zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-617Research ArticleСтатьиРАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ СВЯЗЫВАНИЯ МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДА ЖЕЛЕЗА С КРАСИТЕЛЯМИ ПО ДАННЫМ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИCALCULATION OF BINDING PARAMETERS OF MAGNETIC IRON OXIDE NANOPARTICLES WITH DYES FROM SPECTROPHOTOMETRY DATAДухопельниковЕ. В.DukhopelnikovE. V.

61085, Харьков; 61077, Харьков

Kharkiv, 61085; Kharkiv, 61077

ПесинаД. А.PesinaD. A.

61085, Харьков

Kharkiv, 61085

БерезнякЕ. Г.BereznyakE. G.

61085, Харьков

Kharkiv, 61085

ГладковскаяН. А.GladkovskayaN. A.

61085, Харьков

Kharkiv, 61085

nataligladkovskaya@gmail.comИнститут радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины; Харьковский национальный университет им. В. Н. КаразинаO. Ya. Usikov Institute for Radiophysics and Electronics, National Academy of Sciences of Ukraine; V. N. Karazin Kharkiv National UniversityИнститут радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН УкраиныO. Ya. Usikov Institute for Radiophysics and Electronics, National Academy of Sciences of Ukraine202008052020872289295Copyright © Духопельников Е.В., Песина Д.А., Березняк Е.Г., Гладковская Н.А., 20202020Духопельников Е.В., Песина Д.А., Березняк Е.Г., Гладковская Н.А.Dukhopelnikov E.V., Pesina D.A., Bereznyak E.G., Gladkovskaya N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/617

Изучена возможность использования магнитных наночастиц в качестве адсорбента для эффективного удаления анионных красителей из водных растворов. Методом спектроскопии в видимой области проведено исследование связывания эозина, тартразина и зеленого стойкого с суперпарамагнитными наночастицами Fe3O4. Параметры взаимодействия (константа и место связывания) получены из данных спектрофотометрического титрования с использованием модели Ленгмюра для равновесного связывания. Высокие константы связывания (~105 М–1) свидетельствуют о перспективности применения магнитных наночастиц для выведения анионных красителей из загрязненных вод.

The possibility of using magnetic nanoparticles as an adsorbent for the effective removal of anionic dyes from aqueous solutions was investigated. The binding of eosin, tartrazine, and fast green with superparamagnetic Fe3O4 nanoparticles was studied using Vis spectroscopy. The binding parameters (constant and binding site) were obtained from spectrophotometric titration data using the Langmuir model for equilibrium binding. High values of binding constants (~105 M–1) indicate the promise of using magnetic nanoparticles to remove anionic dyes from polluted waters.

наночастица магнетитаанионный красительпараметр связыванияспектрофотометрияmagnetite nanoparticleanionic dyebinding parameterspectrophotometryReferencesG. Samchetshabam, H. Ajmal, T. G. Choudhury. Environ. Ecol., 35, N 3C (2017) 2349—2353G. Samchetshabam, H. Ajmal, T. G. Choudhury. Environ. Ecol., 35, N 3C (2017) 2349—2353G. J. Nohynek, R. Fautz, F. Benech-Kieffer, H. Toutain. Food Chem. Toxic., 42, N 4 (2004) 517—543G. J. Nohynek, R. Fautz, F. Benech-Kieffer, H. Toutain. Food Chem. Toxic., 42, N 4 (2004) 517—543I. Ayadi, Y. Souissi, I. Jlassi, F. Peixoto, W. Mnif. J. Develop. Drug., 5 (2016) 151I. Ayadi, Y. Souissi, I. Jlassi, F. Peixoto, W. Mnif. J. Develop. Drug., 5 (2016) 151S. A. Parsons, B. Jefferson. Water Sci. Technol. Water Suppl., 4 (2004) 113—119S. A. Parsons, B. Jefferson. Water Sci. Technol. Water Suppl., 4 (2004) 113—119D. Ozdes, A. Gundogdu, C. Duran, H. B. Senturk. Sep. Sci. Technol., 45 (2010) 2076—2085D. Ozdes, A. Gundogdu, C. Duran, H. B. Senturk. Sep. Sci. Technol., 45 (2010) 2076—2085F. C. Wu, R. L. Tseng. J. Hazard. Mater., 153, N 3 (2008) 1256—1267F. C. Wu, R. L. Tseng. J. Hazard. Mater., 153, N 3 (2008) 1256—1267A. Mittal, D. Kaur, J. Mittal. J. Coll. Int. Sci., 326 (2008) 8—17A. Mittal, D. Kaur, J. Mittal. J. Coll. Int. Sci., 326 (2008) 8—17W. L. Du, Z. R. Xu, X. Y. Han, Y. L. Xu, Z. G. Miao. J. Hazard. Mater., 153, N 1-2 (2008) 152—156W. L. Du, Z. R. Xu, X. Y. Han, Y. L. Xu, Z. G. Miao. J. Hazard. Mater., 153, N 1-2 (2008) 152—156A. K. Jain, V. K. Gupta, A. Bhatnagar, Suhas. J. Hazard. Mater., B101 (2003) 31—42A. K. Jain, V. K. Gupta, A. Bhatnagar, Suhas. J. Hazard. Mater., B101 (2003) 31—42M. Rafatullah, O. Sulaiman, R. Hashim, A. Ahmad. J. Hazard. Mater., 177 (2010) 70—80M. Rafatullah, O. Sulaiman, R. Hashim, A. Ahmad. J. Hazard. Mater., 177 (2010) 70—80M. Ghaedi, J. Tashkhourian, A. Amiri Pebdani, B. Sadeghian, F. Nami Ana. Korean J. Chem. Eng., 28 (2011) 2255—2261M. Ghaedi, J. Tashkhourian, A. Amiri Pebdani, B. Sadeghian, F. Nami Ana. Korean J. Chem. Eng., 28 (2011) 2255—2261Y. Kismir, A. Z. Aroguz. Chem. Eng. J., 172 (2011) 199—206Y. Kismir, A. Z. Aroguz. Chem. Eng. J., 172 (2011) 199—206M. Ghaedi, H. Khajesharifi, A. Hemmati Yadkuri, M. Roosta, R. Sahraei, A. Daneshfar. Spectrochim. Acta, A, 86 (2012) 62—68M. Ghaedi, H. Khajesharifi, A. Hemmati Yadkuri, M. Roosta, R. Sahraei, A. Daneshfar. Spectrochim. Acta, A, 86 (2012) 62—68S.-Y. Mak, D.-H. Chen. Dyes and Pigments, 61 (2004) 93—98S.-Y. Mak, D.-H. Chen. Dyes and Pigments, 61 (2004) 93—98A. Ahmad, S. H. Mohd-Setapar, C. S. Chuong, A. Khatoon, W. A. Wani, R. Kumar, M. Rafatullah. RSC Adv., 5 (2015) 30801A. Ahmad, S. H. Mohd-Setapar, C. S. Chuong, A. Khatoon, W. A. Wani, R. Kumar, M. Rafatullah. RSC Adv., 5 (2015) 30801Y. Huang, A. A. Keller. ACS Sustainable Chem. Eng., 1, N 7 (2013) 731—736Y. Huang, A. A. Keller. ACS Sustainable Chem. Eng., 1, N 7 (2013) 731—736Z. Zhang, J. Kong. J. Hazard. Mater., 193 (2011) 325—329Z. Zhang, J. Kong. J. Hazard. Mater., 193 (2011) 325—329L. P. Kong, X. J. Gan, A. L. Ahmad, B. H. Hamed, E. R. Evarts, B. S. Ooi, J. Lim. Chem. Eng. J., 197 (2012) 350—358L. P. Kong, X. J. Gan, A. L. Ahmad, B. H. Hamed, E. R. Evarts, B. S. Ooi, J. Lim. Chem. Eng. J., 197 (2012) 350—358R. D. Ambashta, M. Sillanpää. J. Hazard. Mater., 180 (2010) 38—49R. D. Ambashta, M. Sillanpää. J. Hazard. Mater., 180 (2010) 38—49Y. Wu, L. Chen, X. Long, X. Zhang, B. Pan, J. Qian. J. Hazard. Mater., 347 (2018) 160—167Y. Wu, L. Chen, X. Long, X. Zhang, B. Pan, J. Qian. J. Hazard. Mater., 347 (2018) 160—167K. Zargoosh, H. Abedini, A. Abdolmaleki, M. R. Molavian. Ind. Eng. Chem. Res., 52, N 42 (2013) 14944—14954K. Zargoosh, H. Abedini, A. Abdolmaleki, M. R. Molavian. Ind. Eng. Chem. Res., 52, N 42 (2013) 14944—14954C. T. Yavuz, J. T. Mayo, W. W. Yu, A. Prakash, J. C. Falkner, S. Yean, L. Cong, H. J. Shipley, A. Kan, M. Tomson, D. Natelson, V. L. Colvin. Science, 314 (2006) 964—967C. T. Yavuz, J. T. Mayo, W. W. Yu, A. Prakash, J. C. Falkner, S. Yean, L. Cong, H. J. Shipley, A. Kan, M. Tomson, D. Natelson, V. L. Colvin. Science, 314 (2006) 964—967K. M. Nguyen, B. Q. Nguyen, H. T. Nguyen, H. T. H. Nguyen. Appl. Sci., 9 (2019) 619K. M. Nguyen, B. Q. Nguyen, H. T. Nguyen, H. T. H. Nguyen. Appl. Sci., 9 (2019) 619М. Kaur, H. Zhang, L. Martin, T. Todd, Y. Qiang. Environ. Sci. Technol., 47, N 21 (2013) 11942—11959М. Kaur, H. Zhang, L. Martin, T. Todd, Y. Qiang. Environ. Sci. Technol., 47, N 21 (2013) 11942—11959J. Lim, D. C. J. Chieh, S. A. Jalak, P. Y. Toh, N. H. M. Yasin, B. W. Ng, A. L. Ahmad. Small, 8, N 11 (2012) 1683—1692J. Lim, D. C. J. Chieh, S. A. Jalak, P. Y. Toh, N. H. M. Yasin, B. W. Ng, A. L. Ahmad. Small, 8, N 11 (2012) 1683—1692P. Y. Toh, B. W. Ng, C. H. Chong, A. L. Ahmad, J.-W. Yang, J. Lim. RSC Adv., 4, N 8 (2014) 4114–4121P. Y. Toh, B. W. Ng, C. H. Chong, A. L. Ahmad, J.-W. Yang, J. Lim. RSC Adv., 4, N 8 (2014) 4114–4121O. V. Yelenich, S. O. Solopan, T. V. Kolodiazhnyi, J. M. Greneche, A. G. Belous. Solid State Phenom., 230 (2015) 108—113O. V. Yelenich, S. O. Solopan, T. V. Kolodiazhnyi, J. M. Greneche, A. G. Belous. Solid State Phenom., 230 (2015) 108—113E. G. Bereznyak, E. V. Dukhopelnikov, D. A. Pesina, N. A. Gladkovskaya, A. S. Vakula, T. D. Kalmykova, S. I. Tarapov, S. D. Polozov, N. V. Krasnoselsky, A. G. Belous, S. A. Solopan. BioNanoSci., 9, N 2 (2019) 406—413E. G. Bereznyak, E. V. Dukhopelnikov, D. A. Pesina, N. A. Gladkovskaya, A. S. Vakula, T. D. Kalmykova, S. I. Tarapov, S. D. Polozov, N. V. Krasnoselsky, A. G. Belous, S. A. Solopan. BioNanoSci., 9, N 2 (2019) 406—413M. Enokia, R. Katoh. Photochem. Photobiol. Sci., 17 (2018) 793—799M. Enokia, R. Katoh. Photochem. Photobiol. Sci., 17 (2018) 793—799Г. Р. Рамазанова, Т. И. Тихомирова, В. В. Апяри. Вестн. Моск. ун-та. Химия, 54, № 4 (2013)Г. Р. Рамазанова, Т. И. Тихомирова, В. В. Апяри. Вестн. Моск. ун-та. Химия, 54, № 4 (2013)M. H. V. Werts, V. Raimbault, R. Texier-Picard, R. Poizat, O. Français, L. Griscom, J. R. G. Navarroa. Royal Soc. Chem., 12 (2012) 808—820M. H. V. Werts, V. Raimbault, R. Texier-Picard, R. Poizat, O. Français, L. Griscom, J. R. G. Navarroa. Royal Soc. Chem., 12 (2012) 808—820L. Blaney. Lehigh Rev., 15 (2007) 33—81L. Blaney. Lehigh Rev., 15 (2007) 33—81I. Safarik, P. Lunackova, E. Mosiniewicz-Szablewska, F. Weyda, M. Safarikova. Holzforschung, 61 (2007) 247—253I. Safarik, P. Lunackova, E. Mosiniewicz-Szablewska, F. Weyda, M. Safarikova. Holzforschung, 61 (2007) 247—253F. Keyhanian, S. Shariati, M. Faraji, M. Hesabi. Arab. J. Chem., 9 (2016) 348—354F. Keyhanian, S. Shariati, M. Faraji, M. Hesabi. Arab. J. Chem., 9 (2016) 348—354Y. Ji, C. Ma, J. Li, H. Zhao, Q. Chen, M. Li, H. Liu. Nanomaterials, 8 (2018) 710Y. Ji, C. Ma, J. Li, H. Zhao, Q. Chen, M. Li, H. Liu. Nanomaterials, 8 (2018) 710A. Debrassi, A. F. Correa, T. Baccarin, N. Nedelko, A. Slawska-Waniewska, K. Sobczak, P. Dłuzewski, J.-M. Grenechec, C. A. Rodrigues. Chem. Eng. J., 183 (2012) 284—293A. Debrassi, A. F. Correa, T. Baccarin, N. Nedelko, A. Slawska-Waniewska, K. Sobczak, P. Dłuzewski, J.-M. Grenechec, C. A. Rodrigues. Chem. Eng. J., 183 (2012) 284—293P. Sainia. Indian J. Pure Appl. Phys., 56 (2018) 187—195P. Sainia. Indian J. Pure Appl. Phys., 56 (2018) 187—195

The authors declare that there are no conflicts of interest present.