Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2026

Идентификатор DOI: 10.7868/S3034560X26070182

Ключевые слова: Indigo Carmine, hydrogen peroxide, singlet oxygen, magnetic separation, индигокармин, пероксид водорода, синглетный кислород, магнитное отделение

Аннотация: Методом совместного щелочного осаждения ионов никеля(II) и железа(II) с последующим окислением кислородом воздуха получены наночастицы NiFe₂O₄ со средним размером 17 ± 2 нм (намагниченность насыщения 32 эмег/г, коэрцитивная сила 112 Э). Установлено, что наряду с фазой феррошпинели (a = 8.329 ± 0.001 Å) продукт содержит 9.6 мас. % α-Fe₂O₃. Наличие примеси не препятствует эффективному магнитному отделению материала от реакционной среды. Впервые систематически исследовано влияние жертвенных агентов (цитрат, карбонат, гидрокарбонат натрия и пероксид водорода) на фотокаталитическое разложение индигокармина в присутствии NiFe₂O₄ при облучении УФ-А-светом (λ = 340 нм). Показано, что только добавка пероксида водорода уже в концентрации 0.01 моль/л приводит к существенной интенсификации процесса (до 70% за 60 мин). С использованием ловушек активных форм кислорода (АФК) установлено, что значительную роль в окислении индигокармина играет синглетный кислород. Полученные результаты расширяют представления о механизме фотокатализа на феррошпинелях и подтверждают перспективность применения NiFe₂O₄ для очистки сточных вод. NiFe₂O₄ nanoparticles with an average size of 17 ± 2 nm (saturation magnetization 32 emu/g, coercive force 112 Oe) were synthesized via the joint alkaline precipitation of nickel(II) and iron(II) ions followed by oxidation with atmospheric oxygen. It was found that, in addition to the ferropinel phase (a = 8.329 ± 0.001 Å), the product contains 9.6 wt % α-Fe₂O₃. The presence of this impurity does not hinder the effective magnetic separation of the material from the reaction medium. The influence of sacrificial agents (citrate, carbonate, sodium bicarbonate, and hydrogen peroxide) on the photocatalytic degradation of indigo carmine in the presence of NiFe₂O₄ under UVA irradiation (λ = 340 nm) was systematically investigated for the first time. It was demonstrated that only the addition of hydrogen peroxide at a concentration of 0.01 mol/L leads to a significant enhancement of the process (up to 70% degradation within 60 min). Reactive oxygen species (ROS) trapping experiments revealed that singlet oxygen plays a major role in the oxidation of indigo carmine. These findings extend the current understanding of the photocatalytic mechanism on ferropinsels and confirm the potential of NiFe₂O₄ for application in wastewater treatment.

Журнал: Журнал неорганической химии

Выпуск журнала: Т.71, №7

Номера страниц: 1137-1149

ISSN журнала: 0044457X

Место издания: Москва

Издатель: Российская академия наук, Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

• Федосенко М. Е. (Сибирский федеральный университет)
• Сайкова Светлана Васильевна (Институт химии и химической технологии СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН)
• Немкова Диана Игоревна (Институт химии и химической технологии СО РАН - обособленное подразделение ФИЦ КНЦ СО РАН)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)