Наночастица железа
Часть серии статей о |
Наноматериалы |
---|
Углеродные нанотрубки |
Фуллерены |
Другие наночастицы |
Наноструктурированные материалы |
Наноразмерные частицы железа представляют собой субмикронные частицы металлического железа . Они обладают высокой реакционной способностью из-за большой площади поверхности. В присутствии кислорода и воды они быстро окисляются с образованием свободных ионов железа . Они широко используются в медицинских и лабораторных целях, а также изучались для реабилитации промышленных объектов, загрязненных хлорорганическими соединениями.
Синтез
[ редактировать ]Наночастицы железа можно синтезировать восстановлением соли Fe(II) или Fe(III) борогидридом натрия в водной среде.
Реактивность
[ редактировать ]Под воздействием кислорода и воды железо окисляется. Этот окислительно-восстановительный процесс может происходить как в кислых , так и в нейтральных/ основных условиях:
- 2 Фе 0 (с) + 4 Н + (водн.) + O 2 (водн.) → 2 Fe 2+ (водн.) + 2 H 2 O(ж)
- Фе 0 (т) + 2 H 2 O (вод) → Fe 2+ (водн.) + H 2 (г) + 2 ОН − (вода)
Исследовать
[ редактировать ]Исследования показали, что наноразмерные частицы железа могут эффективно использоваться для борьбы с несколькими формами загрязнения почвы , включая почвы, загрязненные полихлорированными дифенилами (ПХБ), хлорированными органическими растворителями и хлорорганическими пестицидами. Наноразмерные частицы железа легко переносятся через грунтовые воды, что позволяет проводить обработку на месте . Кроме того, суспензию наночастиц и воды можно впрыскивать в загрязненную зону и оставаться там в течение длительного периода времени. [ 1 ] В совокупности эти факторы делают этот метод дешевле, чем наиболее используемая в настоящее время альтернатива.
Исследователи обнаружили, что, хотя наночастицы металлического железа хорошо удаляют загрязнения, они имеют тенденцию агломерироваться на поверхности почвы. В ответ на это углеродные наночастицы и водорастворимые полиэлектролиты в качестве подложек для наночастиц металлического железа стали использовать . Гидрофобные загрязнения адсорбируются на этих подложках, улучшая проницаемость песка и почвы. [ 1 ]
Полевые испытания в целом подтвердили результаты лабораторных исследований. Однако исследования все еще продолжаются, и наноразмерные частицы железа еще не широко используются для очистки почвы от загрязнения.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Чжан, Вэй-сянь (2003). «Наноразмерные частицы железа для восстановления окружающей среды: обзор». Журнал исследований наночастиц . 5 (3/4): 323–332. Бибкод : 2003JNR.....5..323Z . дои : 10.1023/A:1025520116015 .
2. http://www.chalcogen.infim.ro/1771_Yuvakkaur.pdf.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Национальная нанотехнологическая инициатива
- Нанотехнологические методы очистки воды от загрязнения
- Крупномасштабное производство и применение наночастиц нульвалентного железа (nZVI)