Σύνθεση και χρήση νανοϋλικών για την αποκατάσταση ρυπασμένων εδαφών και υπόγειων υδάτων

Στη διδακτορική διατριβή μελετήθηκε μια εναλλακτική «πράσινη» μέθοδος για τη σύνθεση νανοσωματιδίων σιδήρου, nZVI, που βασίζεται στη χρήση φυτικών εκχυλισμάτων. Η καινοτόμος αυτή μέθοδος παραγωγής νανοσιδήρου περιλαμβάνει την αναγωγή διαλύματος τριχλωριούχου σιδήρου με φυτικά εκχυλίσματα. Τα φυτικά εκχυλίσματα είναι πλούσια σε πολυφαινόλες, οι οποίες έχουν διπλή δράση: (α) ενεργούν ως αναγωγικά μέσα για την μετατροπή υδατικών ιόντων Fe(III) σε νανοσωματίδια σιδήρου και (β) προσροφώνται στην επιφάνεια των νανοσωματιδίων και δημιουργούν ένα προστατευτικό στρώμα, το οποίο αναστέλλει τη συσσωμάτωση και εμποδίζει την ταχεία οξείδωση του nZVI. Τα νανοσωματίδια σιδήρου έχουν αποδειχθεί αποτελεσματικά αναγωγικά μέσα για μια ευρεία ποικιλία ρύπων συμπεριλαμβανομένων των χλωριωμένων οργανικών ενώσεων και των βαρέων μετάλλων. Παράλληλα με τη σύνθεση του νανοσιδήρου με φυτικά εκχυλίσματα και χυμούς, εξετάστηκε και η σύνθεση νανοσωματιδίων του σιδήρου και διμεταλλικών νανοσωματιδίων σιδήρου/χαλκού με την εφαρμογή της συμβατικής μεθόδου με χρήση βοροϋδριδίου το νατρίου. Τα σωματίδια αυτά ελέγχθηκαν ως προς την αποτελεσματικότητα τους για την αναγωγή των νιτρικών ιόντων στα υπόγεια ύδατα.Η διδακτορική διατριβή περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια: 1) Σύνθεση νανοσωματιδίων σιδήρου και διμεταλλικών σωματιδίων σιδήρου/χαλκού και χρήση τους για την αναγωγή νιτρικών ιόντων, 2) Σύνθεση αιωρημάτων νανοσιδήρου με φυτικά εκχυλίσματα και αξιολόγηση της απόδοσης διαφόρων φυτικών εκχυλισμάτων, 3) Αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας nZVI για την αναγωγή διαλύματος εξασθενούς χρωμίου σε δοκιμές παρτίδας, 4) Μελέτη της διεισδυτικότητας του αιωρήματος nZVI και δοκιμές αναγωγής εξασθενούς χρωμίου σε στήλες, και 5) Η αξιολόγηση της διασποράς και της μεταφοράς των νανοσωματιδίων σιδήρου σε ένα εδαφικό υλικό σε πιλοτική κλίμακα και η αξιολόγηση του ως προς την αναγωγή και αποκατάσταση ρυπασμένων υδάτων με εξασθενές χρώμιο.