ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОПОРИСТЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕРАФИНИРОВАННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ

  • Елена (Elena) Александровна (Aleksandrovna) Власова (Vlasova) Ивановский государственный химико-технологический университет, пр. Шереметевский, 7, Иваново, 153000
  • Екатерина (Ekaterina) Викторовна (Viktorovna) Найденко (Najdenko) Ивановский государственный химико-технологический университет, пр. Шереметевский, 7, Иваново, 153000
  • Сергей (Sergej) Анатольевич (Anatol'evich) Якимов (Yakimov) Ивановский государственный химико-технологический университет, пр. Шереметевский, 7, Иваново, 153000
Ключевые слова: TiO2-модифицированное титансодержащее каркасное соединение, магнетронное распыление, растительное масло, сорбция, кислотное число, перекисное число, степень извлечения

Аннотация

В настоящей работе впервые получено высокопористое TiO2-модифицированное каркасное соединение на основе титансодержащей металлоорганической каркасной структуры методом реактивного магнетронного распыления с размером частиц 50 нм. Полученный наноматериал охарактеризован с использованием физико-химических методов: атомной силовой микроскопии, рентгенофазового и термогравиметрического анализов, ИК спектроскопии. Показано, что TiO2-модифицированное титансодержащее каркасное соединение имеет четко упорядоченную структуру и состоит из достаточно однородных наночастиц. Установлено, что полученный наноматериал обладает высокой термической стабильностью. Изучена сорбционная активность модифицированного каркасного соединения в отношении нерафинированных растительных масел – подсолнечного и льняного. Установлено, что полученный сорбент улучшает физико-химические свойства нерафинированных растительных масел за счет связывания образующихся при окислении масла свободных жирных кислот и перекисных соединений. Установлено, что TiO2-модифицированное  титансодержащее каркасное соединение проявляет большую сорбционную активность по сравнению с немодифицированным титансодержащим каркасным соединением и традиционными промышленными и природными адсорбентами. Показано, что TiO2-модифицированное титансодержащее каркасное соединение сохраняет работоспособность не менее пяти циклов без каких-либо изменений в своей структуре. Предложен механизм сорбции свободных жирных кислот и перекисных соединений металлоорганическим каркасным соединением.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Елена (Elena) Александровна (Aleksandrovna) Власова (Vlasova), Ивановский государственный химико-технологический университет, пр. Шереметевский, 7, Иваново, 153000
научный сотрудник кафедры «Технология пищевых продуктов и биотехнология», кандидат химических наук, доцент
Екатерина (Ekaterina) Викторовна (Viktorovna) Найденко (Najdenko), Ивановский государственный химико-технологический университет, пр. Шереметевский, 7, Иваново, 153000
доцент кафедры «Технология пищевых продуктов и биотехнология», кандидат химических наук
Сергей (Sergej) Анатольевич (Anatol'evich) Якимов (Yakimov), Ивановский государственный химико-технологический университет, пр. Шереметевский, 7, Иваново, 153000
магистрант

Литература

О' Брайен Р. Жиры и масла. Производство, состав и свойства, применение / пер. с англ. 2-е изд. СПб., 2007. 751 с.

Gunstone F.D. Production and trade of vegetable oils // Vegetable Oils in Food Technology: Composition, Properties and Uses. London, 2011. Pp. 1–17.

Bulut E., Yilmaz E. Comparison of the frying stability of sunflower and refined olive pomace oils with/without adsor-bent treatment // J. Am. Oil Chem. Soc. 2010. Vol. 87, N10. Pp. 1145–1153.

Прокофьев В.Ю., Разговоров П.Б. Физико-химические процессы, протекающие при введении каолиновых глин в растительные масла // Химия растительного сырья. 2010. №2. С. 159–164.

MacGillivray L.R., Lukehart C.M. Metal-Organic Framework Materials. Wiley, Weinheim, 2014. 592 p.

Kepert C.J. Metal Organic Frameworks Materials // Porous Materials. Weinheim, 2011. Pp. 1–67.

Maes M., Alaerts L., Vermoortele F., Denayer J.F.M., De Vos D.E. Separation of C5-hydrocarbons on microporous materials: Complementary performance of MOFs and zeolites // J. Am. Chem. Soc. 2010. Vol. 132, N7. Pp. 2284–2292.

Nuzhdin A.L., Kovalenko K.A., Fedin V.P., Bukhtiyarova G.A. Performance of metal-organic framework MIL-101 in the liquid phase adsorption of heterocyclic nitrogen compounds // Coordination Polymers and Metal Organic Frame-works: Properties, Types and Applications. New York. 2012. Pp. 291–295.

Liu X., Wang J., Li, Q., Jiang S., Zhang T., Ji S. Synthesis of rare earth metal-organic frameworks (Ln-MOFs) and their properties of adsorption desulfurization // J. Rare Earths. 2014. Vol. 32, N2. Pp. 189–194.

Evans D.J., Sumby C.J., Doonan C.J. Post-synthetic metalation of metal-organic-frameworks // Chem. Soc. Rev. 2014. Vol. 43. Рp. 5933–5951.

Doonan C.J., Morris W., Furukawa H., Yaghi O.M. Isoreticular Metalation of Metal-Organic Frameworks // J. Am. Chem. Soc. 2009. Vol. 131, N27. Pp. 9492–9493.

Juan-Alcaniz J., Ferrando-Soria J., Luz I., Serra-Crespo P., Scupien E., Santos V.P., Pardo E., Xamena F.X., Kapteijn F., Gascon J. // J. Catal. 2013. Vol. 307. Pp. 295–304.

Arnanz A., Pintado-Sierra M., Corma A., Iglesias M., Sanchez F. // Adv. Synth. Catal. 2012. Vol. 354, N7. Pp. 1347–1355.

Mondloch J. E., Bury W., Fairen-Jimenez D., Kwon S., DeMarco E.J., Weston M.H., Sarjeant A.A., Nguyen S.T., Stair P.C., Snurr R.Q., Farha O.K., Hupp J.T. // J. Am. Chem. Soc. 2013. Vol. 135, N28. Pp. 10294–10297.

Horcajada P., Chalati T., Serre C., Gillet B., Sebrie C., Baati T., Eubank J.F., Heurtaux D., Clayette P., Kreuz C., Chang J.-S., Hwang Y.K., Marsaud V., Bories P.-N., Cynober L., Gil S., Férey G., Couvreur P., Gref R. Porous metal–organic-framework nanoscale carriers as a potential platform for drug delivery and imaging // Nat. Mat. 2010. Vol. 9, N2. Pp. 172–178.

Baati T., Njim L., Neffati F., Kerkeni A., Bouttemi M., Gref R., Najjar M.F., Zakhama A., Couvreur P., Serre C., Horcajada P. In depth analysis of the in vivo toxicity of nanoparticles of porous iron(III) metal-organic frameworks // Chem. Sci. 2013. Vol. 4. Pp. 1597–1607.

Horcajada P., Serre C., McKinlay A.C., Morris R.E. Biomedical applications of metal-organic frameworks // Metal-organic frameworks. Applications from catalysis to gas storage. Weinheim, 2011. Pp. 251–264.

Ren F., Yang B., Cai J., Jiang Y., Xu J., Wang S. Toxic effect of zinc nanoscale metal-organic frameworks on rat pheochromocytoma (PC12) cells in vitro // J. Haz. Mat. 2014. Vol. 271. Pp. 283–291.

Власова Е.А., Якимов С.А, Найденко, Е.В. Применение металлоорганических каркасных соединений для очистки рафинированных растительных масел // Химия растительного сырья. 2014. №4. С. 253–258.

Vlasova E.A., Yakimov S.A., Naidenko E.V., Kudrik E.V., Makarov S.V. Application of metal-organic frameworks for purication of vegetable oils // Food Chem. 2016. Vol. 190. Pp. 103–109.

Арутюнян Н.С., Корнена Е.П., Нестерова Е.А. Рафинация масел и жиров: теоретические основы, практика, тех-нология, оборудование. СПб., 2004. 288 с.

Liu J., Zang F., Zou X., Yu G., Zhao N., Fan S., Zhu G. Environmentally friendly synthesis of highly hydrophobic and stable MIL-53 MOF nanomaterials // Chem. Commun. 2013. N49. Pp. 7430–7432.

Патент 2532554 (РФ). Способ получения титансодержащего металлоорганического каркасного соединения / Е.В. Кудрик, А.С. Макарова, С.В. Макаров, Д.С. Сальников, О.И. Койфман. 2014.

Пономарев В.В. Технология адсорбентов для очистки растительных масел на основе диатомита и бентонита Ро-стовской области : автореф. дис. … канд. хим. наук. Новочеркасск, 2011. 17 с.

Акимбаева А.М., Ергожин Е.Е. Оценка структурных и сорбционных характеристик активированного бентонита // Коллоидный журнал. 2007. Т. 69, №4. С. 437–443.

Бельчинская Л.И., Бондаренко А.В., Губкина М.П., Петухова Г.А, Селеменев В.Ф. Влияние термического мо-дифицирования на адсорбционные свойства природных силикатов // Сорбционные и хроматографические про-цессы. 2006. Т. 6, №1. С. 80–88.

Прокофьев В.Ю., Разговоров П.Б., Захаров О.Н., Ильин А.П. Модифицированные алюмосиликатные сорбенты для очистки растительного масла // Химия и химическая технология. 2008. Т. 51, №7. C. 65–69.

Прокофьев В.Ю., Разговоров П.Б., Смирнов К.В. и др. Очистка льняного масла на модифицированной белой глине // Изв. вузов. Сер.: Химия и хим. технология. 2007. Т. 50, №6. С. 56–59.

Maskan M., Bagci H. Effect of different adsorbents on purification of used sunflower seed oil utilized for frying // Eur. Food Res. Technol. 2003. Vol. 217, N3. Pp. 215–218.

Опубликован
2015-11-26
Как цитировать
[1]
Власова (Vlasova)Е. (Elena) А. (Aleksandrovna), Найденко (Najdenko)Е. (Ekaterina) В. (Viktorovna) и Якимов (Yakimov)С. (Sergej) А. (Anatol’evich) 2015. ПРИМЕНЕНИЕ ВЫСОКОПОРИСТЫХ НАНОМАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ НЕРАФИНИРОВАННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ. Химия растительного сырья. 4 (ноя. 2015), 137-145. DOI:https://doi.org/10.14258/jcprm.201504839.
Выпуск
Раздел
Применение