奈米鐵的發明者是誰？ - 社會議題

By Wallis
at 2008-11-24T00:00

Table of Contents

奈米鐵ㄉ發明者到底是誰？
快告訴我
Hurry up!!!

All Comments

By Thomas
at 2008-11-28T05:00

奈米鐵於現地污染整治之應用
奈米鐵於現地污染整治之應用
楊金鐘
國立中山大學環境工程研究所
而奈米級零價鐵（Nanoscale Zero-Valent Iron；奈米鐵）於污染整治上之優勢，則因其粒徑小、比表面積大等獨特性質，使其有效之反應位址增加，進而得以大幅提昇其氧化/還原反應速率。目前已有許多研究證實奈米鐵可有效去除水中污染物，例如：過氯酸鹽（Zhang, 2003）、含氯有機化合物（Wang and Zhang, 1997; Lien and Zhang, 2001; Liu et al., 2005）、重金屬（Cao and Zhang, 2006; Kanel et al., 2006; Yuan and Lien, 2006）、硝酸鹽（Choe et al., 2000; Yang and Lee, 2005）等。
Chew and Zhang（1998）曾利用電動力技術與零價鐵反應牆結合技術整治受硝酸鹽污染之土壤及地下水，而獲致良好之整治成效。而Yang et al.（2004）分別利用微米級與自行合成之奈米級零價鐵粉，模擬土體中透水性反應牆，並輔以電動力整治技術之操作，進行地下環境中硝酸鹽污染物之整治探討，結果顯示，添加之奈米級鐵粉量僅需微米級之十分之一，即可達到較微米級更高之98.06%之降解效率。此外，Elliott and Zhang（2001）亦曾將奈米級鈀/鐵雙金屬注入地下水受三氯乙烯(TCE)污染之場址，而成功地降低地下含水層TCE之污染濃度。
利用化學溶液還原法製備之奈米鐵，除毋需複雜設備與大量能源消耗外，亦可藉由金屬觸媒之添加，進而製備具催化成效之雙金屬奈米粒子，使其擁有優異之氧化/還原反應速率，且此法具有製程放大容易等特點（Wang and Zhang, 1997; Yang et al., 2004; 楊氏等人，2005；Lien and Zhang, 2007）。惟化學溶液還原法所製備之奈米材料，常因液相中粒子間相互碰撞造成團聚，致使消減其原有表面效應之優勢。故如何簡化奈米材料製備程序、控制粒子均勻成長以及克服微粒團聚，仍為目前奈米科技研究之熱門課題。
由於奈米微粒於地下環境中之傳輸，將受顆粒尺寸、pH值、離子強度、懸浮液組成特性及地下水流速等所影響。因此，為了提升奈米微粒於多孔介質之傳輸效果，Schrick et al.（2004）則利用親水性之碳載體與結合，結果顯示能有效使奈米鐵均勻散佈於石英砂管柱中。此外，Geiger et al.（2003）則應用水、蔬菜油及界面活性劑等物質，將奈米鐵改質後，成功地將其導送至TCE污染之DNAPLs區域。由前述文獻可得知，除克服奈米粒子團聚現象外，如何將奈米材料有效導入環境介質中，遂成此類材料於環境工程應用中亟需克服之問題。
Tratnyek and Johnson（2006）指出，一般研究認為奈米微粒尺寸遠小於地下環境之土壤孔隙，致使評估奈米微粒於地下環境移動現象時，過於簡化其可能之滯留機制（例如：吸附、截留、沈澱等），而與實際現象偏離。在假設布朗擴散(Brownian Diffusion)為奈米微粒優勢運動下，推算出單一奈米鐵顆粒在典型地下環境之移動距離僅介於數十微米至數十米間。故如何將整治試劑有效地導入受污染的環境介質中，遂成當今奈米材料現地整治應用之一大挑戰。
本文將簡略介紹奈米鐵及其懸浮液之製備，並介紹ㄧ奈米鐵懸浮液現地整治應用案例，並闡述奈米鐵懸浮液結合電動力法對於現地整治應用之優勢及功效。
二、奈米鐵製備
2.1水化學法
根據Glavee et al.（1995）研究製備奈米鐵粉之方法指出，利用強還原劑硼氫化鈉水溶液(NaBH4, 0.2 M)與氯化鐵水溶液(FeCl3‧6H2O, 0.05 M)以體積比1：1均勻混合，經氧化還原反應，使鐵離子還原成奈米零價鐵粒子，此水溶液化學還原法可有效製備奈米鐵粉，是較為簡便且經濟之方法，而利用化學還原法製成奈米級零價鐵的粒徑大小約在10~100 nm間。一般而言，文獻上（例如：Li et al., 2006; Saleh et al., 2007）利用此方法所合成之奈米級零價鐵其比表面積大約在35 m2/g左右;然而本文作者之研究小組則具有可製備介孔性奈米級零價鐵使其比表面積大於66 m2/g（楊氏等人，2004a；Yang et al., 2007），甚至可達160 m2/g左右（楊氏等人，2007a）。
2008-11-29 13:12:56 補充：
由美國航空暨太空總署(NASA)贊助，中佛羅里達大學Clausen及Geiger共同領導之的研究團隊（Geiger et al., 2003; Geiger et al., 2006; Quinn et al., 2005），利用食品級植物油、生物可分解之界面活性劑及水形成乳化液膜(Emulisfied Liquid Membrane)與（微米级/奈米级）零價鐵結合成為乳化零價鐵，批次試驗顯示其可有效降解自由相TCE，且沒有產生任何含氯副產物，乳化零價鐵也進一步使用在受TCE污染場址上，證實為有效且經濟可行的整治方法。

By Adele
at 2008-11-28T23:32

好

奈米鐵的發明者是誰？ - 社會議題

All Comments

Related Posts

農藥會造成甚麼影響

馬桶蓋上的污庛

有關公務人員測量製圖考試問題

臉上長很大的痘痘

贊成賣淫議題站不站的住腳？(很急)