Дослідження кінетики адсорбції парів води на біокомпозитах гідроксиапатит/магнетит/хітозан
The work is devoted to the investigation of the morphology and adsorption properties of powder composites based on biogenic hydroxyapatite modified by magnetite (1, 5, 25, 50 wt. %) of various types (synthesis methods) and chitosan. The morphology of the powders evaluated using SEM micrographs and A...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/766 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Surface |
Репозитарії
Surface| _version_ | 1869291950638628864 |
|---|---|
| author | Синиця, А.О. Сич, О.Є. Зенков , В.С. Хоменко , О.І. Колесніченко, В.Г. Бабутіна , Т.Є. Кондратенко, І.Г. |
| author_facet | Синиця, А.О. Сич, О.Є. Зенков , В.С. Хоменко , О.І. Колесніченко, В.Г. Бабутіна , Т.Є. Кондратенко, І.Г. |
| author_institution_txt_mv | [] |
| author_sort | Синиця, А.О. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2024-03-25T09:24:48Z |
| description | The work is devoted to the investigation of the morphology and adsorption properties of powder composites based on biogenic hydroxyapatite modified by magnetite (1, 5, 25, 50 wt. %) of various types (synthesis methods) and chitosan. The morphology of the powders evaluated using SEM micrographs and AMIS software is characterized by a uniform distribution of particles size and shape. It was established that the use of magnetite synthesized by chemical precipitation in the amount of 1-5% allows to obtain composite materials with a particle size in a narrower size range. Analysis of the kinetics of adsorption-desorption processes showed that the adsorption of water vapor is directly related to the ratio of hydroxyapatite and magnetite, increasing with increasing magnetite content. In addition, it is shown that the adsorption process for composites modified by magnetite obtained by the chemical precipitation method proceeds uniformly, while for composites containing magnetite obtained by the thermal decomposition method, three consecutive stages of the adsorption process are characteristic: rapid linear increase in mass, gradual inhibition of the adsorption process and stabilization of the mass of the material. The evaluation of the increase in mass also indicates a connection with the ratio of hydroxyapatite and magnetite, increasing with increasing magnetite content, which confirms the presence of physicochemical processes of interaction of gas molecules with the active centers of the molecules of the studied materials. DTGA also shows that the type of magnetite in an amount of more than 25% significantly affects the mass loss of composites during heat treatment up to 1000 °C, which is related to the initial characteristics of the magnetite used. The presented results in combination with previously obtained physicomechanical and biochemical properties testify to the prospects of biogenic hydroxyapatite/magnetite/chitosan composite materials for medicine. |
| doi_str_mv | 10.15407/Surface.2023.15.097 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:36Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-766 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-02-08T08:11:38Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-7662024-03-25T09:24:48Z Investigation of water vapor adsorption kinetics on hydroxyapatite/magnetite/chitosan biocomposites Дослідження кінетики адсорбції парів води на біокомпозитах гідроксиапатит/магнетит/хітозан Синиця, А.О. Сич, О.Є. Зенков , В.С. Хоменко , О.І. Колесніченко, В.Г. Бабутіна , Т.Є. Кондратенко, І.Г. hydroxyapatite magnetite chitosan composite material adsorption particle shape factor гідроксиапатит магнетит хітозан композиційний матеріал адсорбція фактор форми частинок The work is devoted to the investigation of the morphology and adsorption properties of powder composites based on biogenic hydroxyapatite modified by magnetite (1, 5, 25, 50 wt. %) of various types (synthesis methods) and chitosan. The morphology of the powders evaluated using SEM micrographs and AMIS software is characterized by a uniform distribution of particles size and shape. It was established that the use of magnetite synthesized by chemical precipitation in the amount of 1-5% allows to obtain composite materials with a particle size in a narrower size range. Analysis of the kinetics of adsorption-desorption processes showed that the adsorption of water vapor is directly related to the ratio of hydroxyapatite and magnetite, increasing with increasing magnetite content. In addition, it is shown that the adsorption process for composites modified by magnetite obtained by the chemical precipitation method proceeds uniformly, while for composites containing magnetite obtained by the thermal decomposition method, three consecutive stages of the adsorption process are characteristic: rapid linear increase in mass, gradual inhibition of the adsorption process and stabilization of the mass of the material. The evaluation of the increase in mass also indicates a connection with the ratio of hydroxyapatite and magnetite, increasing with increasing magnetite content, which confirms the presence of physicochemical processes of interaction of gas molecules with the active centers of the molecules of the studied materials. DTGA also shows that the type of magnetite in an amount of more than 25% significantly affects the mass loss of composites during heat treatment up to 1000 °C, which is related to the initial characteristics of the magnetite used. The presented results in combination with previously obtained physicomechanical and biochemical properties testify to the prospects of biogenic hydroxyapatite/magnetite/chitosan composite materials for medicine. Робота присвячена дослідженню морфології та адсорбційних властивостей порошкових композитів на основі біогенного гідроксиапатиту, модифікованого магнетитом (1, 5, 25, 50 % мас. складу) різних типів (методів синтезу) та хітозаном. Морфологія порошків, оцінена за допомогою мікрофотографій СЕМ та програмного забезпечення АМІС, характеризується рівномірним розподілом частинок за розміром та формою. Встановлено, що застосування магнетиту, синтезованого хімічним осадженням у кількості 1-5 % дозволяє отримати композиційні матеріали з розміром частинок у більш вузькому розмірному інтервалі. Аналіз кінетики адсорбційно-десорбційних процесів показав, що адсорбція парів води напряму пов’язана зі співвідношенням гідроксиапатиту і магнетиту, збільшуючись з підвищенням вмісту магнетиту. Крім того, показано, що для композитів, модифікованих магнетитом, отриманим методом хімічного осадження, процес адсорбції протікає рівномірно, тоді як для композитів, у складі яких магнетит, отриманий методом термолізу, характерними є три послідовні етапи адсорбційного процесу: швидкий лінійний приріст маси, поступове гальмування процесу адсорбції та стабілізація маси матеріалу. Оцінка приросту маси також вказує на зв’язок зі співвідношенням гідроксиапатиту і магнетиту, збільшуючись з ростом вмісту магнетиту, що підтверджує наявність фізико-хімічних процесів взаємодії молекул газу з активними центрами молекул досліджуваних матеріалів. За допомогою ДТГА також показано, що тип магнетиту у кількості понад 25 % суттєво впливає на втрату маси композитів при термообробці до 1000 °С, що пов’язано з вихідними характеристиками застосованого магнетиту. Представлені результати у поєднанні з попередньо отриманими фізико-механічними та біохімічними властивостями свідчать про перспективність композиційних матеріалів біогенний гідроксиапатит/магнетит/хітозан для медицини. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2023-12-03 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/766 10.15407/Surface.2023.15.097 Surface; No. 15(30) (2023): Surface; 97-109 Поверхность; № 15(30) (2023): Поверхня; 97-109 Поверхня; № 15(30) (2023): Поверхня; 97-109 3154-8091 3154-8083 10.15407/Surface.2023.15 uk https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/766/760 Авторське право (c) 2023 Синиця А.О., Сич О.Є., Зенков В.С., Хоменко О.І., Колесніченко В.Г., Бабутіна Т.Є., Кондратенко І.Г. |
| spellingShingle | гідроксиапатит магнетит хітозан композиційний матеріал адсорбція фактор форми частинок Синиця, А.О. Сич, О.Є. Зенков , В.С. Хоменко , О.І. Колесніченко, В.Г. Бабутіна , Т.Є. Кондратенко, І.Г. Дослідження кінетики адсорбції парів води на біокомпозитах гідроксиапатит/магнетит/хітозан |
| title | Дослідження кінетики адсорбції парів води на біокомпозитах гідроксиапатит/магнетит/хітозан |
| title_alt | Investigation of water vapor adsorption kinetics on hydroxyapatite/magnetite/chitosan biocomposites |
| title_full | Дослідження кінетики адсорбції парів води на біокомпозитах гідроксиапатит/магнетит/хітозан |
| title_fullStr | Дослідження кінетики адсорбції парів води на біокомпозитах гідроксиапатит/магнетит/хітозан |
| title_full_unstemmed | Дослідження кінетики адсорбції парів води на біокомпозитах гідроксиапатит/магнетит/хітозан |
| title_short | Дослідження кінетики адсорбції парів води на біокомпозитах гідроксиапатит/магнетит/хітозан |
| title_sort | дослідження кінетики адсорбції парів води на біокомпозитах гідроксиапатит/магнетит/хітозан |
| topic | гідроксиапатит магнетит хітозан композиційний матеріал адсорбція фактор форми частинок |
| topic_facet | hydroxyapatite magnetite chitosan composite material adsorption particle shape factor гідроксиапатит магнетит хітозан композиційний матеріал адсорбція фактор форми частинок |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/766 |
| work_keys_str_mv | AT sinicâao investigationofwatervaporadsorptionkineticsonhydroxyapatitemagnetitechitosanbiocomposites AT sičoê investigationofwatervaporadsorptionkineticsonhydroxyapatitemagnetitechitosanbiocomposites AT zenkovvs investigationofwatervaporadsorptionkineticsonhydroxyapatitemagnetitechitosanbiocomposites AT homenkooí investigationofwatervaporadsorptionkineticsonhydroxyapatitemagnetitechitosanbiocomposites AT kolesníčenkovg investigationofwatervaporadsorptionkineticsonhydroxyapatitemagnetitechitosanbiocomposites AT babutínatê investigationofwatervaporadsorptionkineticsonhydroxyapatitemagnetitechitosanbiocomposites AT kondratenkoíg investigationofwatervaporadsorptionkineticsonhydroxyapatitemagnetitechitosanbiocomposites AT sinicâao doslídžennâkínetikiadsorbcííparívvodinabíokompozitahgídroksiapatitmagnetithítozan AT sičoê doslídžennâkínetikiadsorbcííparívvodinabíokompozitahgídroksiapatitmagnetithítozan AT zenkovvs doslídžennâkínetikiadsorbcííparívvodinabíokompozitahgídroksiapatitmagnetithítozan AT homenkooí doslídžennâkínetikiadsorbcííparívvodinabíokompozitahgídroksiapatitmagnetithítozan AT kolesníčenkovg doslídžennâkínetikiadsorbcííparívvodinabíokompozitahgídroksiapatitmagnetithítozan AT babutínatê doslídžennâkínetikiadsorbcííparívvodinabíokompozitahgídroksiapatitmagnetithítozan AT kondratenkoíg doslídžennâkínetikiadsorbcííparívvodinabíokompozitahgídroksiapatitmagnetithítozan |