Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Αλληλεπίδραση νανοσωματιδίων TiO₂​ με χαλαζιακή άμμο

Papaioannou Alexandros-Anastasios

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/0DA59F30-9EFC-414B-916C-696E6E4A1466
Έτος 2017
Τύπος Διπλωματική Εργασία
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Τα νανοσωματίδια διοξειδίου ή οξειδίου του τιτανίου (TiO₂) αποτελούν ένα πολλά υποσχόμενο μηχανικά κατασκευασμένο νανοϋλικό (Engineered Nanomaterial-ENM) με εφαρμογές στην τεχνολογία, την αποθήκευση ενέργειας, τη φαρμακολογία και την ηλεκτροκατάλυση. Το ενδιαφέρον που έχει επιδείξει η βιομηχανία για τα ENMs έχει οδηγήσει στην διαρκώς αυξανόμενη παραγωγή τους και μεταξύ άλλων και των νανοσωματιδίων του διοξειδίου του τιτανίου. Ως αποτέλεσμα αυτού τα νανοσωματίδια διοξειδίου του τιτανίου δύνανται να καταλήξουν στο περιβάλλον, γεγονός που έχει αυξήσει το ενδιαφέρον της ακαδημαϊκής κοινότητας για την κατανόησης της περιβαλλοντικής τύχης και των τρόπων μεταφοράς τους. Τόσο η μεταβολή των διάφορων ιδιοτήτων των αιωρημάτων του διοξειδίου του τιτανίου, όπως η συσσωμάτωση, αλλά και η μεταφορά των νανοσωματιδίων του, σε κορεσμένα πορώδη μέσα έχουν παρατεθεί με σχετικά άρθρα στη βιβλιογραφία. Σύμφωνα με αυτά, τα νανοσωματίδια του διοξειδίου του τιτανίου παρουσιάζουν μεγάλη κινητικότητα σε κορεσμένα πορώδη μέσα. Το ενδιαφέρον για την τύχη και τη μεταφορά των νανοσωματιδίων του διοξειδίου του τιτανίου για τον κλάδο της Περιβαλλοντικής Μηχανικής είναι καταφανές, δεδομένου ότι το έδαφος κατά τόπους αποτελεί κορεσμένο πορώδες μέσο.Προκειμένου να εκτιμηθεί σε πρώτο στάδιο η αλληλεπίδραση των νανοσωματιδίων του διοξειδίου του τιτανίου με χαλαζιακή άμμο, εδαφικό υλικό που συναντάται στην πλειονότητα των εδαφικών σχηματισμών ανά τον κόσμο, εκτελέστηκαν κινητικά πειράματα διαλείποντος έργου (batch experiments) στα οποία μελετήθηκε η προσρόφηση του διοξειδίου του τιτανίου σε χαλαζιακή άμμο, η οποία χρησιμοποιήθηκε με σκοπό να προσομοιάσει το υπέδαφος. Τα πειράματα εκτελέστηκαν σε πωματισμένους δοκιμαστικούς σωλήνες (vials), οι οποίοι προσομοίαζαν αντιδραστήρες διαλείποντος έργου (batch reactors), τόσο σε στατικές όσο και σε δυναμικές συνθήκες για τρεις διαφορετικές τιμές ιονικής ισχύος, Iₛ, 2 mM, 6 mM και 20 mM σε pH=7, για τρεις διαφορετικές τιμές pH, 4, 7 και 10 σε ιονική ισχύ Iₛ=2 mM, καθώς και για τρεις διαφορετικές τιμές πειραματικής θερμοκρασίας Tₑₓₚ, 8 ⁰C, 13 ⁰C και 25 ⁰C. Επιδιώχθηκε επίσης η κατάρτιση κατάλληλης μεθόδου για την παρασκευή θερμοδυναμικά σταθερών αιωρημάτων νανοσωματιδίων TiO₂, ενώ με μετρήσεις του δυναμικού-ζ και της υδροδυναμικής διαμέτρου, dₚ, μελετήθηκε η τάση συσσωμάτωσής τους. Τέλος, επιχειρήθηκε να προταθεί ένα μοντέλο συσσωμάτωσης για νανοσωματίδια, το οποίο λαμβάνει υπόψη του τρεις σημαντικές παραμέτρους για τη σταθερότητα των νανοσωματιδίων, την ιονική ισχύ Iₛ, το pH και τη θερμοκρασία.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά