Хімія, фізика та технологія поверхні, 2022, 13 (4), 506-512.

Дослідження структури фосфорвмісних цеолітних аніонних нанопористих матеріалів



DOI: https://doi.org/10.15407/hftp13.04.506

G. P. Tsintskaladze, T. M. Sharashenidze, L. G. Eprikashvili, M. G. Zautashvili, T. N. Kordzakhia, M. A. Dzagania

Анотація


Фосфати – це специфічні сполуки складу живих організмів, які відіграють особливу роль у житті рослин і тварин. Скелет більшості живих організмів складається в основному з кальцію, натрію, магнію та інших фосфатів. Оскільки фосфор відіграє важливу роль у забезпеченні поживними речовинами навколишнього середовища, він є центральним для всіх форм життя. Тому інтерес до цього виду матеріалу великий, а сфера застосування величезна, від сільського господарства до медицини.

На основі кліноптилоліту, природного цеоліту, що знаходиться в Грузії, двома різними методами були отримані цеолітові наноматеріали, що містять фосфати. Перший спосіб – введення в структуру цеоліту моно-, дво- і тризаміщених фосфатів натрію в умовах кип’ятіння на піщаній бані, де утруднене введення фосфат-іонів. При другому способі фосфат-іони практично повністю займають внутрішню структурну ділянку цеоліту.

Цеолітні нанопористі матеріали однозаміщених, двозаміщених та тризаміщених фосфатів, отримані цими методами та згодом досліджені методом Фур’є-спектроскопії.

Отримані матеріали зберегли цеолітну структуру, хоча їхні ІЧ–спектри різко відрізняються один від одного, що можна пояснити тим, що різні аніони займають різні позиції в цеолітній структурі.

Слід зазначити, що після промивання водою отриманого матеріалу фосфат-іони майже повністю вимиваються зі структури цеоліту. Наведено важливість отриманих матеріалів та перспективність їх використання.


Ключові слова


природні цеоліти; фосфати; ІЧ-спектроскопія; аніонні нанопористі матеріали; структура цеоліту

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Breck D. Ion exchange reactions on zeolites. In: Zeolite molecular sieves.Chapter 7. (New York, London, Sydney, Toronto: A Wiley-Interscience publication John Wiley & Sons,. 1974). P.544.

Tsitsishvili G.V., Andronikashvili T.G., Kirov G.N., Filizova L.P. Natural Zeolites. (London: Ellis Horwourd, 1992).

Rabo J.A. Editor Zeolite Chemistry and Catalysis, Union Carbide Corp., Tarrytown Technical Center, American Chemical Society, V.1. 1976.

International Zeolite Association. Available online: http://www.iza-online.org(accessed on 7. 11. 2020).

Vujakovic A., Dakovic A., Lemic J., Radosavljevic-Mihajlovic A., Tomasevic-Canovic M.Adsorption of inorganic anionic contaminants on surfactant modified minerals. J. Serb. Chem. Soc. 2003. 68(11): 833. https://doi.org/10.2298/JSC0311833V

Ashour A.A., Gypser St., Leinweber P.,Freese D., Kuhn O.Infrared spectroscopic characterization of phosphate binding at the goethite-water interface. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2019. 21(8): 4421. https://doi.org/10.1039/C8CP07168C

Kugbe J., Matsue N., Henmi T.Synthesis of Linde type A zeolite-goethite nanocomposite as an adsorbent for cationic and anionic pollutants. J. Hazard. Mater. 2009. 164(2-3). 929. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.08.080

The physiological role of the most important elementsfound in the soil in the life of plants. EgorovV.2021. [online]. Website www.agro-archive.ru/pochvovedenie/.

Tsintskaladze G., Zautashvili M., Eprikashvili L., Sharashenidze T., Burkiashvili N., Burdjanadze M. Possibility of use of new zeolite materials in maxillofacial surgery. Exp. Clin. Med.2013. 2: 78.

Tsintskaladze G., Eprikashvili L., Zautashvili M., Burdjanadze M., Burkiashvili N., Gabunia V. New biotechnological material basede on natural zeolite acts as a fertilizer of a prolonged action and prospects of its application. In: Proceedings of II International Scientific-Practical Conference "Bioeconomy and Sustainable Development of Agriculture".(September 11-12, 2013,Tbilisi, Georgia). P.559.

Tsintskaladze G., Gryaznova Z., Nefedova A., Tsitsishvili G., Charkviani M.Correlation between the catalytic activity of methanol conversion of hydrogen forms of erionite, chabazite and clinoptilolite with their acidity. J. Phys. Chem. 1984. 58(3): 2112.

Tsitsishvili G., Tsintskaladze G., Charkviani M. The state of the hydroxyl cover of some high-silica zeolites.J. Phys. Chem.1984. 58(8): 2112.

Tsitsishvili V., Ikoshvili J., Dolaberidze N., Alelishvili M., Tsintskaladze G., Nijaradze M., Mirdzveli N., Sabulua T. Characteristic of zeolite-containing tuffs of Georgia. Proceedings In Honour of 80 year after foundation of the Institute and respectiful memory of the prominent scientists of Tvalchrelidze family - Alexander, George and Tatyana. Tbilisi. 2009. P.442.

Dyer A., Malik S.A., Araya A., McConville T.J. New anion exchangers of zeolitic type. In: Recent Developments in Ion Exchange. (Elsevier Applied Science Publishers,1987). P.257. https://doi.org/10.1007/978-94-009-3449-8_25

Tsitsishvili G.V., Tsintskaladze G.P., Tsitsishvili V.G., Chipashvili D.S., Tsintskaladze Z.P. New form of phosphorous containing clinoptilolite.Azerbaijan Chemical Journal. 2006. 3: 100.

Jastrzębski W., Sitarz M., Rokita M., Bułat K.Infrared spectroscopy of different phosphates structures. Spectrochim. Acta, Part A. 2011. 79(4):722. https://doi.org/10.1016/j.saa.2010.08.044

Flanigen E.M., Khatami H., Szymanski H.A. Infrared Structural Studies of Zeolites Frameworks. Chapter 16. In: Molecular Sieve Zeolites. Advances in Chemistry. (Washington DC: American Chemical Society, 1974). P. 201. https://doi.org/10.1021/ba-1971-0101.ch016

Tsintskaladze G., Tsitsishvili V., Burdjanadze M., Sharashenidze T. Study of natural zeolite structure by IR-Spectroscopy.Transactions of Petre Melikishvili Institute of Physical and Organic Chemistry. 2011. P.21.

Nakamoto K. Infrared and Raman Spectra of Inorganic and Coordination Compounds. Chapter 2. In:Applications in inorganic Chemistry.(New-York: A Wiley-Interscience Publication John Wiley and Sons,1991). P.149.

Papko L.F., Kravchuk A.P.Physicochemical methods for the study of inorganic substances and materials. Workshop. Part 4.In: Infrared spectroscopy. (Minsk:Belarusian State Technological University,2013). P.48 [in Russian].

Kubik St. Synthetic receptors for small organic and inorganic anions. Chapter 4. In: Synthetic receptors for biomoleculec: design principle and applications. (Royal Society of Chemistry,2015). P. 129. https://doi.org/10.1039/9781782622062-00129

Tsintskaladze G., Sharashenidze T., Zautashvili M., Burdjanadze M., Antia G., Mumladze N.Anionic Zeolite Nanomaterial - Environmentally Safe Complex Fertilizer with Prolonged Action.Bulletin of Georgian National Academy of Sciences. 2021. 15(3): 59.

Tsintskaladze G., Sharashenidze T., Kordzakhia T., Zautashvili M., Burdjanadze M., EprikashviliL. Anionic-Form Zeolite Material and Possibility of Its Use in Agriculture. In: Advanced Polymer Structures Chemistry for Engineering Applications.Part 4: Sustainable and Green Chemistry. Chapter 32. (New York: Apple Academic Press, 2022).

Hussein M.M., Khader Kh.M., Musleh S.M.Characterization of raw zeolite and surfactant-modified zeolite and their use in removal of selected organic pollutants from water.Int. J. Chem. Sci. 2014. 12(3): 815.




DOI: https://doi.org/10.15407/hftp13.04.506

Copyright (©) 2022 G. P. Tsintskaladze, T. M. Sharashenidze, L. G. Eprikashvili, M. G. Zautashvili, T. N. Kordzakhia, M. A. Dzagania

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.