Севастополь

Издатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Севастопольский государственный университет"

• Ронжин Н.О. (Институт биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Посохина Е.Д. (Сибирский федеральный университет)
• Михлина Е.В. (Институт вычислительного моделирования ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Симунин М.М. (Сибирский федеральный университет)
• Рыжков И.И. (Институт вычислительного моделирования ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Бондарь В.С. (Институт биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)