Nanocząsteczka żelaza

Cząsteczki żelaza w nanoskali to submikrometrowe cząstki żelaza metalicznego. Są wysoce reaktywne ze względu na dużą powierzchnię. W obecności tlenu i wody szybko utleniają się , tworząc wolne jony żelaza . Są szeroko stosowane w zastosowaniach medycznych i laboratoryjnych, a także badano je pod kątem rekultywacji terenów przemysłowych zanieczyszczonych chlorowanymi związkami organicznymi.

Synteza

Nanocząstki żelaza można syntetyzować przez redukcję soli Fe(II) lub Fe(III) borowodorkiem sodu w środowisku wodnym.

Reaktywność

Pod wpływem tlenu i wody żelazo utlenia się. Ten redoks może zachodzić w warunkach kwaśnych lub obojętnych/ zasadowych :

⁰ 2 Fe (s) + 4 H ⁺ (aq) + O ₂ (aq) → 2 Fe ²⁺ (aq) + 2 H ₂ O (l)

⁰ Fe (s) + 2 H ₂ O (aq) → Fe ²⁺ (aq) + H ₂ (g) + 2 OH ⁻ (aq)

Badania

Badania wykazały, że nanoskalowe cząsteczki żelaza mogą być skutecznie stosowane do usuwania różnych form zanieczyszczeń gruntu , w tym gruntów zanieczyszczonych polichlorowanymi bifenylami (PCB), chlorowanymi rozpuszczalnikami organicznymi i pestycydami chloroorganicznymi . Cząsteczki żelaza w nanoskali są łatwo transportowane przez wody gruntowe, co pozwala na oczyszczanie in situ . Dodatkowo zawiesinę nanocząstek z wodą można wstrzykiwać w zanieczyszczony obszar i pozostawać tam przez długi czas. Te czynniki sprawiają, że ta metoda jest tańsza niż obecnie stosowana alternatywa.

Naukowcy odkryli, że chociaż nanocząsteczki metalicznego żelaza dobrze usuwają zanieczyszczenia, mają tendencję do aglomeracji na powierzchni gleby. W odpowiedzi nanocząsteczki węgla i rozpuszczalne w wodzie polielektrolity zostały użyte jako nośniki dla nanocząstek metalicznego żelaza. Zanieczyszczenia hydrofobowe adsorbują się na tych podporach, poprawiając przepuszczalność piasku i gleby.

Testy terenowe ogólnie potwierdziły ustalenia laboratoryjne. Jednak badania wciąż trwają, a nanocząsteczki żelaza nie są jeszcze powszechnie stosowane do usuwania skażenia gruntu.

Zobacz też

• Zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa związane z nanomateriałami
• Środowiskowe implikacje nanotechnologii

2. http://www.chalcogen.infim.ro/1771_Yuvakkaur.pdf

Linki zewnętrzne

• Narodowa Inicjatywa Nanotechnologiczna
• Nanotechnologiczne metody oczyszczania wody z zanieczyszczeń
• Produkcja na dużą skalę i zastosowania nanocząstek żelaza o zerowej wartościowości (nZVI)