Környezetszennyező anyagok talajbani mozgásának és megkötődésének elektrokémiai és radionyomjelzéses modellezése
Angol cím
Electrochemical and radiochemical investigation of the movement and uptake of environmental pollutants in soils
zsűri
Kémia 1
Kutatóhely
TTK Kolloid- és Környezetkémiai Tanszék (Debreceni Egyetem)
projekt kezdete
2005-01-01
projekt vége
2007-12-31
aktuális összeg (MFt)
3.800
FTE (kutatóév egyenérték)
0.98
állapot
lezárult projekt
Zárójelentés
kutatási eredmények (magyarul)
1. Mádról és Kuzmicéből (Szlovákia) származó bentonitokat és USA-ból kapott agyagásványokat különböző mértékben hidrofóbizáltunk alifás és aromás, egy-, és többláncú kationos tenzidekkel. Ugyanezen anyagokat nagy-, ill. kis molekulatömegű humátokkal kezelve agyag-humusz komplexeket állítottunk elő. Segítségükkel ún. karakterisztikus talaj-modelleket készítettünk. Vizsgáltuk a humuszféleségek oldatbeli viselkedését is, megállapítottuk a CAC értéküket. A Debreceni Hulladéklerakó Telep altalajából mintákat vettünk.
2. Elektrokémiai vizsgálatokat végeztünk (ciklikus-, és hidrodinamikai voltammetria) az előző pontban ismertetett anyagokból készített agyagmódosított elektródokkal. Kimutattuk a duzzadási és hidratációs folyamatok szerepét és a humusz-aggregáció hatását. Kinetikai paramétereket számoltunk a duzzadási-zsugorodási folyamatok elemzésével, vizsgáltuk a félvezető nanorészecskék inkorporációs hatását. Közvetett módon adatokat szereztünk Pickering-típusú emulziók stabilitását illetően is. Forgó korong agyagmódosított elektróddal permeációsebességeket határoztunk meg. Heterociklusos környezetszennyező anyagok transzportját kationos festékekkel hidrofóbizált agyagfilmekkel modelleztük. Kimutattuk az aggregációs folyamatok hatásait.
3. 137Cs+ izotóp felhasználásával sugárabszorpciós módszerrel tanulmányoztuk a mesterségesen előállított talajokban, s a valódi talajmintákban a diffúziós anyagtranszportot. Megállapítottuk a szorpciós-, és szerkezeti változások hatásait. Adatokkal igazoltuk a Debreceni Hulladéktároló Telep megfelelő izolációját.
kutatási eredmények (angolul)
1. Different extents of hydrophobization were reached by soaking hydrophilic bentonites (Mád, Kuzmice) and montmorillonites (USA) in aqueous cationic surfactant solutions of different concentration for different amounts of time. Soaking the hydrophilic/hydrophobized clays in humic acid (sodium salt) solutions resulted in the formation of high/low molecular weight humic acid – clay organo – mineral complexes. The surface activity and the formation of aggregates (CAC concentration) in the solution were investigated by surface tension as well as rheological measurements.
2. Transport processes of ions and molecules at clay (characteristic soil model) – modified electrodes measured by cyclic/hydrodynamic voltametric techniques serve as efficient models to study how pollutants move through clay layers and soils containing organo-mineral complexes. We have pointed out the role of swelling and hydration processes and the effect of aggregation of humic substances. Kinetical measurement data provide information about diffusional transport: rate coefficients and Dp permeation rates have been calculated. Nanocomposite films, cationic dye (aggregated-deaggregated) incorporation effect and Pickering-type emulsions have also investigated.
3. Results of radioabsorption measurements on the transport of 137Cs+ ions through clay/soil layers of different humate contents have been presented. These investigations may be promoted as models, for the movement of radioactive pollutants within soil.
Joó P: Az újra felfedezett ''elhanyagolt dimenziók világa''; elektródmódosítás kolloidokkal: nanokolloid kompozitokkal, radiokolloidokkal, Magyar Kémiai Folyóirat (közlésre elfogadva), 2007
Joó P: Surfactant-clay mineral interaction: and electrochemical survey, Abstract# 3.3-32 (p. 326) in 4th World Congress and Emulsions, Lyon Oct 3-6, 2006
Fitch A; Joó P; Mellican S: Hydration-dehydration processes in clay-nanoparticle composites, Colloids and Surfaces A (közlésre előkészítve), 2007
Joó P: Electrochemical permeability measurements of hydrophilic and hydrophobized montmorillonite films Part III. Dye incorporation (aggregation-deaggregation:..., Colloids and Surfaces A (előkészületben), 2007
Joó P: Electrochemical permeability measurements of hydrophilic and hydrophobized montmorillonite films: sye incorporation (aggregation; sorption and heteroadagulation), p.43 (02.4.) in Book of Abstracts, 20th Conference of ECIS and 18th Conference of ECIC, Budapest Seot 170-2, 2006
