Soil washing is a treatment process that has been used extensively for toxicant extraction, yet the process does not detoxify the mobilized pollutants per se. The more common detoxification processes include redox reactions that are mediated by zero-valent metals (ZVMs). Reduction of Cr(VI) to Cr(III) is desirable, as the latter specie is toxicologically innocuous to most living organisms and also has a low mobility and bioavailability. The main goals of this project included the development of an efficient treatment for the extraction and inactivation of toxic inorganic anions using ZVMs from contaminated soils. A variety of micron-sized ZVMs (Al, Cu, Fe, Mg, Ni, Si, and Zn); metallic mixtures (Pd/Fe, Ag/Fe, Cu/Fe, Zn/Fe, Co/Fe, Mg/Fe, Ni/Fe, Al/Fe, Si/Fe, Pd/Cu, Pd/Zn, Pd/Cu/Fe, Pd/Zn/Fe, and Zn/Cu/Fe); Cu and Fe nano-sized particles (NPs), and selected nano-sized bimetallic analogs (Pd/Fe, Cu/Fe and Pd/Cu) were evaluated for reactivity towards the reduction of Cr(VI) in a surfactant preparation (Tween® 20) under a selection of reaction conditions. At circum neutral pHs, a rapid inactivation of the surface was observed for almost all the tested metals whereas complete reduction of Cr(VI) was achieved at acidic pH only by using Cu, Fe, Mg, or Zn. Relative to the reactivity of the zero-valent iron, the tested bimetallic mixtures (Pd/Fe > Pd/Zn> Ag/Fe > Ni/Fe> Zn/Fe > Pd/Cu > Cu/Fe) appreciably increased the pseudo-first order rate constant. The Zn/Cu/Fe, represented a cost-effective preparation providing comparable or improved kinetic parameters relative to the more expensive palladized bimetallic mixtures. The results suggest that the cementation of a noble metal serves not only as a reaction accelerator but also provides protection of the ZVM surface impeding its rapid inactivation. A considerable increase in reactivity (up to 100-fold) was observed with NPs. The formation of clusters of polymeric structures provided a / Le lavage de sols est un processus de traitement qui a été employé intensivement pour l'extraction des produits toxiques, néanmoins le processus ne détoxique pas les polluants mobilisés. Les procédés plus communs de désintoxication incluent les réactions rédox qui sont négociées par les métaux nullivalents (MNVs). La réduction de Cr(VI) au Cr(III) est souhaitable, car la dernière espèce est moins toxique pour la plupart des êtres vivants, et a également une basse mobilité et disponibilité biologique. Les objectifs principaux de ce projet ont inclus le développement d'une méthode efficace pour l'extraction et la détoxication des anions inorganiques toxiques utilisant MNVs dès sols contaminés.Une série de micro-MNVs (Al, Cu, Fe, Mg, Ni, Si, et Zn); de combinaison métalliques (Pd/Fe, Ag/Fe, Cu/Fe, Zn/Fe, Co/Fe, Mg/Fe, Ni/Fe, Al/Fe, Si/Fe, Pd/Cu, Pd/Zn, Pd/Cu/Fe, Pd/Zn/Fe, et Zn/Cu/Fe); de nano-particules (NPs) de Cu et Fe ; ainsi que des NPs bimétalliques (Pd/Fe, Cu/Fe et Pd/Cu) ont été évalués sur la réactivité vers la réduction de Cr(VI) dans une préparation d'agent tensioactif (Tween® 20) sous différentes conditions de réaction. Aux pHs près de la neutralité, on a observé une inactivation rapide de la surface pour presque tous les métaux examinés tandis que la réduction totale de Cr(VI) a été réalisée au pH acide seulement en employant le Cu, le Fe, le magnésium, ou le Zn. Au regard à la réactivité du fer nullivalente, les préparations bimétalliques testées (Pd/Fe > Pd/Zn> Ag/Fe > Ni/Fe> Zn/Fe > Pd/Cu > Cu/Fe) ont sensiblement augmentés la constante de vélocité de pseudo-première taux. La préparation métallique Zn/Cu/Fe, représente un mélange métallique rentable fournissant des paramètres cinétiques comparables ou améliorés par comparaison aux mélanges bimétalliques plus chers qui possèdent du palladium. Les résultats suggèrent, que la cémentation
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.66943 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Rivero-Huguet, Mario |
| Contributors | William D Marshall (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Food Science and Agricultural Chemistry) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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