TY - JOUR AU - Elena V. Yakovleva AU - Sergey V. Brudnik AU - Andrey V. Yakovlev AU - Tatiana O. Ryabukhova AU - Ol'ga G. Nevernaya AU - Anton S. Mostovoy AU - Lyubov N. Olshanskaya PY - 2022/04/13 Y2 - 2024/03/28 TI - СОРБЦИЯ КАТИОНОВ МЕДИ (II) ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ТЕРМОВОССТАНОВЛЕННЫМ ОКСИДОМ ГРАФЕНА JF - ИЗВЕСТИЯ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ. СЕРИЯ «ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ» JA - ХИХТ VL - 65 IS - 5 SE - ХИМИЯ неорганич., органич., аналитич., физич., коллоидная, высокомол. соединений DO - 10.6060/ivkkt.20226505.6543 UR - http://ctj-isuct.ru/article/view/3964 AB - Электрохимическим методом синтезированы образцы многослойного оксида графена в электролитах на основе H2SO4. Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрического анализа полученных образцов выявляют эндотермический пик в интервале сканирования до 100 °С, сопровождающийся потерей массы порядка 7%. Этот эффект может быть обусловлен десорбцией и испарением некоторого количества удерживаемой воды в образцах. Другой эндотермический пик появляется при 252 °С на кривой ДТА и потерю массы 15%, можно объяснить разложением лабильных гидроксильных, эпоксидных и карбоксильных кислородсодержащих функциональных групп. Термическая эксфолиация при 250 °С многослойного оксида графена приводит к удалению кислородсодержащих функциональных групп, значительному увеличению размера частиц (KV = 1490 см3·г-1) и формированию червеобразных структур с большим количеством V-образных пор с размером 1-10 мкм и толщиной полиграфеновых плоскостей до 0,01 мкм. Удельная поверхность порошка термовосстановленного оксида графена составляет 400-500 м2г-1, диапазон распределения частиц в воде составляет 0,3-1400 мкм, модальный размер 211 мкм. При ультразвуковом воздействии на водную дисперсию оксида графена размер частиц дисперсной фазы значительно уменьшается до 0,2-400 мкм, с модальным размером 143 мкм. По ИК спектрам термовосстановленного оксида графена установлено наличие sp2-гибридизации C=C в структуре графена (пик при 1627 см-1), эпоксигрупп -C-O-C- (полоса между 1106 см-1 и 1005 см-1), карбоксильных групп -СООН- (полоса при 1384 см-1). Пик при 2300 см-1 соответствует пику поглощенных молекул СО2. После экспонирования термовосстановленного оксида графена в растворах, содержащих катионы меди, на ИК спектрах в области 690 - 1130 см-1 наблюдаются полосы поглощения, которые можно рассматривать как колебания группировок, образовавшихся на поверхности в результате взаимодействия катионов меди с атомами кислорода в составе функциональных групп. Изотермы адсорбции Cu2+ на термовосстановленном оксиде многослойного графена имеют вид характерный для изотерм класса H2 и характеризуются прямолинейным крутовосходящим начальным участком, что свидетельствует о большом сродстве адсорбата к адсорбенту и образовании химичсеких соединений. Вероятно, происходит взаимодействие ионов Cu2+ с карбоксильными функциональными группами, что подтверждается незначительным понижением pH раствора. Изотерма аппроксимирована прямой линией, что позволяет использовать для описания процесса адсорбции модель Ленгмюра. Максимальная сорбционная способность термовосстановленного оксида многослойного графена к Cu2+ составила ≈ 25 мг г-1, что заметно выше, чем сорбционная способность активированных углеродных волокон. ER -