Адсорбция L-пролина на углеродных нанотрубках при различных температурах
DOI:
https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2020.20/2777Ключевые слова:
углеродные нанотрубки (наночастицы), аминокислоты, адсорбция, компь- ютерное моделирование, квантово-механический расчет.Аннотация
Углеродные нанотрубки (УНТ) - полые цилиндрические структуры, которые состоят из атомов
углерода. Актуальность исследования физико-химических свойств обусловлено их уникальными сорб-
ционными и электронными свойствами, механической прочностью. Аминокислоты (АК) – одни из
главных представителей биологически активных веществ, которые участвуют во многих процессах
жизнедеятельности человека. Поэтому для биомедицинских приложений является приоритетом иссле-
дование взаимодействия аминокислот с нанотрубками.
Цель работы – построение изотерм адсорбции L-пролина на углеродных нанотрубках при раз-
личных температурах и их дальнейшая интерпретация. Предметом исследования в нашей статье является изучение влияния температуры на адсорбцию L-пролина на углеродных нанотрубках. Объекты исследования – водные растворы L-пролина, углеродные нанотрубки МКнано-S1 (Канада). Методы исследования – диспергирование, фотометрия, объемный метод построения изотерм адсорбции в сочетании с методом переменных концентраций, методы квантовой химии.
Построены изотермы адсорбции аминокислоты L-пролина на углеродных нанотрубках
МКнано-S1 (Канада) из водных растворов при температурах Т=25, 45, 65оС. Изотермы имеют S-образ-
ный вид. Адсорбция L-пролина на углеродных нанотрубках растет с увеличением температуры. Это
объясняется увеличением площади поверхности сорбента с ростом температуры из-за разбиения агломератов УНТ. На основе кластерной модели адсорбции установили, что L-пролин сорбируется в форме мономеров при Т=25°С и кластеров размерностей 19 (Т=65°С) и 23 (Т=45°С) Методами квантовой химии была выполнена оптимизация структуры систем мономер L-пролин ー УНТ. Для энергий адсорб-
ции получено: Eкон > Евнутри > Ебок.
Скачивания
Библиографические ссылки
Eleckij A.V., UFN, 1997, Vol. 167, No 9, pp. 945-972.
Rakov E.G., Uspekhi khimii, 2013, No 82 (1), pp. 27-47.
Rakov E.G., Uspekhi khimii, 2001, Vol. 70, No 10, pp.934-973.
Dai H., Hafner J.H., Rinzler A.G., Colbert D.T. et al., Nature, 1996, Vol. 384. pp. 147-150.
DOI: 10.1038/384147a0.
Zhai P., Isaacs J.A., Eckelman M.J., Appl.Energy, 2016, Vol. 173, pp. 624-634. DOI:10.1016/j.apenergy.2016.04.001.
Upadhyayula V.K.K., Deng PP., Mitchell M.C., Smith G.B.A., Sci. Total Environ, 2009, Vol. 408, pp. 1-13. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2009.09.027.
Bianco A., Kostarelos K., Partidos C.D., Prato M., Chem. Commun. Camb. Engl., 2005, pp. 571-577. DOI: 10.1039/b410943k.
Hadi Zare Zardini, Ahmad Amiri, Mehdi Shanbedi, Morteza Maghrebi et al., Colloids and Surfaces. Biointerfaces, 2012, Vol. 92, pp. 196-202. DOI: 10.1016/j.colsurfb.2011.11.045.
Kumar, Ruma Rani, Neeraj Dilbaghi, Tankeshwarab K., The Royal Society of Chemis- try, 2016, Vol. 4, pp. 215-338. DOI: 10.1039/c6cs00517a.
Vardharajula PP., Ali PP. Z., Tiwari P. M., Eroglu E. et al., Int. J. Nanomedicine, 2012, Vol. 13. pp. 5361-5374.
de Leon A., Jalbout A.F., Basiuk V.A., Chemical Physics Letters, 2008, Vol. 457, pp. 185-190. DOI: 10.1016/j.cpletVol.2008.03.079.
E.V., Zapryagaev S.A., Iz- mailova E.A., Nechaeva L.S., J. Phys. Chem. C, 2017, Vol. 121, No 37, pp. 20524-20531.
DOI: 10.1021/ac pp.jpcc.7b06849.
Zhongjin He, Jian Zhou, Carbon, 2014, Vol. 78, pp. 500-509. DOI: 10.1016/j.carbon.2014.07.031.
Lingyu Piao, Quanrun Liu, Yongdan Li., J. Phys. Chem. C, 2012, Vol. 116, pp. 1724-1731.
DOI: 10.1021/jp2085318.
Nechaeva L.S., Butyrskaya E.V., Zapryagaev S.A., Zhurnal strukturnoj khimii, 2017, No 2, pp. 233-241.
Garalleh H.A.L., Thamwattana N., Cox B.J., James M.H., J. of Biomaterials and Tissue Engineering, 2016, No 6, pp. 362-369.
Roman T., Dino W.A., Nakanishi H., Kasai H., Eur. Phys. J. D., 2006, Vol. 38, pp. 117-120.
DOI: 10.1140/epjd/e2006-00043-1.
Grimme T., Antony J., Ehrlich T., Krieg H., J. Chem. Phys., 2010, Vol. 132, pp. 154104-154119.
Miertus S., Chem. Phys., 1981, Vol. 55, No 1, pp. 117-129.
Dalton A.B. // Nature. 2003. Vol. 423. pp. 703-712.
Butyrskaya E.V., Zapryagaev S.A., Izmailova E.A. // Carbon. 2018. Vol.143. pp. 276-287.
Sylvia E. McLain, Alan K. Soper, Ann E. Terry Anthony Watts. // Chem. Phys. 2007. No 111. pp.4568-4580.
