Гибридные функциональные наноматериалы на основе магнетита и гуминовых кислот

• Автор: Юрищева, Анна Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1 Л. Ферримагнитные оксиды железа

1.2. Методы получения наночастиц магнетита

1.2.1. Химические методы синтеза наночастиц магнетита

1.2.2. Физические методы получения наночастиц магнетита

1.3. Стабилизация наночастиц магнетита

1.4. Композиционные материалы на основе магнетита и их свойства

1.4.1. Магнитные свойства нанокомпозитов на основе магнетита

1.4.2. Сорбционные свойства наноматериалов

1.5. Технологические процессы получения магнитных материалов на основе соединений железа
ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ И АНАЛИЗ КОМПОНЕНТОВ ГИБРИДНЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ
2.1. Синтез наночастиц магнетита
2.2. Структура и морфология магнетита
2.2.1. Структура магнетита по данным рентгенофазового анализа
2.2.2. Морфология магнетита по данным электронной микроскопии
2.2.3. Структура оксидов железа на основе мессбауэровского спектроскопического анализа магнетита
2.2.4. Распределение частиц магнетита по размерам по данным
ультразвуковой спектрометрии
2.3. Выделение и очистка гуминовых кислот
2.4. Физико-химическая характеристика гуминовых кислот
2.4.1. Элементный состав гуминовых кислот
2.4.2. Исследование гуминовых кислот спектроскопическими методами
2.4.3. Структура препарата гуминовых кислот по данным электронной

микроскопии и рентгенофазового анализа

ГЛАВА 3. ПОЛУЧЕНИЕ И ФИЗЖО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ГИБРИДНЫХ
НАНОМАТЕРИАЛОВ
3.1. Синтез гибридных магнитоактивных материалов
3.1.1. Синтез гибридных наноматериалов методом химического соосаждения
3.1.2. Получение гибридных материалов механохимическим синтезом
3.2. Физико-химический анализ гибридных материалов
3.2.1. Структура гибридных материалов по данным ИК-спектроскопии
3.2.2. Морфология гибридных материалов по данным электронной микроскопии
3.2.3. Анализ фазового состава гибридных материалов по данным рентгенофазового анализа
3.2.4. Структура гибридных материалов согласно данным мёссбауэровской спектроскопии
3.3. Экотоксикологическая оценка гибридных материалов и их компонентов .
3.3.1. Биологическая активность препарата гуминовых кислот
3.3.2. Характеристика биологической активности наночастиц магнетита
3.3.3. Экотоксикологическая оценка гибридных материалов
ГЛАВА 4. МАГНИТНЫЕ И СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА НАНОКОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ МАГНЕТИТА И ГУМИНОВЫХ КИСЛОТ
4.1. Изучение магнитных свойств гибридных материалов
4.2. Сорбционные свойства гибридного нанокомпозита
4.2.1. Гидролиз ионов свинца в разбавленных растворах
4.2.2. Комплексообразование гуминовых кислот с ионами РЬ2+
4.2.3. Сорбция ионов свинца гибридным материалом БезО4-ГК20-С
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ
МАГНИТОАКТИВНОГО СОРБЕНТА
5.1. Масштабирование технологии получения магнитного наносорбента
5.2. Сорбция ионов металлов опытным образцом сорбента
5.3. Аппаратурно-технологические схемы получения магнитоактивного сорбента
5.4. Магнитная сепарация сорбента с помощью постоянного магнита
5.5. Масштабирование технологии применения магнитных сорбентов
ВЫВОДЫ
ВЫРАЖЕНИЕ ПРИЗНАТЕЛЬНОСТИ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Рисунок 1.7. Схема строения структурной ячейки молекулы ГК по Орлову
[121]
Благодаря уникальной структуре гуминовых кислот, включающей в себя сильнозамещенное различными функциональными группами ароматическое ядро и гидрофильную углеводно-белковую периферию, гуминовые кислоты могут вступать в практически любые виды взаимодействий (табл. 1.4).
Таблица 1.4. Основные структурные фрагменты гуминовых кислот, ответственные за механизмы связывания с экотоксикантами [126]
Структурный фрагмент
Тип взаимодействия
-СООН

-снп-
Ионный обмен
Донорно-акцепторное взаимодействие [Комплекс с переносом заряда, водородные связи и др.]
Ван-дер-ваальсовая связь, включая гидрофобную
Гуминовые кислоты нетоксичны, обладают долгим временем жизни в условиях окружающей среды, выполняют целый набор важных биосферных функций. К их числу относятся структурирование почвы [121], накопление питательных элементов и микроэлементов в доступной для растений форме [125, 126], регулирование геохимических потоков металлов в водных и почвенных экосистемах [127], а также протекторная функция, что придает им