Труды КНЦ (Технические науки вып.3/2023(14))

силикатной составляющей существенно упрощает процедуру получения конечного продукта за счет сокращения продолжительности синтеза и способствует снижению его стоимости. В работе использовали две узкие фракции ферросфер (Fs) с содержанием железа 59,8 мас. % (образец Fs-59) и 76,2 мас. % (образец Fs-76) в расчете на Fe2O3 (рис. 1а). В качестве макрокомпонентов в составе ферросфер содержатся также кремний (26,5 и 9,5 мас. % SiO2) и алюминий (9,4 и 4,6 мас. % A l2O3) для образцов Fs-59 и Fs-76 соответственно. Фазовый состав и удельная намагниченность насыщения исходных ферросфер представлены в таблице, данные которой свидетельствуют о высоком содержании ферромагнитной фазы (до 67 мас. %) и алюмосиликатной стеклофазы (до 41 мас. %). Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 82-87. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 82-87. Фазовый состав (мас. %) и удельная намагниченность насыщения (Л) исходных ферросфер Образец Кристаллические фазы Стеклофаза Js, А-м2/кг Феррошпинель Гематит Кварц Муллит Fs-59 48,8 2,9 3,1 3,5 41,2 35,8 Fs-76 67,0 3,8 1,3 - 27,2 57,0 Рис. 1. Узкая фракция ферросфер Fs-59 (а) (оптический микроскоп Axio Imager D1M, Carl Zeiss), ферросферы с микропористым цеолитным (б) и мезопористым силикатным покрытием (в) (сканирующий электронный микроскоп ТМ-1000, Hitachi) Для формирования на поверхности глобул ферросфер силикатного покрытия с развитой пористостью ферросферы подвергали дополнительной химической модификации путем превращения стеклофазы в микропористую цеолитную фазу (Na-Z) структурного типа гисмондин (GIS) или синтеза мезопористого кремнеземного (SiO2) покрытия типа МСМ-41 на поверхности стеклофазы. В результате получены микрошарики типа «ядро-оболочка» (рис. 1б, в) с реакционноспособной поверхностью в отношении катионов N i2+, связывание которых осуществлялось в случае цеолитного компонента за счет ионного обмена Na-Z + 0 ,5N i2+ о - 0,5N i - Z + Na+ (образец N i-Z /F s-59) или взаимодействия с нуклеофильными ОН-группами мезопористого покрытия в результате пропитки раствором соли никеля (образец N i-S iO 2/Fs-76). Нанесение N i2+ составило 0,1 и 0,3 ммоль/г соответственно. На рис. 2 приведены СЭМ снимки глобул микрошариков с иммобилизованными катионами никеля, полученных двумя способами. Магнитные сорбенты тестировали на примере выделения рекомбинантного белка размером 27 кДа, имеющего в своем составе фрагмент из 6 повторяющихся гистидиновых остатков по NH 2- концу, — зеленого флуоресцентного белка медузы C lytia g rega ria (6His-CLGFP). Показано, что магнитные сорбенты проявляют высокое сродство к 6His-CLGFP с достижением сорбционной емкости 1,5—5,7 мг/см3 в зависимости от способа получения и исходной концентрации белка. Результаты многоциклового сорбционного процесса в отношении зеленого флуоресцентного белка свидетельствует о стабильности сорбционных свойств в течение 7 циклов адсорбции-десорбции, что указывает на прочность силикатного покрытия. © Верещагина Т. А., Кутихина Е. А., Красицкая В. В., Франк Л. А., Аншиц А.Г., 2023 84