Technologie výroby nanočástic elementárního železa (nZVI) v porézní uhlíkové matrici pro reduktivně-sorpční technologie

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F14%3A33152318" target="_blank" >RIV/61989592:15310/14:33152318 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Technologie výroby nanočástic elementárního železa (nZVI) v porézní uhlíkové matrici pro reduktivně-sorpční technologie

Popis výsledku v původním jazyce

Byla vyvinuta technologie výroby nanočástic železa v porézní uhlíkové matrici. Vhodnými modifikacemi reakčních parametrů vysokoteplotního procesu ve vhodné uhlík-obsahující atmosféře lze připravit řadu materiálů, které se liší zastoupením nanočástic kovového železa, karbidu železa a uhlíku, zároveň lze řídit vlastnosti uhlíkové matrice. Kompozitní materiál efektivně kombinuje sorpční vlastnosti uhlíku a zároveň redukční vlastnosti nanočástic kovového železa. Adsorpce polutantu na uhlíkové struktury zajišťuje dostatečný kontakt mezi polutantem a elementárním železem, které zajistí reduktivní degradaci polutantu. Tento typ kompozitního materiálu je velmi perspektivní v oblasti čištění podzemních a odpadních vod. Kompozitní materiál byl úspěšně otestovánna reálných vodách, kde došlo k úspěšnému odbourání cílených polutantů s efektivitou mezi 98 až 100 %. Pro účely ověření technologie byla firmou LAC, s.r.o. upravena speciální redukční pec s kapacitou výroby }1 kg kompozitu v jedné dávce.

Název v anglickém jazyce

Technology of production nanoscale zero-valent iron (nZVI) particles in porous carbon matrix for reductive-sorption technologies of water treatment

Popis výsledku anglicky

The new technology of preparation zero-valen iron nanoparticles in porous carbon matrix has been developed. By fine tuning the reaction parameters of the high-temperature process in suitable carbon-containing atmosphere, we can prepare scale of materialsdiffering in proportion of zero-valent iron, iron carbides and carbon. The properties of carbon matrix can be controlled as well. The composite material combines effectively sorption properties of carbon and reductive properties of zero-valent iron nanoparticles. The adsorption of pollutants onto carbon matrix ensures its contact with elemental iron which reductively degrades the targeted pollutant. The composite material is suitable for technologies of groundwater and wastewater treatment. It has beentested on contaminated waters, with efficiency of pollutant removal 98 and 100 %. For the purpose of verification, the special reduction furnace has been modified by the LAC Company, enabling preparation of }1 kg composite in one batch.

Druh

Z_tech - Ověřená technologie

CEP obor

CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie

OECD FORD obor

—

Projekt

<a href="/cs/project/TE01020218" target="_blank" >TE01020218: Ekologicky šetrné nanotechnologie a biotechnologie pro čištění vod a půd</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2014

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

NANOBIOWAT-TE01020218V007-WP1/2

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Postup přípravy nanočástic elementárního železa v porézní uhlíkové matrici byl v laboratorním a následně i v poloprovozním měřítku realizován tak, že vhodný prekurzor (nanočástice železa, nanočástice oxidů železa) byly teplotně zpracovány v uhlík obsahující redukční atmosféře ve specializované redukční peci. Volbou prekurzoru, uhlík obsahujícího plynu a teplotního režimu lze řídit vlastnosti vzniklého kompozitu - zejména vlastnosti uhlíkové matrice (od jednoduché povrchové vrstvy na nanočásticích železaaž po složité porézní struktury tvořené uhlíkovými nanotrubičkami). Zvolený postup byl optimalizován pro přípravu kompozitů v měřítku jednotek kilogramů a lze jej převést provozních měřítek. Takto připravený kompozitní materiál vykazuje výborné reduktivně-sorpční vlastnosti v technologiích čištění vod.

Ekonomické parametry

Díky technologicky nenáročnému procesu přípravy nanočástic železa v porézní uhlíkové matrici, kdy je využito levných prekurzorů dostupných na trhu v neomezeném množství a reduktivních pecí obdobné konstrukce jako jsou pece pro výrobu nanočástic železa, je ověřená technologie ekonomicky výhodnější oproti konkurenčním technologiím přípravy obdobných materiálů (např. depozice par apod.). Ekonomická výhodnost je odhadována v řádu desítek procent oproti jiným technologiím přípravy obdobných materiálů. Kombinace reduktivních vlastností nanočástic železa a sorpčních vlastností uhlíkové matrice zajistí efektivnější způsob čištění podzemních a odpadních vod (na jejich čištění je tento produkt nejvíce zaměřen), dlouhodobější účinek a lepší parametry čistícího procesu, čímž lze výrazně snížit náklady na sanace kontaminovaných vod, a to nejenom v rámci ČR, ale celosvětově. Odhadovaná úspora v podobě menších používaných množství reagentu/sorbentu je do 20 % nákladů na materiál.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

61989592

Název vlastníka

Univerzita Palackého v Olomouci

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—