1828 94/10(2015) AGH w Krakowie GABRIELA PIECZARA * , NYAMAA MENDSAIKHAN, MACIEJ MANECKI, GRZEGORZ RZEPA The effect of synthesis method on the physicochemical properties of ferrihydrite and Si-doped ferrihydrite Wpływ metody syntezy na właściwości fizykochemiczne ferrihydrytu i Si-ferrihydrytu DOI: 10.15199/62.2015.10.36 Inż. Nyamaa MENDSAIKHAN w roku 2015 uzyskała stopień inżyniera na kierunku górnic- two i geologia na Wydziale Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie. Obecnie mieszka w Mongolii. Specjalność – geologia i górnictwo. Katedra Mineralogii, Petrografii i Geochemii, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, tel.: (12) 617-45-42, fax: (12) 633-43-30, e-mail: gabriela.pieczara@gmail.com Mgr inż. Gabriela PIECZARA w roku 2013 ukoń- czyła studia na Wydziale Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska AGH w Krakowie. Od 2013 r. jest doktorantką w Katedrze Mineralogii, Petrografii i Geochemii tej uczelni. Specjalność – ochrona środowiska i inżynieria mineralna. * Autor do korespondencji: Pure Fe 5 HO 8 ·4H 2 O and Si-doped ferrihydrites (Si/Fe = 0.1 molar ratio) were pptd. from aq. solns. of Fe 2 (SO 4 ) 3 and Fe(NO 3 ) 3 with NaOH optionally in presence of Na 2 SiO 3 un- der stirring. Si-contg. ferrihydrites had smaller particles and showed higher thermal stability and sp. surface area than the pure ones. Przeprowadzono syntezę ferrihydrytów (Fe 5 HO 8 ·4H 2 O) czystych (bez domieszki Si) i zawierających domieszki Si (stosunek mo- lowy Si:Fe = 0,1) przez wytrącanie z roztwo- rów wodnych. Porównano produkty otrzymane w reakcji zobojętniania roztworów siarczanu żelaza(III) (metoda siarczanowa) lub azotanu żelaza(III) (metoda azotanowa). Wykazano, że czyste ferrihydryty otrzymane metodą azota- nową charakteryzują się mniejszymi rozmia- rami cząstek, większą powierzchnią właściwą, mniejszym stopniem uporządkowania struktu- ry oraz mniejszą trwałością termiczną. Sposób syntezy ma mniejszy wpływ na różnice we wła- ściwościach ferrihydrytów z domieszką Si. Ferrihydryt (Fe 5 HO 8 ·4H 2 O) to metastabilny uwodniony tlenowo- dorotlenek żelaza(III) o nieuporządkowanej strukturze i niestechiome- trycznym składzie chemicznym 1) . W środowiskach przypowierzchnio- wych odgrywa on znaczącą rolę w reakcjach strącania, sekwestracji i redoks zachodzących w obiegach wielu pierwiastków, m.in. Si, Al, P, C i S 2) . Dlatego chemizm naturalnego ferrihydrytu kształtują rozmaite domieszki. Ferrihydryt jest uważany za jeden z ważnych składników naturalnych substancji żelazistych (m.in. gleb, zwietrzelin, ochr i rud darniowych) 3) , dzięki któremu materiały te charakteryzują się dużą pojemnością sorpcyjną względem metali i metaloidów 4) . Unikatowe właściwości ferrihydrytu, takie jak niewielki rozmiar cząstek, rozwinięta powierzchnia właściwa, duża reaktywność i niski koszt produkcji powodują, że jest on atrakcyjnym nanomateriałem znaj- dującym zastosowanie w wielu technologiach chemicznych. Zdolność do adsorpcji fizycznej i chemicznej różnych adsorbatów wykorzystuje się do otrzymywania katalizatorów. Spośród wielu nośników katalizato- rów jednym z najczęściej stosowanych jest krzemionka, która zarazem występuje powszechnie w składzie naturalnego ferrihydrytu. Badania podejmowane nad właściwościami tego minerału wraz z domieszkami są jednak trudne do interpretacji. Dlatego najczęściej jest on synte- tyzowany w czystej postaci, a następnie poddawany modyfikacjom. Syntetyczne analogi ferrihydrytu mogą znaleźć potencjalne zastoso- wanie jako katalizatory m.in. w zaawansowanych procesach utlenia- nia z odczynnikiem Fentona 5) , przy rozkładzie nadtlenku wodoru 6) ,