Vlivy vybraných iontů na transformaci a reaktivitu nanočástic nitridů železa

Michael PÁNEK

Bachelor's thesis

Effects of selected ions on the transformation and reactivity of iron nitride nanoparticles

Abstract:

Předkládaná bakalářská práce se zabývá vlivem Na+, Cl- a HCO3- iontů na nanočástice nitridů železa. Tato práce je zaměřena obzvláště na charakteristiku nanomateriálu obsahujícího především fázi gamma'-Fe4N a jeho transformaci po 1 měsíci stárnutí v roztocích jednotlivých iontů s různou molaritou za anaerobních podmínek. Stárnutí nanomateriálu bylo provedeno dynamicky a po jeho ukončení byl tento stařený nanomateriál testován na reaktivitu s polutantem trichlorethylenem (TCE) v prostředí již výše zmíněných iontů. Čerstvý i stářený materiál byl charakterizován zejména pomocí technik SEM, TEM a XRD. Dále byly provedeny několikadenní testy reaktivity částic s TCE, kde byl kvantifikován úbytek koncentrace TCE v disperzi. K nejrychlejšímu odstranění TCE došlo v přítomnosti HCO3- aniontů, kde jako hlavní korozní produkt vznikal minerál trébeurdenit. V přítomnosti ostatních iontů nedošlo ani k výraznému poklesu, ani k nárůstu rychlosti eliminace modelového polutantu.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with the influence of Na+, Cl- and HCO3- ions on iron nitride nanoparticles. This work is mainly focused on the characterization of nanomaterial containing mostly gamma'-Fe4N phase and its transformation after 1 month of aging in solutions of individual ions with different molarity under anaerobic conditions. The aging of the nanomaterial was performed dynamically and after its completion, this aged nanomaterial was tested for reactivity with the pollutant trichloroethylene (TCE) in the environment of the ions mentioned above. The fresh and aged material was characterized chiefly by SEM, TEM and XRD techniques. Furthermore, particle reactivity tests with TCE were performed over several days to quantify the decrease in TCE concentration in the dispersion. The most rapid removal of TCE occurred in the presence of HCO3- anions, with the mineral trébeurdenite as the main corrosion product. In the presence of the other ions, there was neither a significant decrease nor an increase in the rate of elimination of the model pollutant.

Keywords

anorganické ionty, nitridy železa, nanočástice, trichlorethylen

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Jana Oborná, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Applied Chemistry