Nano Particulas De Oxido De Hierro

1. Introduction

La difusión de una amplia gama de contaminantes en las aguas superficiales y las aguas subterráneas se ha convertido en un tema crítico en todo el mundo , debido al crecimiento demográfico , el rápido desarrollo de la industrialización y de largo plazo ( sequías Cundy et al, 2008 ; . . Chong et al, 2010 ; Zeng et al, 2011 ) . . Es por lo tanto de la necesidad de controlar los efectos nocivos de los contaminantes y mejorar las condiciones de vida humana. Los contaminantes persistentes en las aguas residuales incluyen metales pesados, compuestos inorgánicos , contaminantes orgánicos , y muchos otros compuestos complejos ( O'Connor , 1996 ; Fatta et al , 2011 ; . . Li et al , 2011 ) . Todos estos contaminantes liberación en el medio ambiente a través de las aguas residuales son perjudiciales para -nes humanas y el medio ambiente ecológico. Por consiguiente , la necesidad de la eliminación contamo - inants se ha convertido en una necesidad ( Jiang et al , 2006 ; . Huang et al , 2010 ; . Pang et al , 2011a . ) . En un esfuerzo por combatir el problema de la contaminación del agua , rápidos y significativos avances en el tratamiento de aguas residuales se han hecho, inclu-yendo la oxidación fotocatalítica , adsorción / separación y procesamiento de biorremediación (Huang et al, 2006a ; . Zelmanov y Semiat de 2008 , Long et al, 2011 ; . Pang et al, 2011a , 2011b ) . . Sin embargo , sus aplicaciones han sido restringidas por muchos factores , tales como la eficiencia de procesamiento , el método operativo , los requerimientos de energía , y el beneficio económico . Recientemente, nanomateriales (NM ) se han sugerido como eficiente , rentable y alternativa respetuosa del medio ambiente de los materiales de tratamiento existentes , desde el punto de vista tanto de los recursos de conservación y rehabilitación del medio ambiente ( Friedrich et al, 1998 ; . Dimitrov , 2006 ; Dastjerdi y Montazer , 2010 ) . La nanotecnología ofrece la promesa de una inmensa mejoras en las tecnologías de fabricación , electrónica, tele-comunicaciones , la salud e incluso la rehabilitación del medio ambiente (Gross, 2001 ; . Kim et al, 2005 ; Moore, 2006 ) . Se trata de la producción y la utili-zación de una amplia gama de mecanismos nacionales , que incluyen estructuras y dispositivos con el tamaño que van de 1 a 100 nm y muestra única no -piedades encuentran en materiales a granel de tamaño (Stone et al, 2010 . ; Wang et al. , 2010 ) . Hay varios tipos de nanomateriales , como la basada en el carbono mecanismos nacionales ( Mauter y Elimelec , 2008 ; . Upadhyayula et al , 2009 ) y TiO2 mecanismos nacionales ( Khan et al, 2002 ; . . Shankar et al, 2009) , han sido ampliamente estudiados y examen exhaustivo . Sin embargo, la necesidad de mecanismos nacionales a base de óxido de hierro que se estudiará con mayor detalle . Esta revisión evalúa las propiedades importantes de óxido de hierro de los mecanismos nacionales . En él se destacan no sólo los acontecimientos recientes en la aplicación de los mecanismos nacionales de óxido de hierro para el tratamiento de aguas residuales , sino también las deficiencias que limitan su aplicación en gran escala. Se presta una atención primaria para el desarrollo reciente en la utilización de óxido de hierro como los mecanismos nacionales nanosorbents , seguido de discusión crítica en su aplicación como fotocatalizadores . Tecnología de inmovilización - ción Además , el potencial práctico de óxido de hierro basa para mejorar la eficiencia de eliminación de contaminantes es ela - nominal . También se discute el destino probable del método de remediación vertido en el medio ambiente y los mecanismos nacionales asociadas . Una descripción detallada del método de síntesis , propiedades y caracterización de los mecanismos nacionales de óxido de hierro está más allá del alcance de este artículo, pero se pueden encontrar en Laurent et al. ( 2008 ) y la Teja y Koh ( 2009 ) . La estructura de esta revisión se ilustra en la figura . 1

2 . Nanomateriales de óxido de hierro

Existen óxidos de hierro en muchas formas en la naturaleza. La magnetita ( Fe3O4 ) , maghemita ( γ - Fe2O3 ) , y hematita ( α - Fe2O3 ) son las formas más comunes ( Cornel y Schwertmann , 1996 ; Chan y Ellis , 2004 ) . En años recientes , la síntesis y la utilización de óxido de hierro NMs con propiedades y funciones novedosas han sido ampliamente estudiadas , debido a su tamaño en nano - gama , alta área superficial a relaciones de volumen y superparamagnetismo ( McHenry y Laughlin , 2000 ; Afkhami et al, 2010 ; . Pan et al, 2010 ) . . En particular , la facilidad de su síntesis , recubrimiento o modificación , y la capacidad de controlar o manipular la materia a escala atómica podrían proporcionar versatilidad sin igual ( Boyer et al , 2010 ; . . Dias et al , 2011 ) . Además , el óxido de hierro con los mecanismos nacionales bajo -dad tóxico , inercia química y biocompatibilidad muestran un enorme potencial en combinación con la biotecnología ( Huang et al , 2003 ; . Roco , 2003 ; Gupta y Gupta , 2005 ) . Las propiedades únicas, que cuenta para la aplicación de óxido de hierro mecanismos nacionales , así como las diferencias considerable entre los materiales a granel de óxido de hierro , se presentaron en la figura . 2 ( Bystrzejewski et al, 2009 ; . . Selvan et al, 2010 ) .

Se ha informado de que los métodos de preparación y recubrimiento superficial me- diums juegan un papel clave en la determinación de la distribución de tamaños , morfologías -gía , las propiedades magnéticas y de la química superficial de los nanomateriales ( Jeong et al, 2007 ; . Machala et al, 2007 . ) . Muchos investigadores han centrado sus esfuerzos en el desarrollo de métodos químicos y físicos para la síntesis de micronutrientes en polvo (Dias et al. , 2011 ) . Recientemente, una va- riedad de métodos de síntesis se han desarrollado para producir nanopartículas de alta calidad ( Hassanjani et al. , 2011 ) , nano- óvalos ( Zhong y Cao, 2010 ) , nanocintas (Fan et al. , 2011 ) y nanoanillos ( Gòtic et al. , 2011 ) u otras nanoestructuras. . figura 3 presenta las tres más importantes rutas publicadas para la síntesis de nanopartículas de óxido de hierro superparamagnetismo ( SPIONs ) , resumidos por Mahmoudi et al. ( 2011 ) . Los avances en la síntesis de los mecanismos nacionales permiten el control preciso de la superficie de los sitios activos de fabricación de óxido de hierro monodispersas y de forma controlada por los mecanismos nacionales ( Bautista et al , 2005 ; . Li y Somorjai , 2010 ) . Algunos métodos emergentes , tales como hongos / proteínas mediada método biológico y el método sonoquímica , necessitate amplia de- sarrollo . Los estudios futuros deben tratar de hacer frente a diferentes retos para proporcionar nueva eficiente y específica los mecanismos nacionales magnético. Además , el desarrollo de los mecanismos nacionales de óxido de hierro en una escala de campo puede proporcionar un área productiva de la investigación , y se requiere más investigación para explorar el potencial de la aplicación de estos nuevos mecanismos nacionales .

En general , los nanomateriales deben ser estables para evitar la agregación y dotar a una baja tasa de deposición , con el fin de asegurar su reactividad y movilidad ( Schrick et al , 2004 ; . Kanel et al , 2007 ; . . Tiraferri et al , 2008 ) . Sin embargo , se informa de que los mecanismos nacionales tienden a agregarse en solución ( Lin et al . , 2005 ) . Comúnmente , la estabilidad de las nanopartículas coloidales se ve influenciada por los der Waals interacciones electrostáticas y de van (Chen et al . , 2007 ) . Gran parte del trabajo sigue siendo necesaria para avanzar en el conocimiento en la mejora de la estabilidad de los mecanismos nacionales , reduciendo su energía superficial que limita su aplicación a gran escala . Un enfoque potencial atractivo es la modificación de los mecanismos nacionales , basado en el hecho de que el óxido de hierro NMs podría reaccionar con diferentes grupos funcionales . El uso de estabilizador , agente tensioactivo electrostática , y los polímeros estéricos ha sido amplia -mente propuesto para facilitar mecanismos nacionales con restos no - específicos , ligandos específicos , o altamente específicos de grupo ( Hyeon et al , 2001 ; . Harris et al , 2003 ; . Batalha et al, 2010 ; . Sung et al, 2012 ) . .

La estabilidad de las suspensiones coloidales de óxido de hierro puede ser aumentada en gran medida por modificación de superficie con grupos funcionales adecuados, tales como los ácidos fosfónicos , ácido carboxílico y amina ( fig. 4 ) ( Boyer et al , 2010 ; . . Dias et al , 2011 ) . Desde la aplicación práctica depende del tipo de medio modificado , sería crítico para funcionalizar con diversos medios ( Mohanraj y Chen , 2007 ) . Una serie de me- diums puede ser sintonizado para introducir diversos grupos funcionales al óxido de hierro mecanismos nacionales , sino un protocolo completo para lograr este aún no se ha desarrollado y demostrado . Los nanomateriales que están estéricamente estabilizados tienden a permanecer muy dispersa , incluso en aplicaciones industriales ( Tiraferri et al. , 2008 ) . Cabe señalar que la aplicación de óxido de hierro SNM son fuertemente relacionada con sus propiedades intrínsecas , que dependen altamente del método de preparación y medios de modificación ( Machala et al , 2007 ; . . Girginova et al , 2010 ) .

3 . Nanomateriales de óxido de hierro en el tratamiento de aguas residuales

La selección del mejor método y el material de tratamiento de aguas negras es una tarea muy compleja , que debe tener en cuenta una serie de factores , tales

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