Дослідження впливу поверхнево-активних речовин у процесі синтезу наночасток оксиду магнію із соляного розчину методом ультразвукової деструкції
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.229908Ключові слова:
оксид магнію, наночастки, соляний розчин, ультразвукова деструкція, поверхнево-активні речовини, аніонний, катіонний, амфотерний, неіоннийАнотація
Наночастки оксиду магнію (MgO) широко використовуються в різних областях завдяки високій поверхневій реакційній здатності. Оксид магнію з соляного розчину має більшу площу поверхні в порівнянні з оксидом магнію з кальцинованого магнезиту, а осадження іонів магнію з соляного розчину з використанням гідроксиду натрію має більш високу чистоту, ніж при використанні гідроксиду кальцію або гідроксиду амонію. У даному дослідженні для отримання оксиду магнію гідроксид натрію додавали в соляний розчин для осадження гідроксиду магнію з подальшим прожарюванням. Нанооксид магнію синтезували методом ультразвукової деструкції з використанням середовищ етанолу і 2-пропанолу. У даній роботі було досліджено вплив часу ультразвукової обробки і концентрації часток на процес ультразвукової деструкції. Під час процесу час ультразвукової обробки варіювався в межах 8, 16, 32, 64 і 128 хвилин, концентрація оксиду магнію – 1 %, 2 % і 3 %. Збільшення часу ультразвукової обробки і концентрації часток призводить до зменшення розміру часток. Попереднє дослідження показало, що частки дуже малого розміру мають тенденцію до агломерації. Метою даної роботи є оптимізація виробництва нанооксиду магнію з соляного розчину. Також вивчали додавання поверхнево-активних речовин для запобігання агломерації часток. Під час другого процесу ультразвукової деструкції додавали чотири типи поверхнево-активних речовин: аніонну (лаурилсульфат натрію), катіонну (цетримоніум бромід), амфотерну (амідоалкілбетаїн жирних кислот) і неіонну (етоксильований нонілфенол 10) з концентрацією 1 % і об'ємом 0,125 мл. Всі типи поверхнево-активних речовин чинять позитивний вплив на запобігання агломерації в процесі ультразвукової деструкції, причому амфотерна поверхнево-активна речовина володіє найвищою ефективністю
Посилання
- Burda, C., Chen, X., Narayanan, R., El-Sayed, M. A. (2005). Chemistry and Properties of Nanocrystals of Different Shapes. Chemical Reviews, 105 (4), 1025–1102. doi: https://doi.org/10.1021/cr030063a
- Shukla, S. K., Parashar, G. K., Mishra, A. P., Misra, P., Yadav, B. C., Shukla, R. K. et. al. (2004). Nano-like magnesium oxide films and its significance in optical fiber humidity sensor. Sensors and Actuators B: Chemical, 98 (1), 5–11. doi: https://doi.org/10.1016/j.snb.2003.05.001
- Huang, L., Li, D.-Q., Lin, Y.-J., Wei, M., Evans, D. G., Duan, X. (2005). Controllable preparation of Nano-MgO and investigation of its bactericidal properties. Journal of Inorganic Biochemistry, 99 (5), 986–993. doi: https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2004.12.022
- Wang, B., Xiong, X., Ren, H., Huang, Z. (2017). Preparation of MgO nanocrystals and catalytic mechanism on phenol ozonation. RSC Advances, 7 (69), 43464–43473. doi: https://doi.org/10.1039/c7ra07553g
- Bhargava, A., Alarco, J. A., Mackinnon, I. D. R., Page, D., Ilyushechkin, A. (1998). Synthesis and characterisation of nanoscale magnesium oxide powders and their application in thick films of Bi2Sr2CaCu2O8. Materials Letters, 34 (3-6), 133–142. doi: https://doi.org/10.1016/s0167-577x(97)00148-1
- Di, D.-R., He, Z.-Z., Sun, Z.-Q., Liu, J. (2012). A new nano-cryosurgical modality for tumor treatment using biodegradable MgO nanoparticles. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 8 (8), 1233–1241. doi: https://doi.org/10.1016/j.nano.2012.02.010
- Jin, F., Al-Tabbaa, A. (2014). Characterisation of different commercial reactive magnesia. Advances in Cement Research, 26 (2), 101–113. doi: https://doi.org/10.1680/adcr.13.00004
- Hussein, A. A., Zohdy, K., Abdelkreem, M. (2017). Seawater Bittern a Precursor for Magnesium Chloride Separation: Discussion and Assessment of Case Studies. International Journal of Waste Resources, 07 (01). doi: https://doi.org/10.4172/2252-5211.1000267
- Mohamed, A. M. O., Maraqa, M., Al Handhaly, J. (2005). Impact of land disposal of reject brine from desalination plants on soil and groundwater. Desalination, 182 (1-3), 411–433. doi: https://doi.org/10.1016/j.desal.2005.02.035
- Dong, H., Unluer, C., Yang, E.-H., Al-Tabbaa, A. (2018). Recovery of reactive MgO from reject brine via the addition of NaOH. Desalination, 429, 88–95. doi: https://doi.org/10.1016/j.desal.2017.12.021
- Dong, H., Unluer, C., Yang, E.-H., Al-Tabbaa, A. (2017). Synthesis of reactive MgO from reject brine via the addition of NH4OH. Hydrometallurgy, 169, 165–172. doi: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2017.01.010
- Karidakis, T., Agatzini-Leonardou, S., Neou-Syngouna, P. (2005). Removal of magnesium from nickel laterite leach liquors by chemical precipitation using calcium hydroxide and the potential use of the precipitate as a filler material. Hydrometallurgy, 76 (1-2), 105–114. doi: https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2004.09.007
- Khorsand Zak, A., Majid, W. H. abd., Wang, H. Z., Yousefi, R., Moradi Golsheikh, A., Ren, Z. F. (2013). Sonochemical synthesis of hierarchical ZnO nanostructures. Ultrasonics Sonochemistry, 20 (1), 395–400. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2012.07.001
- Yeh, M.-S., Yang, Y.-S., Lee, Y.-P., Lee, H.-F., Yeh, Y.-H., Yeh, C.-S. (1999). Formation and Characteristics of Cu Colloids from CuO Powder by Laser Irradiation in 2-Propanol. The Journal of Physical Chemistry B, 103 (33), 6851–6857. doi: https://doi.org/10.1021/jp984163+
- Kim, Y. H., Lee, D. K., Jo, B. G., Jeong, J. H., Kang, Y. S. (2006). Synthesis of oleate capped Cu nanoparticles by thermal decomposition. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 284-285, 364–368. doi: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2005.10.067
- Ponce, A. A., Klabunde, K. J. (2005). Chemical and catalytic activity of copper nanoparticles prepared via metal vapor synthesis. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 225 (1), 1–6. doi: https://doi.org/10.1016/j.molcata.2004.08.019
- Suslick, K. S. (1989). The Chemical Effects of Ultrasound. Scientific American, 260 (2), 80–86. doi: https://doi.org/10.1038/scientificamerican0289-80
- Doktycz, S., Suslick, K. (1990). Interparticle collisions driven by ultrasound. Science, 247 (4946), 1067–1069. doi: https://doi.org/10.1126/science.2309118
- Yunita, F. E., Natasha, N. C., Sulistiyono, E., Rhamdani, A. R., Hadinata, A., Yustanti, E. (2020). Time and Amplitude Effect on Nano Magnesium Oxide Synthesis from Bittern using Sonochemical Process. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 858, 012045. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/858/1/012045
- Tadros, T. F. (2005). Applied Surfactants: Principles and Applications. Weinheim: Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. doi: https://doi.org/10.1002/3527604812
- Dung Dang, T. M., Tuyet Le, T. T., Fribourg-Blanc, E., Dang, M. C. (2012). Influence of surfactant on the preparation of silver nanoparticles by polyol method. Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 3 (3), 035004. doi: https://doi.org/10.1088/2043-6262/3/3/035004
- Loosli, F., Stoll, S. (2017). Effect of surfactants, pH and water hardness on the surface properties and agglomeration behavior of engineered TiO2 nanoparticles. Environmental Science: Nano, 4 (1), 203–211. doi: https://doi.org/10.1039/c6en00339g
- Mehta, S. K., Kumar, S., Chaudhary, S., Bhasin, K. K. (2009). Effect of Cationic Surfactant Head Groups on Synthesis, Growth and Agglomeration Behavior of ZnS Nanoparticles. Nanoscale Research Letters, 4 (10), 1197–1208. doi: https://doi.org/10.1007/s11671-009-9377-8
- Saleh, B., Ezz El-Deen, A., Ahmed, S. M. (2011). Effect of liquid viscosity on cavitation damage based on analysis of erosion particles. JES. Journal of Engineering Sciences, 39 (2), 327–336. doi: https://doi.org/10.21608/jesaun.2011.127548
- Hielscher, T. (2005). Ultrasonic Production of Nano-Size Dispersions and Emulsions. Eur Nano Syst. Available at: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0708/0708.1831.pdf
- Liu, X.-M., Liu, X.-H., He, J., Hou, Y.-F., Lu, J., Ni, X.-W. (2010). Cavitation Bubble Dynamics in Liquids of Different Viscosity. 2010 Symposium on Photonics and Optoelectronics. doi: https://doi.org/10.1109/sopo.2010.5504305
- Greenwood, R., Kendall, K. (1999). Selection of Suitable Dispersants for Aqueous Suspensions of Zirconia and Titania Powders using Acoustophoresis. Journal of the European Ceramic Society, 19 (4), 479–488. doi: https://doi.org/10.1016/s0955-2219(98)00208-8
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Fariza Eka Yunita, Eko Sulistiyono, Nadia Chrisayu Natasha, Ahmad Rizky Rhamdani, Florentinus Firdiyono, Latifa Hanum Lalasari, Tri Arini, Enggar Setya Widyaningrum, Erlina Yustanti
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
