Sledování sulfidace nanočástic kovového železa z pohledu fyzikálně-chemických parametrů

Klára GAJDOŠOVÁ

Bakalářská práce

Sulfidation of iron nanoparticles from the point of view of evolution of physico-chemical parameters

Anotace:

Tato bakalářská práce se zabývá sledováním vývoje fyzikálně-chemických parametrů reakčních suspenzí v průběhu procesu sulfidace povrchu nanočástic železa. Jako sulfidační činidlo byl použit roztok Na2S o dvou koncentracích. Experimenty probíhaly 72 hodin a po tuto dobu byly experimentálně sledovány veličiny pH, oxidačně-redukční potenciál, a koncentrace rozpuštěných prvků Fe, S a Na. Z naměřených dat byly vytvořeny geochemické modely speciace a inverzní geochemické modely doplněné o Eh-pH diagramy. Dosažené výsledky naznačují, že sulfidace povrchu nanočástic železa proběhne dominantně v prvních 24 hodinách. Vzniklé sulfidické slupky na povrchu nanočástic nulamocného železa jsou pravděpodobně kombinací různých sulfidů jako jsou amorfní FeS nebo krystalický FeS (mackinawit) a další nestechiometrické sulfidy s vyšším obsahem síry než železa.

Abstract:

This bachelor thesis investigates evolution of physico-chemical parameters in reactionary suspensions during surface sulfidation of iron nanoparticles. Solutions of Na2S in two different concentrations were used as sulfidation agents. The experiments took 72 hours during which specific physico-chemical parameters were examined, namely pH, redox potential, and concentrations of dissolved species of Fe, S and Na. Speciation and inverse geochemical modelling were performed, and Eh-pH diagrams created for collected data. Achieved results suggest that sulfidation takes place mostly in the first 24 hours. The sulphide shell on nZVI particles is probably composed of different types of sulphides such are amorphous FeS or crystalline FeS (mackinawite) and other nonstoichiometric sulphides containing more sulphur than iron.

Klíčová slova

nanočástice nulamocného železa (nZVI), sulfidace, sulfidované nanočástice nulamocného železa (S-nZVI), čištění podzemních vod, saturační indexy, inverzní geochemické modelování, Eh-pH diagramy

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 4. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Jan Filip, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Chemie / Nanomateriálová chemie