name: Состояние ионов Gd(III), Fe(III) в растворе оксида графена по данным ЯМР-релаксации
keyword_list: ЯМР-релаксация Gd(III) Fe(III) оксид графена
abstract: В работе исследовано взаимодействие катионов Fe(III) и Gd(III) с оксидом графена (ОГ). Цель работы - установление закономерностей взаимодействия оксида графена с ионами Fe(III) и Gd(III) в водных растворах, включая определение условий достижения образуемыми комплексами высокой релаксационной эффективности, количественная характеризация сорбционной способности ОГ в воде и растворах конкурирующих ионов, выявление типов функциональных групп ОГ, участвующих в связывании с катионами. Научная новизна работы состоит в том, что впервые: - метод ЯМР-релаксации на протонах воды с Gd(III) и Fe(III) в качестве парамагнитных зондов применен для количественной оценки связывания катионов металла с поверхностью оксида графена, установлено наличие мест высокорелаксивного (прочного) и низкорелаксивного (слабого) связывания катион/ОГ; - показана взаимосвязь между ассоциацией листов оксида графена и многократным увеличением релаксивности его растворов в присутствии ионов Gd(III) и Fe(III); - установлен характер замещения связанных с ОГ ионов Gd(III) и Fe(III) конкурирующими одно-, двух- и трехзарядными диамагнитными катионами; - проанализировано распределение ионов Gd(III) и Fe(III) между водой и оксидом графена, определены условия десорбции катионов металлов из ОГ; - по данным изучения растворов комплексов Fe(III) с низко- и высокомолекулярными модельными лигандами определены преимущественные типы функциональных групп ОГ, участвующих в связывании ионов металлов. Практическая значимость работы: - результаты исследования могут быть полезны при разработке способов концентрирования и разделения целевых катионов металлов с применением сорбентов или мембран на основе оксида графена; - выявленные закономерности связывания Gd(III) и Fe(III) с ОГ могут быть использованы при разработке новых функциональных материалов (полимерных пленок, сенсоров или полиэлектролитных нанокапсул как средств адресной доставки или зондов для биомедицинских исследований). Методология и методы исследования. В работе получил развитие подход к изучению взаимодействий Gd(III) и Fe(III) с нанообъектами в растворах методом ЯМР-релаксации с использованием значений релаксивности в качестве критерия размерности комплекса, что позволяет делать обоснованные выводы о характере состояния его в растворе. Количественная характеризация связывания ионов металлов с ОГ, включая конкурентные реакции замещения, проведена по данным анализа ЯМР-релаксометрических данных, а также по результатам аналитического определения катионов в надосадковых растворах, отделенных от ОГ после центрифугирования. Типы функциональных групп ОГ, участвующих в связывании ионами Fe(III) определяли по данным СФ-метрического и ЯМР-релаксационного изучения растворов комплексов с низко- и высокомолекулярными модельными лигандами. Оксид графена охарактеризован методами УФ-, ИК-спектроскопии, термогравиметрии, рН-метрии, просвечивающей электронной микроскопии, атомно-силовой микроскопии.
chairman_dissertation_council.name: Иван
chairman_dissertation_council.surname: Стойков
chairman_dissertation_council.patronymic: Иванович
chairman_dissertation_council.position: Председатель
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: B-9641-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6602887534
chairman_dissertation_council.rinc_id: 47760
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-3019-7866
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Дмитрий
organization_supervisor.surname: Таюрский
organization_supervisor.patronymic: Альбертович
organization_supervisor.position: проректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 31.17.01
rubrics.name: Общие вопросы
oecds.code: 01.04.EC
oecds.name: CHEMISTRY, INORGANIC & NUCLEAR
speciality_codes.name: Неорганическая химия
speciality_codes.code: 02.00.01
supervisors.fio: Амиров Р. Р.
supervisors.scientific_degree: Доктор химических наук
supervisors.speciality_code: Неорганическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Захарова Л. Я.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Коробов М. В.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Физическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1021602841391
protection_organization.supervisor_name: ИЛЬШАТ
protection_organization.supervisor_surname: ГАФУРОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: РАФКАТОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1021602841391
author_organization.supervisor_name: ИЛЬШАТ
author_organization.supervisor_surname: ГАФУРОВ
author_organization.supervisor_patronymic: РАФКАТОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения