穩定奈米零價鐵顆粒之製備及在多孔介質中之傳輸

以零價鐵顆粒去除地下水水中污染物質,如多氯乙烷或氯乙烯,已受到廣泛研究與運用。本研究嘗試將不同界面活性劑加入溶液中製備穩定的奈米鐵懸浮液。如此,處理地下水污染物時,可以鑿井注入方式將奈米鐵懸浮液注入地下水層中,增加傳輸效果,任其擴散至定點,以處理地下水中之含氯碳氫化合物。 研究中使用連續流方式自行製備奈米零價鐵顆粒,並於管線中加入不同之界面活性劑後,探討鐵顆粒在懸浮液中的穩定效果。在界面活性劑的選擇方面,實驗發現市售清潔劑比文獻中常見之界面活性劑SDS (sodium dodecyl sulfate)可使奈米鐵顆粒達到更好的懸浮效果,且對環境之危害較小。實驗結果顯示製備奈米鐵顆粒之原料硫酸亞鐵及硼氫化鈉在濃度為0.009M及0.053M時,生成的奈米鐵顆粒粒徑較小且可達到較好的懸浮效果。實驗於連續流裝置中加入濃度6936 mg L-1市售清潔劑可大幅提升奈米鐵顆粒的懸浮效果且顆粒粒徑經過TEM 顯微鏡觀察約40-150 nm。 實驗最後進行奈米鐵顆粒之土柱貫穿試驗,暸解奈米鐵顆粒於50公分土柱中之傳輸效能。實驗得知約50 %之奈米鐵顆粒貫穿土壤管柱。

作者:王郁翔