Využití nanomateriálů (NM) pro remediaci kontaminovaných ekosystémů

Bc. Klára Kročová

Bachelor's thesis

The use of nanomaterials (NMs) for the reclamation of contaminated ecosystems

Abstract:

Velký potenciál využití nanomateriálů k remediaci znečištěných vod a půd je dán jejich specifickými chemickými a fyzikálními vlastnostmi. Z polutantů je v této práci pozornost věnována především těžkým kovům, organickým barvivům a halogenovaným sloučeninám, zmíněna je také možnost odstraňování nežádoucích mikroorganismů. Nejčastěji používanými nanomateriály pro zmíněné účely jsou částice složené z jednoho nebo více prvků kovů (nejběžněji železo, měď a paladium bez náboje), případně jejich oxidů (oxidy železa, hořčíku, ceru, mědi, zinku, křemíku, manganu a kobaltu). Hlavními procesy, které nanomateriály zajišťují v průběhu remediace, jsou adsorpce a redukce znečišťujících látek. Pro zabránění koagulaci jednotlivých nanočástic, která by vedla ke snížení efektivity remediačních procesů, se používají organické (především polymerní) a anorganické (sloučeniny křemíku nebo uhlíku) látky. Expozice nanomateriálům je potenciálním nebezpečím pro celé ekosystémy a může představovat značná zdravotní rizika i pro člověka.

Abstract:

The rapid rise of nanotechnologies for environmental cleanup derives from different physico chemical properties of materials at the nanoscale. There is a list of pollutants that could be mentioned in connection with contaminated water and soil. In this thesis, the attention is focused on heavy metals, organic dyes, halogenated compounds, and undesirable microorganisms. The most common nanomaterials used for remediation consist of metals (zero-valent iron, copper, palladium), metal oxides (oxides of iron, magnesium, cerium, copper, zinc, silicon, manganese, and cobalt) and bimetallic nanoparticles. The main processes mediated by nanomaterials during remediation include adsorption and reduction of pollutants. To avoid coagulation of nanoparticles and, in turn, reduction of the remediation affectivity, nanoparticles are stabilized mainly by organic polymers or inorganic carbon and silicon compounds. The last chapter focuses on toxicity of nanomaterials for ecosystems and humans.

Keywords

nanomateriály, nanočástice, znečištění, remediace, toxické kovy, organická barviva, halogenované sloučeniny, regenerace, adsorpce, nanomaterials, nanoparticles, pollution, remediation, heavy metals, organic dyes, halogenated compounds, regeneration, adsorption

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 27. 6. 2016
• Supervisor: Mgr. Bc. Lucie Bielská, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Experimental Biology / Special Biology