Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2025(16))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 37-41. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 37-41 Научная статья УДК 543.54; 544.72. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.2.005 ВЛИЯНИЕ ДОПИРОВАНИЯ ИОНАМИ Fe3+, Zr4+, Mg2+ НА АДСОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ОКСИДОВ Li4Ti5O12 И Li2TiO3 В МНОГОКРАТНЫХ ЦИКЛАХ АДСОРБЦИИ-ДЕСОРБЦИИ Андрей Иванович Иванец1, Екатерина Сергеевна Бичева 2 12Институт общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси, Минск, Беларусь 1andreiivanets@yandex. by, https://orcid. org/0000-0002-3053-317X2 2biolog.ketri@yandex.by, https://orcid.org/0009-0002-4724-3598 Аннотация C использованием твердофазного метода получены допированные ионами металлов (Fe3+, Z^+, Mg2+) оксиды Li4Ti5O12 и Li2TiO3. Установлены оптимальные условия десорбции ионов Li+ и проведена оценка эффективности допированных ионами Fe3+, Zr4*, Mg2+ оксидов Li4Ti5012 и Li2TiO3 в многократных циклах адсорбции-десорбции. Показано, что в многократных циклах адсорбции-десорбции ионов лития оксиды, допированные ионами Fe3+, имеют адсорбционную емкость 59,8-45,0 и 50,2-42,2 мг/г, допированные ионами Zr4+— 64,1-47,9 и 50,0-38,4 мг/г, допированные ионами Mg2+— 31,7-22,0 и 65,2-51,7 мг/г соответственно. Ключевые слова: Li4Ti5O12 и Li2TiO3 оксиды, допирование ионами Fe3+, Zr4+, Mg2+, изовалентное и гетеровалентное замещение, регенерация, сорбционная емкость, фазовый состав, сорбенты ионов Li+ Благодарности: статья выполнена при поддержке республиканского бюджета Государственной программы научных исследований «Химические процессы, реагенты и технологии, биорегуляторы и биооргхимия» на 2021-2025 гг. по заданию 2.1.02 «Сорбционные, каталитические и мембранные материалы для водоочистки и водоподготовки». Финансирование: задание 2.1.02. ГПНИ «Сорбционные, каталитические и мембранные материалы для водоочистки и водоподготовки». Для цитирования: Иванец А. И., Бичева Е. С. Влияние допирования ионами Fe3+, Zr4+, Mg2+ на адсорбционные свойства оксидов Li4Ti5O12 и Li2TiO3 в многократных циклах адсорбции-десорбции // Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2025. Т. 16, № 2. С. 37-41. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.2.005. Original article EFFECT OF DOPING WITH Fe3+, Zr4+, Mg2+IONS ON THE ADSORPTION PROPERTIES OF OXIDES Li4Ti5O12 AND Li2TiO3 IN MULTIPLE ADSORPTION-DESORPTION CYCLES Andrei I. Ivanets1, Ekaterina S. Bicheva 2 1,2Institute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Belarus 1andreiivanets@yandex.by, https://orcid.org/0000-0002-3053-317X2 2biolog.ketri@yandex.by, https://orcid.org/0009-0002-4724-3598 Abstract Using the solid phase method, the oxides Li4Ti5O12 and Li2TiO3 obtained doped with metal ions (Fe3+, Zr4+, Mg2+). Optimum conditions for the desorption of Li+ ions have been established and the effectiveness of Fe3+, Zr4+, Mg2+oxides doped with Li4Ti5O12 and Li2TiO3 has been evaluated in multiple adsorption-desorption cycles. It is shown that in multiple cycles of adsorption-desorption of lithium ions, oxides doped with Fe3+ions have adsorption capacity 59.8-45.0 and 50.2-42.2 mg/g, doped with Zr4+ions 64.1-47.9 and 50.0-38.4 mg/g, doped with Mg2+ions—31.7-22.0 and 65.2-51.7 mg/g, respectively. Keywords: Li4Ti5O12 and Li2TiO3 oxides, doping with Fe3+, Zr4+, Mg2+ions, isovalent and heterovalent substitution, regeneration, sorption capacity, phase composition, Li+ ion sorbents Acknowledgements: This work was supported by the republican budget of the State Scientific Research Program “Chemical Processes, Reagents and Technologies, Bioregulators and Bioorganic Chemistry” for 2021-2025 under task 2.1.02 “Sorption, catalytic and membrane materials for water purification and water treatment”. Financing: Task of SSRP 2.1.02 “Sorption, catalytic and membrane materials for water purification and water treatment”. For citation: Ivanets A. I., Bicheva E. S. Effect of doping with Fe3+, Zr4+, Mg2+ ions on the adsorption properties of oxides Li4Ti5O12 and Li2TiO3 in multiple adsorption-desorption cycles // Transactions of the to la Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2025. Vol. 16, No. 2. P. 37-41. doi:10.37614/2949-1215.2025.16.2.005. © Иванец А. И., Бичева Е. С., 2025 37