title: Μελέτη αλληλεπίδρασης νανοσωματιδίων διοξειδίου του τιτανίου με καολινίτη
title: Interaction of Titanium Dioxide Nanoparticle with Kaolin 
Creators: name: Φασουλετου Δημητρα
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2020

description: Το διοξείδιο του τιτανίου αποτελεί ένα από τα πιο δημοφιλή νανοσωματίδια καθώς έχει ευρεία εφαρμογή σε  προϊόντα όπως καλλυντικά, αντηλιακά, χρώματα επικαλύψεις, φωτοκαταλύτες και περιβαλλοντικούς καταλύτες (Mueller and Nowack, 2010). Η συνεχώς αυξανόμενη χρήση του, καθιστά αναπόφευκτη την εισχώρηση του στο φυσικό περιβάλλον, και εν συνεχεία μεταφορά του στους υπόγειους σχηματισμούς .Τα σωματίδια αργίλου, ένας τύπος ανόργανων κολλοειδών, είναι τα περισσότερα άφθονα κολλοειδή σε φυσικά υδάτινα συστήματα. Δεδομένου ότι περιέχουν ετερογένεια επιφανειακού φορτίου, τα σωματίδια αργίλου βρέθηκαν να έχουν υψηλή δυνατότητα αλληλεπίδρασης με άλλα (βιο) κολλοειδή και θα μπορούσε χρησιμεύουν ως φορείς των κολλοειδών, επηρεάζοντας τις διανομές τους φυσικό περιβάλλον (Schroth et al., 1997; Zhao et al., 1991; Vasiliadou et al., 2011; Syngouna  et al., 2013). Κρίνεται λοιπόν αξιόλογη η μελέτη της αλληλεπίδρασης του διοξειδίου του τιτανίου με  το αργιλικό, ώστε να διαπιστωθεί κατά πόσο και υπό ποιες συνθήκες είναι δυνατόν να επηρεαστεί η συμπεριφορά και προσρόφηση των νανοσωματιδίων του διοξειδίου του τιτανίου στο πορώδες μέσο. Για τη μελέτη της αλληλεπίδραση των νανοσωματιδίων  TiO2 με τα κολλοειδή καολινίτη (KGa-1b), αρχικά πραγματοποιήθηκαν στατικά και δυναμικά πειράματα διαλείποντος έργου. Στα δυναμικά πειράματα που χρησιμοποιήθηκε  πορώδες μέσο και συγκεκριμένα χαλαζιακή άμμος. Αναλυτικότερα εκτελέστηκαν  πειράματα διαλείποντος έργου με διαφορετικές συγκεντρώσεις (50, 100m, 200mg/L) και διαφορετικές τιμές ιοντικής ισχύς (1, 25, 50,100mM) και υπολογίστηκαν τα αντίστοιχα κινητικά δεδομένα για κάθε πείραμα. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν πειράματα ροής σε κορεσμένη στήλη με νερό και πληρωμένη με χαλαζιακή άμμο, με σκοπό να προσδιοριστούν τα χαρακτηριστικά της μεταφοράς των νανοσωματιδίων TiO2 και του KGa-1b ξεχωριστά αλλά και τα χαρακτηριστικά της συμμεταφοράς αυτών.
description: Titanium dioxide is one of the most popular nanoparticles as it is widely used in products such as cosmetics, sunscreen, colour, coatings, photocatalysts and environmental catalyst (Mueller and Nowack, 2010). The ever-increasing use makes it unavoidable to enter in the natural environment, and subsequently transport to underground formations. Clays a form of organic colloids are the most abundant colloids in natural aquatic systems. Since they contain surface charge heterogeneity, the clay particles have been found to have a high potential for interaction with other bio-colloids and could serve as colloidal carriers, affecting their distribution in the natural environment (Schroth et al., 1997; Zhao et al., 1991; Vasiliadou et al., 2011; Syngouna et al., 2013). It is therefore worthwhile to study the interaction of titanium dioxide with aluminate in order to determine whether and under what conditions the behavior and adsorption of titanium dioxide nanoparticles on the porous medium can be affected. To study the interaction of TiO2 nanoparticles with kaolinite colloids (KGa-1b), static and dynamic batch experiments were initially performed. In the dynamic experiments, quartz sand was used as porous medium. In detail, batch experiments with different concentrations (50, 100, 200 mg/L) and different ionic strength values ​​(1,  25,  50,100 mM) were performed and the corresponding kinetic data were calculated for each experiment. Subsequently, flow experiments were performed on a saturated column of water, filled with quartz sand in order to determine the transport properties of the TiO2 and KGa-1b separately and their contribution characteristics.