Nanočastice elementárneho železa sa môžu použiť aj v rôznych modifikáciách vo forme bimetalických nanočastíc (BNP), napríklad Fe/Pd a Fe/Ni.
Reaktivita povrchu elementárneho železa (nZVI) sa môže výrazne zvýšiť malou prímesou ušľachtilého kovu, napr. paládia. Vplyvom výmeny elektrónov medzi týmito dvomi kovmi vznikajú na povrchu drobné elektrické články, pričom železo pôsobí ako anóda a ľahšie oxiduje. Odskúšali sa už rôzne kombinácie (napríklad Fe/Pd, Fe/Pt, Fe/Ag, Fe/Ni). Páry železo – ušľachtilý kov tvoria galvanické články, v ktorých železo funguje ako anóda a prednostne oxiduje. Ušľachtilý kov, naopak, sa správa ako katóda. Zistilo sa, že napríklad pri dechlorácii CCl4 pomocou nZVI a BNP-Fe/Pd vznikajú výrazne odlišné produkty (Nováková, 2009). Reakcie CCl4 s nanočasticami Fe/Pd prebiehajú rýchlejšie a vzniká pri nich väčšie množstvo metánu ako pri reakciách samotného nZVI. Bimetalické nanočastice sa môžu použiť na deštrukciu chlórovaných uhľovodíkov (napríklad TCE a PCB).
Príprava bimetalických nanočastíc prebieha v dvoch etapách. V prvej etape sa pripraví nanoželezo. V druhej etape sa reduktívnym pokovovaním Pd2+ (z roztoku acetátu paládnatého [Pd(C2H3O2)2]3) na nanočasticiach železa vytvorí tenká vrstva paládia. Reakciu môžeme opísať rovnicou (Wang a Zhang, 1997):
Fe0 + Pd2+ → Fe2+ + Pd0.
Laboratórne experimenty uskutočnené na konci 90. rokov minulého storočí ukázali, že bimetalické častice (napríklad Pd/Fe a Pd/Zn) majú veľkú účinnosť pri odstraňovaní chlórovaných uhľovodíkov z vodného prostredia. Napríklad častice železa s malou prímesou paládia sú v laboratórnych podmienkach schopné rozložiť zlúčeniny, ako sú PCE, TCE, 1,1-DCE, c-DCE a t-DCE, na etán a chloridový ión počas niekoľkých minút (Muftikian et el., 1995).
Dobré výsledky sa dosiahli aj použitím bimetalických nanočastíc na odstránenie PCB (Griffini et al., 1995; Mikszewski, 2004). Bimetalické nanočastice na báze Ni/Fe a Cu/Fe sa použili na rozklad trichlóretánu a trichlóreténu (Lien a Zhang, 2001) a nanočastice typu Pt/Fe či Pd/Zn na rozklad chlórovaných benzénov (Fennelly a Roberts, 1998). Platina, striebro, kobalt, meď a nikel sa skúšajú v laboratórnych podmienkach ako alternatívne metalické nanočastice (Nutt et al., 2005; Zhang, 2003). Bimetalické nanočastice paládium – zlato (Pd/Au) sa úspešne testovali v laboratórnych podmienkach, ich použitie je však drahšie ako použitie nanoželeza (Nutt et al., 2005).
© Atlas sanačných metód environmentálnych záťaží
Autori: Jana Frankovská, Jozef Kordík, Igor Slaninka, Ľubomír Jurkovič, Vladimír Greif,
Peter Šottník, Ivan Dananaj, Slavomír Mikita, Katarína Dercová a Vlasta Jánová
Štátny geologický ústav Dionýza Štúra, Bratislava 2010, 360 s,
ISBN 978-80-89343-39-3