The sedimentation dynamics of Fe3O4

The sedimentation dynamics of Fe3O4@SiO2 nanoparticles (20/30 nm) in water with additions of Na2SO4, CaCl2, NaH2PO4 salts with concentration of (5–100) mM were studied in a vertical gradient magnetic field (B1 ⩽ 0.3 T, dB/dz ⩽ 0.13 T/cm). The presence of magnetic field leads to nanoparticle sedimentation time decreasing from 103 h to 101 h and to 10−2 h when the salts are added. The results are interpreted on the basis of aggregate formation caused by electrostatic, steric and magnetic inter-particle interactions in water medium.

While the stability of Fe3O4@SiO2 nanoparticles in pure water is dependent on steric inter-particle interactions involving polymeric Si–O groups on the surface of the composite particles, the presence of Na+ and Ca2+ cations in water leads to a decrease of electrostatic repulsion because the charge on the nanoparticle surfaces decreases. Magnetic moments, induced in the magnetic field, contribute to the enlargement of the aggregates and, in interacting with the magnetic field gradient, facilitates a quicker sedimentation of the suspension.

The data obtained are useful for the development of methods aimed at the magnetic separation of magnetic nanosorbents in water purification technology.

Results (Thai) 1:

Dynamics ตะกอนเก็บกัก Fe3O4@SiO2 (20/30 nm) ในน้ำการเพิ่ม Na2SO4, CaCl2, NaH2PO4 เกลือเข้มข้นมม. (5 – 100) ได้ศึกษาในสนามแม่เหล็กแนวตั้งไล่ระดับ (B1 ⩽ 0.3 T, dB/dz ⩽ 0.13 T/cm) การปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กที่นำไปสู่เวลาตกตะกอน nanoparticle สูงลดจาก 103 h 101 h และ 10−2 h เมื่อมีเพิ่มเกลือ ผลการแปลความหมาย โดยรวมก่อเกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคไฟฟ้าสถิต steric และแม่เหล็กในน้ำในขณะที่เสถียรภาพของเก็บกัก Fe3O4@SiO2 ในน้ำบริสุทธิ์ขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาค steric ที่เกี่ยวข้องกับเมอร์ซี – O กลุ่มบนพื้นผิวของอนุภาคคอมโพสิต สถานะของ Na + และ Ca2 + แคทไอออนในน้ำสู่ repulsion ไฟฟ้าสถิตลดลงเนื่องจากลดค่าธรรมเนียมบนพื้น nanoparticle สูง ช่วงเวลาแม่เหล็ก การเหนี่ยวนำในสนามแม่เหล็ก ที่นำไปสู่การขยายตัวของมวลรวม และ ในการโต้ตอบกับสนามแม่เหล็ก ไล่ระดับสี ช่วยในการตกตะกอนเร็วระงับข้อมูลที่ได้จะมีประโยชน์สำหรับการพัฒนาวิธีแยกแม่เหล็กของแม่เหล็ก nanosorbents น้ำให้บริสุทธิ์เทคโนโลยี

Results (Thai) 2:

ตกตะกอนการเปลี่ยนแปลงของ Fe3O4 @ SiO2 อนุภาคนาโน (20/30 นาโนเมตร) ในน้ำที่มีการเพิ่มเติมของ Na2SO4, CaCl2, เกลือ NaH2PO4 ที่มีความเข้มข้นของ (5-100) มิลลิศึกษาในสนามแม่เหล็กลาดแนวตั้ง (B1 ⩽ 0.3 T, เดซิเบล / DZ ⩽ 0.13 T / ซม.) การปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กที่นำไปสู่การตกตะกอนของอนุภาคนาโนเวลาลดลงจาก 103 H 101 H และ H 10-2 เมื่อเกลือจะถูกเพิ่ม ผลที่จะตีความบนพื้นฐานของการก่อตัวรวมที่เกิดจากไฟฟ้าสถิต steric และสนามแม่เหล็กปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคในกลางน้ำ. ในขณะที่ความมั่นคงของอนุภาคนาโน Fe3O4 @ SiO2 ในน้ำบริสุทธิ์จะขึ้นอยู่กับ steric ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคที่เกี่ยวข้องกับพอลิเมอกลุ่ม Si-O บนพื้นผิวของอนุภาคคอมโพสิต, การปรากฏตัวของนา + และ Ca2 + ไพเพอร์ในน้ำนำไปสู่การลดลงของไฟฟ้าสถิตเขม่นเพราะค่าใช้จ่ายบนพื้นผิวของอนุภาคนาโนจะลดลง ช่วงเวลาที่แม่เหล็กเหนี่ยวนำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่นำไปสู่การขยายตัวของมวลและในการมีปฏิสัมพันธ์กับการไล่ระดับสีสนามแม่เหล็กอำนวยความสะดวกในการตกตะกอนเร็วของการระงับ. ข้อมูลที่ได้เป็นประโยชน์สำหรับการพัฒนาวิธีการมุ่งเป้าไปที่การแยกแม่เหล็กของ nanosorbents แม่เหล็กในด้านเทคโนโลยีการทำน้ำให้บริสุทธิ์

Results (Thai) 3:

อากาศพลศาสตร์ของ fe3o4 @ SiO2 นาโน ( 20 / 30 nm ) ในน้ำเพิ่มเติมจาก na2so4 CaCl2 , เกลือ , nah2po4 กับความเข้มข้นของ ( 5 ) 100 มิลลิเมตร ในแนวตั้งการศึกษาสนามแม่เหล็ก ( B1 ⩽ 0.3 T dB / DZ ⩽ 0.13 T / ซม. ) การปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กที่นำไปสู่การลดลงสำหรับเวลาจาก 103 101 H และ H 10 − 2 H เมื่อเกลือจะถูกเพิ่ม ผลลัพธ์จะถูกตีความบนพื้นฐานของการรวมที่เกิดจากไฟฟ้าสถิตแม่เหล็กและปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคในเอน้ำปานกลางขณะที่เสถียรภาพของอนุภาคนาโน fe3o4 @ ซิลิกาในน้ำบริสุทธิ์จะขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคพอลิเมอร์เอเกี่ยวข้องกับซี –โอ กลุ่มบนพื้นผิวของอนุภาคคอมโพสิต , การปรากฏตัวของแคลเซียมไอออน Na + และ + น้ำ นำไปสู่การลดลงของอนุกรรมการ เพราะประจุบนอนุภาคนาโนพื้นผิวลดลง แม่เหล็กชั่วขณะ ชักนำในสนามแม่เหล็ก มีส่วนขยายของมวลรวมและในการโต้ตอบกับสนามแม่เหล็กลาด , ทำให้ตกตะกอนได้เร็วขึ้นของระบบข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการพัฒนาวิธีการที่มุ่งแยกแม่เหล็กของแม่เหล็ก nanosorbents เทคโนโลยีบำบัดน้ำ