Fe-Exchanged Natural Bentonites from Kazakhstan as Multifunctional Solids for Decontamination from Hazardous Chemicals: Structure–Reactivity Relationships Under Mild Conditions

Molecules, 2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/molecules31101771
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Iron-exchanged bentonites derived from a natural montmorillonite-rich clay (Taganskoe deposit, Kazakhstan) were prepared through a simple aqueous ion-exchange route using Fe(II) or Fe(III) inorganic salt precursors, yielding final Fe contents of ca. 5–7 wt.%, while preserving the smectite layered framework. A mild thermal treatment under air was applied to tune iron coordination without triggering major structural collapse. The resulting materials were characterized by ED-XRF, PXRD, FE-SEM/EDX, DLS/ζ-potential and DR UV–Vis–NIR spectroscopy, revealing predominantly exchanged Fe species with a limited fraction of surface iron-oxide clusters, whose contribution increases after activation. Structure–reactivity relationships were probed under mild conditions in liquid-phase ethyl acetate using dimethyl methylphosphonate (DMMP) and 2-chloroethyl ethyl sulfide (2-CEES) as organophosphorus and organosulfur hazardous chemicals and chemical warfare agent simulants, respectively. Fe(III)-bentonite enabled very fast DMMP removal (ca. 93% within 0.5 h) with a remarkable improved performance with respect to Fe(II)-bentonite and the pristine mineral clay. For 2-CEES, the presence of H2O2 markedly enhanced oxidation on Fe-containing clays, reaching quantitative abatement within 24 h (up to >90%), with strong retention of oxidized sulfur products by the clay matrix. These results highlight Fe-exchanged natural bentonites as robust, cheap and multifunctional adsorption/catalytic solids for decontamination and water-treatment applications.