Nickel binding with magnetite nanoparticles

磁鉄鉱ナノ粒子とNiの相互作用

Fablet, L.*; Pdrot, M.*; Choueikani, F.*; Kieffer, I.*; Proux, O.*; Pierson-Wickmann, A.-C.*; Cagniart, V.*; 蓬田 匠   ; Marsac, R.*

Fablet, L.*; Pdrot, M.*; Choueikani, F.*; Kieffer, I.*; Proux, O.*; Pierson-Wickmann, A.-C.*; Cagniart, V.*; Yomogida, Takumi; Marsac, R.*

ニッケル(Ni)は環境中に遍在する微量元素である。Niは酸化鉄ナノ粒子との親和性が高く、土壌や水中から酸化鉄ナノ粒子、特に環境中に普遍的に存在する磁鉄鉱によって除去することができれば、環境浄化のための新たな戦略の1つとなり、その研究の意義は大きい。しかし、磁鉄鉱の化学量論(Fe(II)とFe(III)の比率)を制御することが困難であるため、Niと磁鉄鉱の相互作用は十分に理解されていなかった。そこで本研究では、異なるFe(II)とFe(III)の比率を持つ磁鉄鉱ナノ粒子を用い、吸着実験とX線吸収分光法によって溶液中と嫌気雰囲気下におけるNiと磁鉄鉱の相互作用を調べた。この研究により明らかにされた磁鉄鉱とNiの相互作用は、将来的にNi汚染の環境浄化戦略を立案する上で重要な知見となりうる。

Nickel is an omnipresent trace element in the environment. Due to its high affinity for iron oxide nanoparticles, its elimination from soils and water by these nanoparticles represents an interesting strategy, specially by magnetites, which is naturally present in the environment. However, the interactions between Ni and magnetite are poorly understood, because of the difficulty to control the stoichiometry (Fe(II)-to-Fe(III) ratio) of magnetite. The behavior of Ni in the presence of magnetite nanoparticles with different stoichiometries, in aqueous solution and inert atmosphere, are probed by adsorption experiments and X-ray Absorption Spectroscopy. This study helps predicting the interactions between Ni and magnetite in environmental conditions, which can be used for the development of efficient remediation strategies.