<p>Predmet izučavanja ove disertacije je ispitivanje mogućnosti&nbsp; primene stabilisanog nano Fe(0)&nbsp; i &bdquo;zelenom&ldquo; sintezom produkovanog nano&nbsp; Fe(0)&nbsp; u uklanjanju Cr(VI), Cd(II), Cu(II), Ni(II), Pb(II) i As(III)&nbsp; iz vode.&nbsp; Sinteza nano Fe(0) za stabilizaciju izvr&scaron;ena je konvencionalnom metodom&nbsp; redukcije gvožđa sa natrijum borhidridom&nbsp; u prisustvu materijala za stabilizaciju: kaolinita,&nbsp; bentonita i karboksimetil celuloze. Za &bdquo;zelenu&rdquo; sintezu nano Fe(0) kori&scaron;ćeno je li&scaron;će drveća: hrasta, duda i vi&scaron;nje.&nbsp; Karakterizacija&nbsp; dobijenih nanomaterijala izvr&scaron;ena je transmisionom i skenirajućom elektronskom mikroskopijom. Rezultati karakterizacije su pokazali da se tokom sinteze nano Fe(0) natrijum borhidridom i stabilizacije kaolinitom, bentonitom i karboksimetil celulozom, formiraju nano čestice Fe(0) veličine 20 do 90 nm, dok su veličine čestica nano Fe(0) sintetisanih &bdquo;zelenom&ldquo; metodom iznosile 10-30 nm i okarakterisane su kao nano čestice sfernog oblika, različitih veličina bez značajane aglomeracije.&nbsp; Primena nano&nbsp;Fe(0) na efikasnost&nbsp; uklanjanja metala iz vode ispitivana je pri različitim uslovima:&nbsp; uticaju doze nanomaterijala, početne koncentracije&nbsp; metala, pH vrednosti rastvora i kontaktnog vremena.&nbsp; Dobijeni rezultati prilikom ispitivanja uticaja&nbsp; doze nanomaterijala&nbsp; na efikasnosti uklanjanja odabranih metala iz vode primenom stabilisanih i &bdquo;zelenih&ldquo; nanomaterijala&nbsp; pokazali&nbsp; su&nbsp; da se povećanjem doze nanomaterijala&nbsp; povećava efikasnost uklanjanja.&nbsp; Prilikom primene stabilisanih nanomaterijala, koncentracije 14.00 gFe(0)/l,&nbsp; postignute&nbsp; su visoke efikasnosti uklanjanja, već pri dozama od&nbsp; 2 ml, dok je efikasnost uklanjanja primenom&nbsp; &bdquo;zelenih&ldquo; nanomaterijala koncentracije 1,395 gFe(0)/l bila niža. Prilikom ispitivanja uticaja pH vrednosti na uklanjanje metala iz vode primenom ispitivanih nanomaterijala, određeni &nbsp;su optimalni opsezi pH vrednosti pri kojima se postiže najveća adsorpcija metala&nbsp; na ispitivanim nanomaterijalima.&nbsp; Veza između metala&nbsp; i&nbsp; ispitivanih nanomaterijala obja&scaron;njena je modelovanjem Langmuir-ove i Freunlich-ove&nbsp; adsorpcione izoterme. Veće adsorpcione kapacitete prilikom adsorpcije svih ispitivanih metala pokazali su nanomaterijali produkovani &bdquo;zelenom&ldquo; sintezom u odnosu na stabilisane nanomaterijale, &scaron;to je povezano sa veličinom čestica, tj. manje nanočestice nanomaterijala produkovanih &bdquo;zelenom&rdquo; sintezom imaju veću&nbsp; specifičnu povr&scaron;inu i samim tim mogu&nbsp; ponuditi&nbsp; vi&scaron;e reaktivnih mesta, veću reaktivnost i bolju disperziju. Ispitivanje kinetike adsorcije&nbsp; Cr(VI), Cd(II), Cu(II), Ni(II), Pb(II) i As(III) na ispitivanim stabilisanim i &bdquo;zelenom&ldquo; sintezom produkovanim nanomaterijalima pokazalo je veoma brzu reakciju adsorpcije metala na ispitivanim&nbsp;nanomaterijalima i&nbsp; bolje slaganje eksperimentalno dobijenih podataka sa pseudo-drugim kinetičkim modelom.&nbsp; Rezultati dobijeni u ovom&nbsp; istraživanju omogućiće procenu&nbsp; primene nano Fe(0) za uklanjanje metala iz vode, posebno adsorpciju metala iz vode kao i odabir najefikasnijeg i najekonomičnijeg adsorbensa za uklanjanje različitih metala iz vode.</p> / <p>This work is concerned with exploring the possibility&nbsp; of&nbsp; application of&nbsp; stabilized nano Fe(0)&nbsp; and nano Fe (0) produced by &ldquo;green&rdquo; synthesis&nbsp; in the&nbsp; removal&nbsp; of Cr(VI), Cd(II), Cu(II), Ni(II), Pb(II)&nbsp; and&nbsp; As(III)&nbsp; from&nbsp; the&nbsp; water.&nbsp; Synthesis of nano Fe(0) for the stabilization is carried out according to conventional method of iron reduction with sodium borohydride in the presence of a material for stabilization: kaolinite, bentonite and carboxymethyl cellulose. Leaves of oak, mulberry and cherry trees used for&nbsp; &ldquo;green&rdquo;&nbsp; synthesis of nano Fe(0). Characterization of nanomaterials&nbsp; was performed by transmission and scanning electron microscopy.&nbsp; The&nbsp; characterization&nbsp; results&nbsp; have shown that during the synthesis and stabilization of nano Fe (0) process formed nanoparticles with size from 20 to 90 nm, while the nano Fe (0) particles synthesized by &quot;green&quot; method were within the&nbsp; size of&nbsp; 10-30 nm and characterized as spherical nanoparticles with&nbsp; various sizes without significant agglomeration.&nbsp; Application of nano Fe (0) on the&nbsp; removal&nbsp; efficiency of&nbsp; metals from water was studied under different conditions: the influence of&nbsp; nanomaterials&nbsp; dose, the initial metal concentrations, pH value of the solution&nbsp; and the contact time. The results obtained during the examination of the impact of nanomaterial&nbsp; dose&nbsp; on the&nbsp; removal&nbsp; efficiency&nbsp; of selected metals from water&nbsp; have shown that increasing&nbsp; of nanomaterial&nbsp; dose increases removal efficiency. High removal efficiency is achieved when used&nbsp; 2 ml of stabilized nanomaterials, concentration of 14.00 gFe(0)/L, while when &quot;green&quot; nanomaterials,&nbsp; concentration&nbsp; of&nbsp; 1,395&nbsp; gFe(0)/L,&nbsp; were&nbsp; used&nbsp; the removal efficiency&nbsp; was&nbsp; lower.&nbsp; The optimal ranges of pH values&nbsp; at which&nbsp; the tested&nbsp; nanomaterials&nbsp; reach the maximum adsorption of metals&nbsp; were obtained, during the examination of&nbsp; the influence of pH value on removal of metals from water by using the tested nanomaterials&nbsp; The&nbsp; relation&nbsp; between&nbsp; the metals&nbsp; and tested&nbsp;&nbsp; nanomaterials is explained by modeling&nbsp; of&nbsp; Langmuir&#39;s and Freunlich&#39;s adsorption isotherm.&nbsp; Nanomaterials&nbsp; produced&nbsp; by&nbsp; &quot;green&quot; synthesis&nbsp; showed higher&nbsp; adsorption capacity&nbsp; than&nbsp; stabilized&nbsp; nanomaterials, which is related&nbsp; with particle size, i.e. the&nbsp; nanoparticles&nbsp; produced by&nbsp; &quot;green&quot; synthesis&nbsp; have&nbsp; less particles, higher specific surface area and therefore can offer more reactive sites, greater reactivity and better dispersion. Kinetics&nbsp; tests&nbsp; showed a very fast adsorption of metal&nbsp; on&nbsp; the tested nanomaterials and better agreement with the experimental data to&nbsp; second&nbsp; pseudo-kinetic model.&nbsp; The results obtained in this study will enable the assessment of the application of nano&nbsp; Fe (0) for the removal of metals from water, especially for the adsorption of metals from water as well as the selection of the most&nbsp; efficient and most economical of the adsorbent for the removal of various metals from water.</p>

O homem cada vez mais interfere e contamina o meio ambiente. Acidentes envolvendo o derramamento de substâncias químicas no solo tem sido cada vez mais frequente, gerando preocupação aos órgãos ambientais, visto que essa contaminação promove riscos à saúde humana, o que torna necessário intervenções que impulsionam o aprimoramento de técnicas de remediação. Dentre essas técnicas, a utilização de nanopartículas, em especial as nanopartículas de ferro de valência zero, têm se destacado para uso em remediação devido ao baixo custo de produção, elevada reatividade para contaminantes orgânicos e inorgânicos e baixa toxicidade. Para contaminantes inorgânicos não se tem definidas as melhores relações de nano ferro em relação ao contaminante e também o comportamento no solo. Dessa forma o objetivo do trabalho foi avaliar o transporte e a aplicação de nanopartículas de ferro para remediação de um solo residual argiloso, contaminado com cromo hexavalente. O trabalho foi dividido em três fases, em que na primeira foi avaliado a melhor concentração, tipo de nano ferro e determinação do parâmetro de filtração através do uso do ensaio em coluna de parede flexível com corpos de prova indeformados. Na segunda fase, a partir dos resultados da primeira, foram realizados ensaios de remediação do solo contaminado em bancada para se definir as melhores relações entre o nano ferro e o contaminante. E na terceira fase foram realizados ensaios com corpos de prova deformados e contaminados (800mg/Kg de Cr(VI)), para se avaliar a influência da pressão de injeção na eficiência do processo de redução do Cr (VI) Para realização dos ensaios de coluna, foi utilizado um solo residual argiloso, moldando-se corpos de prova de 5 cm de diâmetro e 5 cm de altura, utilizados na fase 1 e 3. Para avaliação do transporte e determinação do parâmetro de mobilidade de filtração foram utilizados 3 tipos de nanopartículas de ferro com e sem estabilizantes, nas concentrações de (1g/L, 4g/L, 7g/L e 10g/L), avaliando mudança na condutividade hidráulica do solo e concentração retida no meio. O parâmetro de filtração foi determinado utilizando-se o modelo analítico proposto por Reddy et al., (2014). Os resultados demonstram que as nanopartículas apresentam uma alta reatividade, porém baixa mobilidade para concentrações mais elevadas, tendo influência também o uso de estabilizantes. Os melhores valores obtidos nesta fase foram para concentrações de 1g/L e 4g/L, tanto para a mobilidade, quanto para a mudança na condutividade do meio O parâmetro de filtração, variou de 10-3s-1, para o nano ferro com surfactante e 10-2s-1, para o nano ferro sem surfactante. Para a remediação do cromo hexavalente se observou uma eficiência de 87% para a relação de 1000mg de Fe° para 23 mg de Cr(VI). Utilizando 4g/L na referida relação agente redutor e contaminante, em coluna se observou que maiores valores de pressão aumentam a eficiência da redução, porém acabam favorecendo a colmatação dos vazios do solo pelas nanopartículas. Utilizando uma pressão de 100Kpa, se obteve um valor de redução máximo próximo de 50%, muito menor que aqueles em bancada. Assim o uso de nanopartículas de ferro é eficiente para remediação de um solo argiloso contaminado com cromo (VI) ex situ, pois o contato do contaminante com o agente redutor se torna mais fácil pela melhor homogeneização do solo. As nanopartículas com surfactante apresentam melhor movimentação no solo e menor valor de filtração, sendo indicado o uso de uma concentração de até 4 g/L para não alterar as características naturais do meio. / The human being is constantly interfering and contaminating the environment. Accidents evolving the spill of chemical and toxic substances in the soil has been more frequently nowadays. This topic became a concern to the environmental regulation departments around the world, since this contaminations promote risks to the human health. In this way the necessity for improvements in the remediation techniques is required. Among the techniques, the use of nanoparticles zero valent iron has being highlight for use in remediation process due it's low cost for production, low toxicity and high reactivity for organic and inorganic contaminants. For inorganic contaminants the best nanoiron/contaminant ration and also the behavior in the soil have not been defined. Thus, the objective of this work was to evaluate the transport and the application of iron nanoparticles for the remediation of residual clay soil contaminated with hexavalent chromium The work is divided in three phases: The first evaluated the best concentration, type of nanoiron and determination of the filtration parameter through the use of the flexible wall column test with undeformed specimens. In the second phase, from the results of the first phase remediation tests were carried out on the contaminated soil in the workbench to define the best relations between the nanoiron and the contaminant. In the third phase, tests with deformed and contaminated test specimens (800 mg / kg Cr (VI)) were carried out to evaluate the influence of the injection pressure on the Cr (VI) reduction efficiency. To perform the column tests, a residual clay soil was used, molding test pieces 5 cm in diameter and 5 cm in height, used in phase 1 and 3. For evaluation of the transport and determination of the parameter of mobility of filtration (1 g / L, 4 g / L, 7 g / L and 10 g / L) were used, evaluating changes in soil hydraulic conductivity and the concentration retained in the system. The filtration parameter was determined using the analytical model proposed by Reddy et al., (2014).The results demonstrate that the nanoparticles have a high reactivity, but low mobility at higher concentrations, and also the use of stabilizers. The best values obtained in this phase were for concentrations of 1g/L and 4 g/L, both for mobility and for the change in conductivity of the system The filtration parameter ranged from 10-3s-1, for the nanoiron with surfactant and 10-2s-1, to the nanoiron without surfactant. For the remediation of the hexavalent chromium, an efficiency of 87% was observed for the ratio of 1000mg Fe ° to 23mg Cr (VI). By using 4g / L in the referred reducing agent and contaminant ratio, it was observed in column that higher pressure values increase the reduction efficiency, but they end up favoring the filling of the voids of the soil by the nanoparticles. Using a pressure of 100Kpa, a maximum reduction value of around 50% was obtained, much lower than those in bench. Thus, the use of iron nanoparticles is efficient for the remediation of a clay soil contaminated with chromium (VI) in deformed samples, since the contact of the contaminant with the reducing agent is made easier by better homogenization of the soil. The nanoparticles with surfactant present better a better movement in the soil and a lower filtration value, being indicated the use of a concentration of up to 4 g/l in order not to alter the natural characteristics of the system.

O homem cada vez mais interfere e contamina o meio ambiente. Acidentes envolvendo o derramamento de substâncias químicas no solo tem sido cada vez mais frequente, gerando preocupação aos órgãos ambientais, visto que essa contaminação promove riscos à saúde humana, o que torna necessário intervenções que impulsionam o aprimoramento de técnicas de remediação. Dentre essas técnicas, a utilização de nanopartículas, em especial as nanopartículas de ferro de valência zero, têm se destacado para uso em remediação devido ao baixo custo de produção, elevada reatividade para contaminantes orgânicos e inorgânicos e baixa toxicidade. Para contaminantes inorgânicos não se tem definidas as melhores relações de nano ferro em relação ao contaminante e também o comportamento no solo. Dessa forma o objetivo do trabalho foi avaliar o transporte e a aplicação de nanopartículas de ferro para remediação de um solo residual argiloso, contaminado com cromo hexavalente. O trabalho foi dividido em três fases, em que na primeira foi avaliado a melhor concentração, tipo de nano ferro e determinação do parâmetro de filtração através do uso do ensaio em coluna de parede flexível com corpos de prova indeformados. Na segunda fase, a partir dos resultados da primeira, foram realizados ensaios de remediação do solo contaminado em bancada para se definir as melhores relações entre o nano ferro e o contaminante. E na terceira fase foram realizados ensaios com corpos de prova deformados e contaminados (800mg/Kg de Cr(VI)), para se avaliar a influência da pressão de injeção na eficiência do processo de redução do Cr (VI) Para realização dos ensaios de coluna, foi utilizado um solo residual argiloso, moldando-se corpos de prova de 5 cm de diâmetro e 5 cm de altura, utilizados na fase 1 e 3. Para avaliação do transporte e determinação do parâmetro de mobilidade de filtração foram utilizados 3 tipos de nanopartículas de ferro com e sem estabilizantes, nas concentrações de (1g/L, 4g/L, 7g/L e 10g/L), avaliando mudança na condutividade hidráulica do solo e concentração retida no meio. O parâmetro de filtração foi determinado utilizando-se o modelo analítico proposto por Reddy et al., (2014). Os resultados demonstram que as nanopartículas apresentam uma alta reatividade, porém baixa mobilidade para concentrações mais elevadas, tendo influência também o uso de estabilizantes. Os melhores valores obtidos nesta fase foram para concentrações de 1g/L e 4g/L, tanto para a mobilidade, quanto para a mudança na condutividade do meio O parâmetro de filtração, variou de 10-3s-1, para o nano ferro com surfactante e 10-2s-1, para o nano ferro sem surfactante. Para a remediação do cromo hexavalente se observou uma eficiência de 87% para a relação de 1000mg de Fe° para 23 mg de Cr(VI). Utilizando 4g/L na referida relação agente redutor e contaminante, em coluna se observou que maiores valores de pressão aumentam a eficiência da redução, porém acabam favorecendo a colmatação dos vazios do solo pelas nanopartículas. Utilizando uma pressão de 100Kpa, se obteve um valor de redução máximo próximo de 50%, muito menor que aqueles em bancada. Assim o uso de nanopartículas de ferro é eficiente para remediação de um solo argiloso contaminado com cromo (VI) ex situ, pois o contato do contaminante com o agente redutor se torna mais fácil pela melhor homogeneização do solo. As nanopartículas com surfactante apresentam melhor movimentação no solo e menor valor de filtração, sendo indicado o uso de uma concentração de até 4 g/L para não alterar as características naturais do meio. / The human being is constantly interfering and contaminating the environment. Accidents evolving the spill of chemical and toxic substances in the soil has been more frequently nowadays. This topic became a concern to the environmental regulation departments around the world, since this contaminations promote risks to the human health. In this way the necessity for improvements in the remediation techniques is required. Among the techniques, the use of nanoparticles zero valent iron has being highlight for use in remediation process due it's low cost for production, low toxicity and high reactivity for organic and inorganic contaminants. For inorganic contaminants the best nanoiron/contaminant ration and also the behavior in the soil have not been defined. Thus, the objective of this work was to evaluate the transport and the application of iron nanoparticles for the remediation of residual clay soil contaminated with hexavalent chromium The work is divided in three phases: The first evaluated the best concentration, type of nanoiron and determination of the filtration parameter through the use of the flexible wall column test with undeformed specimens. In the second phase, from the results of the first phase remediation tests were carried out on the contaminated soil in the workbench to define the best relations between the nanoiron and the contaminant. In the third phase, tests with deformed and contaminated test specimens (800 mg / kg Cr (VI)) were carried out to evaluate the influence of the injection pressure on the Cr (VI) reduction efficiency. To perform the column tests, a residual clay soil was used, molding test pieces 5 cm in diameter and 5 cm in height, used in phase 1 and 3. For evaluation of the transport and determination of the parameter of mobility of filtration (1 g / L, 4 g / L, 7 g / L and 10 g / L) were used, evaluating changes in soil hydraulic conductivity and the concentration retained in the system. The filtration parameter was determined using the analytical model proposed by Reddy et al., (2014).The results demonstrate that the nanoparticles have a high reactivity, but low mobility at higher concentrations, and also the use of stabilizers. The best values obtained in this phase were for concentrations of 1g/L and 4 g/L, both for mobility and for the change in conductivity of the system The filtration parameter ranged from 10-3s-1, for the nanoiron with surfactant and 10-2s-1, to the nanoiron without surfactant. For the remediation of the hexavalent chromium, an efficiency of 87% was observed for the ratio of 1000mg Fe ° to 23mg Cr (VI). By using 4g / L in the referred reducing agent and contaminant ratio, it was observed in column that higher pressure values increase the reduction efficiency, but they end up favoring the filling of the voids of the soil by the nanoparticles. Using a pressure of 100Kpa, a maximum reduction value of around 50% was obtained, much lower than those in bench. Thus, the use of iron nanoparticles is efficient for the remediation of a clay soil contaminated with chromium (VI) in deformed samples, since the contact of the contaminant with the reducing agent is made easier by better homogenization of the soil. The nanoparticles with surfactant present better a better movement in the soil and a lower filtration value, being indicated the use of a concentration of up to 4 g/l in order not to alter the natural characteristics of the system.

O homem cada vez mais interfere e contamina o meio ambiente. Acidentes envolvendo o derramamento de substâncias químicas no solo tem sido cada vez mais frequente, gerando preocupação aos órgãos ambientais, visto que essa contaminação promove riscos à saúde humana, o que torna necessário intervenções que impulsionam o aprimoramento de técnicas de remediação. Dentre essas técnicas, a utilização de nanopartículas, em especial as nanopartículas de ferro de valência zero, têm se destacado para uso em remediação devido ao baixo custo de produção, elevada reatividade para contaminantes orgânicos e inorgânicos e baixa toxicidade. Para contaminantes inorgânicos não se tem definidas as melhores relações de nano ferro em relação ao contaminante e também o comportamento no solo. Dessa forma o objetivo do trabalho foi avaliar o transporte e a aplicação de nanopartículas de ferro para remediação de um solo residual argiloso, contaminado com cromo hexavalente. O trabalho foi dividido em três fases, em que na primeira foi avaliado a melhor concentração, tipo de nano ferro e determinação do parâmetro de filtração através do uso do ensaio em coluna de parede flexível com corpos de prova indeformados. Na segunda fase, a partir dos resultados da primeira, foram realizados ensaios de remediação do solo contaminado em bancada para se definir as melhores relações entre o nano ferro e o contaminante. E na terceira fase foram realizados ensaios com corpos de prova deformados e contaminados (800mg/Kg de Cr(VI)), para se avaliar a influência da pressão de injeção na eficiência do processo de redução do Cr (VI) Para realização dos ensaios de coluna, foi utilizado um solo residual argiloso, moldando-se corpos de prova de 5 cm de diâmetro e 5 cm de altura, utilizados na fase 1 e 3. Para avaliação do transporte e determinação do parâmetro de mobilidade de filtração foram utilizados 3 tipos de nanopartículas de ferro com e sem estabilizantes, nas concentrações de (1g/L, 4g/L, 7g/L e 10g/L), avaliando mudança na condutividade hidráulica do solo e concentração retida no meio. O parâmetro de filtração foi determinado utilizando-se o modelo analítico proposto por Reddy et al., (2014). Os resultados demonstram que as nanopartículas apresentam uma alta reatividade, porém baixa mobilidade para concentrações mais elevadas, tendo influência também o uso de estabilizantes. Os melhores valores obtidos nesta fase foram para concentrações de 1g/L e 4g/L, tanto para a mobilidade, quanto para a mudança na condutividade do meio O parâmetro de filtração, variou de 10-3s-1, para o nano ferro com surfactante e 10-2s-1, para o nano ferro sem surfactante. Para a remediação do cromo hexavalente se observou uma eficiência de 87% para a relação de 1000mg de Fe° para 23 mg de Cr(VI). Utilizando 4g/L na referida relação agente redutor e contaminante, em coluna se observou que maiores valores de pressão aumentam a eficiência da redução, porém acabam favorecendo a colmatação dos vazios do solo pelas nanopartículas. Utilizando uma pressão de 100Kpa, se obteve um valor de redução máximo próximo de 50%, muito menor que aqueles em bancada. Assim o uso de nanopartículas de ferro é eficiente para remediação de um solo argiloso contaminado com cromo (VI) ex situ, pois o contato do contaminante com o agente redutor se torna mais fácil pela melhor homogeneização do solo. As nanopartículas com surfactante apresentam melhor movimentação no solo e menor valor de filtração, sendo indicado o uso de uma concentração de até 4 g/L para não alterar as características naturais do meio. / The human being is constantly interfering and contaminating the environment. Accidents evolving the spill of chemical and toxic substances in the soil has been more frequently nowadays. This topic became a concern to the environmental regulation departments around the world, since this contaminations promote risks to the human health. In this way the necessity for improvements in the remediation techniques is required. Among the techniques, the use of nanoparticles zero valent iron has being highlight for use in remediation process due it's low cost for production, low toxicity and high reactivity for organic and inorganic contaminants. For inorganic contaminants the best nanoiron/contaminant ration and also the behavior in the soil have not been defined. Thus, the objective of this work was to evaluate the transport and the application of iron nanoparticles for the remediation of residual clay soil contaminated with hexavalent chromium The work is divided in three phases: The first evaluated the best concentration, type of nanoiron and determination of the filtration parameter through the use of the flexible wall column test with undeformed specimens. In the second phase, from the results of the first phase remediation tests were carried out on the contaminated soil in the workbench to define the best relations between the nanoiron and the contaminant. In the third phase, tests with deformed and contaminated test specimens (800 mg / kg Cr (VI)) were carried out to evaluate the influence of the injection pressure on the Cr (VI) reduction efficiency. To perform the column tests, a residual clay soil was used, molding test pieces 5 cm in diameter and 5 cm in height, used in phase 1 and 3. For evaluation of the transport and determination of the parameter of mobility of filtration (1 g / L, 4 g / L, 7 g / L and 10 g / L) were used, evaluating changes in soil hydraulic conductivity and the concentration retained in the system. The filtration parameter was determined using the analytical model proposed by Reddy et al., (2014).The results demonstrate that the nanoparticles have a high reactivity, but low mobility at higher concentrations, and also the use of stabilizers. The best values obtained in this phase were for concentrations of 1g/L and 4 g/L, both for mobility and for the change in conductivity of the system The filtration parameter ranged from 10-3s-1, for the nanoiron with surfactant and 10-2s-1, to the nanoiron without surfactant. For the remediation of the hexavalent chromium, an efficiency of 87% was observed for the ratio of 1000mg Fe ° to 23mg Cr (VI). By using 4g / L in the referred reducing agent and contaminant ratio, it was observed in column that higher pressure values increase the reduction efficiency, but they end up favoring the filling of the voids of the soil by the nanoparticles. Using a pressure of 100Kpa, a maximum reduction value of around 50% was obtained, much lower than those in bench. Thus, the use of iron nanoparticles is efficient for the remediation of a clay soil contaminated with chromium (VI) in deformed samples, since the contact of the contaminant with the reducing agent is made easier by better homogenization of the soil. The nanoparticles with surfactant present better a better movement in the soil and a lower filtration value, being indicated the use of a concentration of up to 4 g/l in order not to alter the natural characteristics of the system.

Superparamagnetic -Fe2O3 nanoparticles were synthesized by coprecipitation of ferric and ferrous salts with a base. Resulting nanoparticles were coated with shells, such as poly(N,N- dimethylacrylamide) (PDMAAm), neat and functionalized silica (SiO2 and SiO2-NH2), and polyaniline (PANI). PDMAAm shell was introduced by modification of iron oxide nanoparticle surface with an initiator and N,N-dimethylacrylamide was polymerized producing -Fe2O3&PDMAAm core-shell particles. In case of SiO2-NH2 shell, tetramethyl orthosilicate was used to yield -Fe2O3&SiO2 nanoparticles, which were subsequently modified by (3-aminopropyl)triethoxysilane to prepare γ-Fe2O3&SiO2-NH2 particles. Oxidation of aniline hydrochloride with ammonium persulfate in an aqueous solution of poly(N-vinylpyrrolidone) in the presence of iron oxides produced -Fe2O3&PANI nanoparticles. Finally, the last type of the particles was based on thionin-modified poly(carboxymethyl methacrylate) (PCMMA&Th). The particles were characterized by techniques, such as scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM) and dynamic light scattering (DLS) to determine the particle morphology and hydrodynamic diameter. The presence of the functional groups, chemical composition, and the iron content were investigated by Fourier-transform...

Vojtěch Stejskal - Diplomová práce 2014 - Přírodovědecká fakulta UK v Praze 4 ABSTRACT The thesis describes pilot applications of combined method - combination of sodium lactate and nanoparticles of zero-valent iron and their synergic effect. Two applications of combined method are described onto two geologically different sites - in Rožmitál pod Třemšínem and Spolchemie in Ústí nad Labem. First site is contaminated by polychlorinated biphenyls; contamination is situated in hydraulically well conducted porous media formed by weathered granodiorite. Main contaminants of Spolchemie site are trichloroethylene and tetrachloroethylene, contamination is situated in geologically heterogenous quaternary terrace of Bílina river. Effects of combined method on two different sites were compared and recommendations and conclusions were done. Part of the thesis is research of scientific articles and literature on topics: polychlorinated biphenyls, chlorinated ethylenes, in situ chemical reduction by sodium lactate and nanoiron, natural conditions of both sites, history of sites. In the thesis are also processed and evaluated results of geophysical investigation, changes of groundwater level and results of groundwater monitoring in view of the application of combined method on both sites.