DOI: https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2020.208057

Фазові перетворення Fe(II)-Fe(III) шаруватих подвійних гідроксидів корозійного походження у водних розчинах платини та паладію

Олена Миколаївна Лавриненко, Валерія Володимирівна Вембер

Анотація


Проведено комплексне дослідження процесу фазових перетворень Fe(II)-Fe(III) шаруватих подвійних гідроксидів гідроксикарбонатного складу корозійного походження в присутності акваформ платини і паладію. Встановлено формування нанорозмірних частинок магнетиту на поверхні сталі та оксигідроксидів феруму, реліктів Fe(II)-Fe(III) ШПГ і частинок відновлених благородних металів – у плівці її приповерхневого шару. Визначнено, що фазоутворення в системі супроводжується активуванням електродних процесів на поверхні сталі, які призводять до накопичення катіонів Fe2+ і аніонів гідроксилу в дисперсійному середовищі. Методом термогравіметрії висвітлено типовий перебіг екзогенного окиснення ферумовмісних сполук. Показано, що входження катіонів платини і паладію в структуру магнетиту суттєво впливає на значення його електрокінетичного потенціалу. Методом магнітометрії доведено, що частинки допованого платиноїдами магнетиту мають нанометрові розміри та належать до суперпарамагнетиків, що відкриває перспективи їх практичного використання в біомедицині.


Ключові слова


гідроксикарбонатний Green Rust; корозія сталі; платина; паладій; нанорозмірні частинки магнетиту; суперпарамагнетики

Повний текст:

PDF

Посилання


Genin J.-M. R., Abdelmoula M., Ruby Ch., Upadhyay Ch. Speciation of iron; characterization and structure of green rusts and FeII–III oxyhydrocarbonate fougerite // C. R. Geosci. 2006. V. 338. P. 402–419.

Zegeye A., Mustin C., Jorand F. Bacterial and iron oxide aggregates mediate secondary iron mineral formation: green rust versus magnetite // Geobiology. 2010. V. 8. P. 209–222.

Waseda Y., Suzuki Sh. Characterization of corrosion products on steel surfaces / Y. Waseda. Springer, 2006. 297 p.

Cornell R. M., Schwertmann U. The iron oxides: structure, properties, reactions, occurrence and uses / R. M. Cornell // 2th ed. Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2003. 703 p.

Berthelin J., Ona-Nguema G., Stemmler S., Quantin C., Abdelmoula M., Jorand F. Bioreduction of ferric species and biogenesis of green rusts in soils // C. R. Geoscience. 2006. P. 338447–455.

Miot J., Li J., Benzerara K., Sougrati M. T., Ona-Nguema G., Bernard S., Jumas J.-C., Guyot F. Formation of single domain magnetite by green rust oxidation promoted by microbial anaerobic nitrate-dependent iron oxidation // Geochimica et Cosmochimica Acta. 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.gca.

Лавриненко О. М. Одержання композиційних структурованих систем на основі ферум-оксигенвмісних мінералів, їх структура та властивості // Автореферат дис. на здобуття наукового ступеня доктора хімічних наук за спеціальністю 02.00.11 – колоїдна хімія, 2013. 40 с.

Долинський Г. А., Лавриненко О. М., Носов В. В. Протизапальні властивості нанокомпозиту FeFe2O4 & Ag0 при експериментальному перитоніті // Одеський медичний журнал. 2014. №2 (141). С. 10–14.

Synthesis of green rusts by oxidation of Fe(OH)2, their products of oxidation and reduction of ferric oxyhydroxides; Eh-pH Pourbaix diagrams / Gеnin J.-M. R., Ruby Ch., Gеhin A., Refait Ph. // C. R. Geoscience. 2006. V. 338. P. 433–446.

Tamura H. The role of rusts in corrosion and corrosion protection of iron and steel // Corros. Sci. 2008. V. 50. Р. 1872–1883.

Lavrynenko O. M., Shchukin Yu. S. Development of the hydroxycarbonate Green Rust on the steel surface contacting with water dispersion medium in the temperature range from 3 to 70°C // Мінералогічний журнал. 2015. Т. 37, № 1. С. 22-33.

Ayadi S., Perca C., Legrand L. New one-pot synthesis of Au and Ag nanoparticles using green rust reactive particle as a micro-reactor // Nanoscale Research Letters. 2013. 8: 95.

Chen H.-F., Hung M.-J., Hung T.-H., Tsai Y.-W., Su Ch.-W., Yang J., Huang G.G. Single-Step Preparation of Silver-Doped Magnetic Hybrid Nanoparticles for the Catalytic Reduction of Nitroarenes // ACS Omega. 2018. 3. P. 3340−3347.

He Q., Wu Zh., Zeng L., Huang Ch. One-Pot Synthesis and Characterization of Platinum-Coated Magnetite Nanoparticles for Magnetosensitive Catalyst // Sensors and Materials. 2012. 24(5). P. 233–244.

Xu Z., Hou Y. and Sun Sh. Magnetic Core&Shell Fe3O4/Au and Fe3O4/Au/Ag Nanoparticles with Tunable Plasmonic Properties // J. Am. Chem. Soc. 2007. 129. P. 8698-8699.

Muniz-Miranda M., Gellini C., Giorgetti E., Margheri G. Bifunctional Fe3O4/Ag nanoparticles obtained by two-step laser ablation in pure water // Journal of Colloid and Interface Science. 2017. 489. P. 100–105.

Лавриненко Е. Н., Долинский Г. А. Наноразмерные композиты core & shell (оксид железа – благородный металл): получение, структура, свойства, перспективы медико-биологического применения // Наноструктурное материаловедение. 2011. № 3. С. 3–34.

Лавриненко О. М., Вембер В. В., Щукін Ю. С. Створення оболонкових нанокомпозитів на основі Fe(II)-Fe(III) шаруватих подвійних гідроксидів // Вісник Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Серія «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження». 2019. 1(18). С. 86–92. DOI: 10.20535/2617-9741.1.2019.171190.

Lavrynenko O. M. Physicochemical properties of the FeFe2O4&Ag0 nanocomposites formed on the steel surface contacting with AgNO3 water solutions in open-air system // Nanostudies. 2012. № 5. P. 27–40.




ISSN: 2617-9741 (Print); ISSN: 2664-1763 (Online)