PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÝCH NANOČÁSTIC ŽELEZA Štěpánka Klímková

dekontaminační účinky PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA dekontaminační účinky organické kontaminanty DEHALOGENACE reduktivní dechlorace,…. REDUKCE anorganické kontaminanty IMOBILIZACE srážení, spolusrážení, adsorpce,…. stepanka.klimkova@tul.cz

dekontaminační účinky PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA dekontaminační účinky organické kontaminanty DEHALOGENACE reduktivní dechlorace,…. REDUKCE anorganické kontaminanty IMOBILIZACE srážení, spolusrážení, adsorpce,…. stepanka.klimkova@tul.cz

výzkum nanoFe pro sanační účely PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA výzkum nanoFe pro sanační účely výroba stabilizace ověření účinnosti využití výběr prekursoru stabilizační činidlo analytické metody reálná aplikace metoda převedení nanočástic do stabilizačního roztoku laboratorní experimenty pilotní aplikace stepanka.klimkova@tul.cz

optimalizace vlastností PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA optimalizace vlastností reaktivita s příslušnou skupinou kontaminantů nízký podíl vedlejších reakcí dostatečná mobilita v horninovém prostředí stálost produktu před aplikací i během aplikace (skladovatelnost, transportovatelnost, bezpečnost) ---------------------------------------------------------------- minimální negativní vliv na životní prostředí cena, dostupnost stepanka.klimkova@tul.cz

metody výroby nanoželezných materiálů Top-down princip výroby nanomateriálů Bottom-up metody přípravy Inert gas condensation (IGC) Severe plastic deformation (SPD) fyzikální High-Energy Ball Milling Ultrasound shot Peening (USSP) chemické Gas-Phase reduction Controlled chemical coprecipitation Chemical Vapor Condensation (CVC) Reverse micelle (Microemulsion)

železné nanočástice (nZVI, nanoFe0) PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA železné nanočástice (nZVI, nanoFe0) „nanorozměry“ => specifické vlastnosti stepanka.klimkova@tul.cz

video!!!!

PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA nanoFe0 (nZVI) „nanorozměry“ => specifické vlastnosti NANOFER 25S RNIP_10E stepanka.klimkova@tul.cz

stabilizace povrchu nanočástic PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA stabilizace povrchu nanočástic elektrostatická stabilizace stérická stabilizace elektrostérická stabilizace funkční skupiny koncentrace vliv pH, ORP iontová síla …atd. stepanka.klimkova@tul.cz

PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA povrchová činidla surfaktanty polymery kopolymery škrob, celulóza křemíkové organokřemíkové sloučeniny oleje, emulsní směsi komerční směsi surfaktanty polymery kopolymery škrob, celulóza křemíkové organokřemíkové sloučeniny oleje, emulsní směsi komerční směsi stepanka.klimkova@tul.cz

PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA analytické techniky 3.2.1 Mikroskopie 3.2.1.1 ŘÁDKOVÁ ELEKTRONOVÁ MIKROSKOPIE (SEM) 3.2.1.2 VYSOKOROZLIŠOVACÍ ELEKTRONOVÁ MIKROSKOPIE (HRTEM) 3.2.2 Spektroskopie 3.2.2.1 RENTGENOVÁ DIFRAKCE (XRD) 3.2.2.2 RENGENOVÁ FOTOELEKTRONOVÁ SPEKTROSKOPIE (XPS, ESCA) 3.2.2.3 RAMANOVA SPEKTROSKOPIE 3.2.2.4 MÖSBAUEROVA SPEKTROSKOPIE 3.2.3 Další analytické techniky 3.2.3.1 DYNAMICKÝ ROZPTYL SVĚTLA (DLS) 3.2.3.2 MĚŘENÍ MĚRNÉHO POVRCHU METODOU BET stepanka.klimkova@tul.cz

4.2 Vsádkové experimenty 4.3 Sedimentační experimenty PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA experimentální techniky 4.2 Vsádkové experimenty 4.3 Sedimentační experimenty stepanka.klimkova@tul.cz

vsádkové experimenty - postup PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA vsádkové experimenty - postup uměle kontaminovaná voda V = 250 ml 10 mM NaCl 1 - 10 mg/l CEs načasování odběrů (GC-MS, pH, ORP, IC) stepanka.klimkova@tul.cz

vsádkové experimenty - ukázka výsledku PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA vsádkové experimenty - ukázka výsledku stepanka.klimkova@tul.cz

vsádkové experimenty - ukázka výsledku PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA vsádkové experimenty - ukázka výsledku stepanka.klimkova@tul.cz

sedimentační analýza - postup PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA sedimentační analýza - postup speciální SW (váhy, fotoaparát) V = 2 l 10 mM NaCl cca 1 g/l nZVI načasování snímání načasování odběrů (ICP-OES, DLS) stepanka.klimkova@tul.cz

sedimentační analýza - ukázka výsledku PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA sedimentační analýza - ukázka výsledku stepanka.klimkova@tul.cz

sedimentační analýza - ukázka výsledku PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA sedimentační analýza - ukázka výsledku stepanka.klimkova@tul.cz

PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA závěry/záměry optimalizace metodik kompletace analytických a experimentálních dat posouzení fyzikálně-chemických vlastností nanočástic posouzení použitých analytických a experimentálních technik posouzení kinetiky reakce železných nanočástic s vybranými kontaminanty posouzení reálné využitelnosti železných nanočástic pro sanace konfrontace s právními aspekty stepanka.klimkova@tul.cz

PŘÍPRAVA A TESTOVÁNÍ VLASTNOSTÍ STABILIZOVANÉHO NANOŽELEZA děkuji za pozornost! stepanka.klimkova@tul.cz