Aggregation and Sedimentation of Aqueous Nanoscale Zerovalent Iron Dispersions

零价铁 粒子聚集 DLVO理论 扩散限制聚集 赤铁矿 磁铁矿 粒径 动态光散射 体积分数 沉积作用 化学工程 扩散 饱和(图论) 胶体 水动力半径 粒子(生态学) 化学 水溶液 纳米颗粒 化学物理 材料科学 纳米技术 矿物学 分形维数 分形 热力学 复合材料 古生物学 吸附 物理化学 有机化学 数学分析 工程类 数学 冶金 地质学 物理 组合数学 海洋学 生物 沉积物
作者
Tanapon Phenrat,Navid B. Saleh,Kevin Sirk,Robert D. Tilton,Gregory V. Lowry
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:41 (1): 284-290 被引量:931
标识
DOI:10.1021/es061349a
摘要

Nanoscale zerovalent iron (NZVI) rapidly transforms many environmental contaminants to benign products and is a promising in-situ remediation agent. To be effective, NZVI should form stable dispersions in water such that it can be delivered in water-saturated porous media to the contaminated area. Limited mobility of NZVI has been reported, however, attributed to its rapid aggregation. This study uses dynamic light scattering to investigate the rapid aggregation of NZVI from single nanoparticles to micrometer size aggregates, and optical microscopy and sedimentation measurements to estimate the size of inter-connected fractal aggregates formed. The rate of aggregation increased with increasing particle concentration and increasing saturation magnetization (i.e., the maximum intrinsic magnet moment) of the particles. During diffusion limited aggregation the primary particles (average radius = 20 nm) aggregate to micrometer-size aggregates in only 10 min, with average hydrodynamic radii ranging from 125 nm to 1.2 μm at a particle concentration of 2 mg/L (volume fraction(Φ) = 3.2 × 10-7) and 60 mg/L (Φ = 9.5 × 10-6), respectively. Subsequently, these aggregates assemble themselves into fractal, chain-like clusters. At an initial concentration of just 60 mg/L, cluster sizes reach 20−70 μm in 30 min and rapidly sedimented from solution. Parallel experiments conducted with magnetite and hematite, coupled with extended DLVO theory and multiple regression analysis confirm that magnetic attractive forces between particles increase the rate of NZVI aggregation as compared to nonmagnetic particles.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
搜集达人应助兴奋仙人掌采纳,获得10
刚刚
阳光的虔纹完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
superspace发布了新的文献求助20
2秒前
朴实寻雪完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
内向花卷完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
胡宇完成签到,获得积分10
3秒前
emchavezangel发布了新的文献求助10
3秒前
郑一鸣完成签到,获得积分10
4秒前
小海绵发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
许卡号完成签到,获得积分20
4秒前
鱼大大发布了新的文献求助10
5秒前
zhengguibin完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
弱水给lin的求助进行了留言
6秒前
云竹丶发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
孔维艺发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
Atlantis发布了新的文献求助10
7秒前
年糕菌发布了新的文献求助10
8秒前
Sunyujie完成签到,获得积分10
8秒前
一只草履虫完成签到,获得积分20
8秒前
朴实寻雪发布了新的文献求助10
8秒前
乖张发布了新的文献求助10
8秒前
鳈sir发布了新的文献求助10
9秒前
mingjing完成签到,获得积分10
9秒前
宽宽发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
顾矜应助许卡号采纳,获得10
10秒前
XXX完成签到,获得积分10
10秒前
zjujirenjie发布了新的文献求助10
10秒前
yy完成签到,获得积分10
10秒前
兴奋赛君完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
2025山东省直机关硬笔书法展示活动获奖名单 500
Energy-Size Reduction Relationships In Comminution 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4939204
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4205734
关于积分的说明 13071023
捐赠科研通 3983950
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2181431
邀请新用户注册赠送积分活动 1197285
关于科研通互助平台的介绍 1109458