- Код статьи
- 10.31857/S0002337X23030041-1
- DOI
- 10.31857/S0002337X23030041
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 59 / Номер выпуска 3
- Страницы
- 273-280
- Аннотация
- В статье рассматриваются новые методики получения аэрогелей на основе оксида графита (GO) и его нанокомпозитов с суперпарамагнитными наночастицами оксидов железа (GO/Fe3O4), а также обсуждаются особенности полученных материалов в качестве сорбентов доксорубицина из водных растворов. Установлено, что эффективность сорбции аэрогелем на основе GO и суперпарамагнитных наночастиц оксида железа (GO/Fe3O4) и аэрогелем GO составляет около 50 и 85% соответственно. В то же время, к преимуществам магнитного аэрогеля следует отнести возможность извлечения сорбента при помощи внешнего магнитного поля. Показано, что при формальном описании сорбции уравнением кинетики псевдопервого порядка: \(W(\tau ) = W(\infty )\left( {1 - {{{\text{e}}}^{{ - k\tau }}}} \right),\) где W – эффективность сорбции, константы достигают значений k = 0.042 ± 0.004 мин–1 для оксида графита и 0.0832 ± 0.018 мин–1 для нанокомпозита GO/Fe3O4. Для композита GO/Fe3O4 насыщение наступает примерно в 2 раза быстрее, чем для чистого GO, а процесс сорбции магнитным аэрогелем является экзотермическим, максимальная эффективность сорбции из раствора с концентрацией 40 мг/л при 25°C составила 95%, при 40°C – 60%. Полученные результаты перспективны для использования магнитных графитовых аэрогелей в качестве сорбентов и матриц для терапевтических противоопухолевых препаратов пролонгированного действия.
- Ключевые слова
- оксид графита сорбция доксорубицин магнитные наночастицы аэрогели
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 2
Библиография
- 1. Petukhov D.I., Kapitanova O.O., Eremina E.A., Goodilin E.A. Preparation, Chemical Features, Structure and Applications of Membrane Materials Based on Graphene Oxide // Mendeleev Commun. 2021. V. 31. № 2. P. 137–148. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2021.03.001
- 2. Brodie B.C. On the Atomic Weight of Graphite // Philos. Trans. R. Soc. London. 1859. V. 149. P. 249–259. https://doi.org/10.1098/rstl.1859.0013
- 3. Hongcai Gao, Hongwei Duan. 2D and 3D Graphene Materials: Preparation and Bioelectrochemical Applications // Biosens. Bioelectron. 2015. V. 65 P. 404–419. https://doi.org/10.1016/j.bios.2014.10.067
- 4. Hummers W.S., Offeman R.E. Preparation of Graphitic Oxide // J. Am. Chem. Soc. 1958. V. 80. № 6. P. 1339–1339. https://doi.org/10.1021/ja01539a017
- 5. Marcano D.C., Kosynkin D.V., Berlin J.M., Sinitskii A. et al. Improved Synthesis of Graphene Oxide // ACS Nano. 2010. V. 4. № 8. P. 4806–4814. https://doi.org/10.1021/nn1006368
- 6. Xu Jiang, Wenyue Pan, Zhili Xiong, Yixuan Zhang, Longshan Zhao. Facile Synthesis of Layer-by-Layer Decorated Graphene Oxide Based Magnetic Nanocomposites for β-Agonists/dyes Adsorption Removal and Bacterial Inactivation in Wastewater // J. Alloys Compd. 2021. № 870. P. 1–12.
- 7. Pavlova J.A., Ivanov A.V., Maksimova N.V., Pokholok K.V., Vasiliev A.V., Malakho A.P., Avdeev V.V. Two-Stage Preparation of Magnetic Sorbent Based on Exfoliated Graphite with Ferrite Phases for Sorption of Oil and Liquid Hydrocarbons from the Water Surface // J. Phys. Chem. Solids. 2018. № 116. P. 299–305. https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2018.01.044
- 8. Xiaowen Wang, Yuyuan Zhang, Rui Shan, Huawen Hu. Polydopamine Interface Encapsulating Graphene and Immobilizing Ultra-small, Active Fe3O4 Nanoparticles for Organic Dye Adsorption // Ceram. Int. 2021. № 47. P. 3219–3231. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2020.09.160
- 9. Limei Cui, Xiaoyao Guo, Qin Wei, Yaoguang Wang, Liang Gao, Liangguo Yan, Tao Yan, Bin Du. Removal of Mercury and Methylene Blue from Aqueous Solution by Xanthate Functionalized Magnetic Graphene Oxide: Sorption Kinetic and Uptake Mechanism // J. Colloid Interface Sci. 2015. № 439. P. 112–120. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2014.10.019
- 10. Yu Wanga, Yuhong Jinb, Chenchen Zhaob, Erzhuang Pana, Mengqiu Jia. Fe3O4 Nanoparticle/Graphene Aerogel Composite with Enhanced Lithium Storage Performance // Appl. Surf. Sci. 2018. V. 458. P. 1035–1042. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.07.127
- 11. Fierascua I., Fistosa T., Baroia A.M., Brazdis R.I. Application of Magnetic Composites for the Removal of Organic Pollutants from Wastewaters // Mater. Today: Proc. 2019. V. 19. № 3. P. 910–916. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.08.001
- 12. Еремина Е.А., Каплин А.В., Елисеев А.А., Сидоров А.В., Раджабзода Ш.С., Григорьева А.В., Гудилин Е.А. Многофункциональные композиты на основе оксида графита, доксорубицина и магнитных наночастиц для адpесной доставки лекаpств // Рос. нанотехнологии. 2018. Т. 13. № 3–4. С. 49–56.
- 13. Zonghua Wang, Chengfeng Zhou, Jianfei Xia, Brian Via, Yanzhi Xia, Feifei Zhang, Yanhui Li, Linhua Xia. Fabrication and Characterization of a Triple Functionalization of Graphene Oxide with Fe3O4, Folic Acid and Doxorubicin as Duak-Targeted Drug Nanocarrier // Colloids Surf., B. 2013. V. 106. P. 60–65. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2013.01.032
- 14. Meng-Meng Song, Huai-Liang Xu, Jun-Xing Liang, Hui-Hui Xiang, Rui Liu, Yu-Xian Shen. Lactoferrin Modified Graphene Oxide Iron Oxide Nanocomposite for Glioma-Targeted Drug Delivery // Mater. Sci. Eng., C. 2017. V. 77. P. 904–911. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.03.309
- 15. Yue Yang, Yanrong Zhao, Shihan Sun, Xueyu Zhang et al. Self-Assembled Three-Dimensional Graphene/Fe3O4 Hydrogel for Efficient Pollutant Adsorption and Electromagnetic Wave Absorption // Mater. Res. Bull. 2016. V. 73. P. 401–408. https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2015.09.032
- 16. Manman Ren, Mingzhi Yang, Weiliang Liu, Mei Li et al. Ultra-Small Fe3O4 Nanocrystals Decorated on 2D Graphene Nanosheets with Excellent Cycling Stability as Anode Materials for Lithium Ion Batteries // Electrochim. Acta. 2016. V. 194. P. 219–226. https://doi.org/10.1039/c3nr01826a
- 17. Jie-Ping Fana, Bing Zhenga, Yu Qina, Dan Yanga et al. A Superparamagnetic Fe3O4-Graphene Oxide Nanocomposite for Enrichment of Nuciferine in the Extract of Nelumbinis Folium (Lotus leaf) // Appl. Surf. Sci. 2016. V. 364. P. 332–339. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.12.160
- 18. Yong Li, Ruofang Zhang, Xike Tian, Chao Yang et al. Facile Synthesis of Fe3O4 Nanoparticles Decorated on 3D Graphene Aerogels as Broad-Spectrum Sorbents for Water Treatment // Appl. Surf. Sci. 2016. V. 369. P. 11–18. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2016.02.019
- 19. Yu Wang, Yuhong Jin, Chenchen Zhao, Erzhuang Pan et al. Fe3O4 Nanoparticle/Graphene Aerogel Composite with Enhanced Lithium Storage Performance // Appl. Surf. Sci. 2018. V. 458. P. 1035–1037. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.07.127
- 20. Nur Hidayati Othman, Nur Hashimah Alias, Munawar Zaman Shahruddin, Noor Fitrah Abu Bakar et al. Adsorption Kinetics of Methylene Blue Dyes onto Magnetic Graphene Oxide // J. Environ. Chem. Eng. 2018. V. 6. P. 2803–2811. https://doi.org/10.1016/j.jece.2018.04.024
- 21. Azizian S. Kinetic Models of Sorption. A Theoretical Analysis // J. Colloid Interface Sci. 2004. V. 276. № 1. P. 47–52. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2004.03.048
