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Engineering

Un metodo efficiente per la desalinizzazione selettivo di anioni di iodio radioattivo mediante filtro a membrana incorporato di nanoparticelle d'oro

Published: July 13, 2018 doi: 10.3791/58105
* These authors contributed equally

Summary

Un metodo efficiente per la dissalazione rapida e iono-selettivi di iodio radioattivo in diverse soluzioni acquose è descritto mediante filtri a membrana oro nanoparticelle-immobilizzata in acetato di cellulosa.

Abstract

Qui, dimostriamo un protocollo di dettaglio per la preparazione di membrane in composito a nanomateriali-embedded e la sua applicazione per la rimozione efficiente e iono-selettivi di iodio radioattivo. Utilizzando citrato-stabilizzato di nanoparticelle d'oro (diametro medio: 13 nm) e membrane di acetato di cellulosa, oro membrane incorporato delle nanoparticelle di acetato di cellulosa (Au-CAM) facilmente sono state fabbricate. I nano-materiali adsorbenti in Au-CAM erano altamente stabili in presenza di alta concentrazione di sali inorganici e molecole organiche. Gli ioni ioduro nelle soluzioni acquose rapidamente potevano essere catturati da questa membrana ingegnerizzata. Attraverso un processo di filtrazione utilizzando un'unità filtro contenente Au-CAM, rimozione eccellente efficienza (> 99%) anche come iono-selettivi desalinizzazione risultato è stato raggiunto in breve tempo. Inoltre, Au-CAM fornito buona riutilizzabilità senza diminuzione significativa delle sue prestazioni. Questi risultati hanno indicato che l'attuale tecnologia utilizza la membrana di ibridi derivati dal sarà un processo promettente per la decontaminazione su larga scala di iodio radioattivo da rifiuti liquidi.

Introduction

Per diversi decenni, enorme quantità di rifiuti liquidi radioattivi è stato generato da istituti medici, strutture di ricerca e reattori nucleari. Queste sostanze inquinanti sono state spesso una minaccia palpabile per ambiente e salute umana1,2,3. Soprattutto, lo iodio radioattivo è riconosciuto come uno degli elementi più pericolosi da incidenti nucleari. Ad esempio, un ambientale relazione su Fukushima e Chernobyl reattore nucleare ha dimostrato che la quantità di rilasciato radioattivo iodio tra cui 131I (t1/2 = 8,02 giorni) e 129mi (t1/2 = 15,7 milioni di anni) per l'ambiente era più grande rispetto a quelli di altri radionuclidi4,5. In particolare, l'esposizione di questi radioisotopi provocato alto assorbimento e arricchimento nella tiroide umana6. Inoltre, iodio radioattivo rilasciato può causare grave contaminazione del suolo, dell'acqua di mare e acque sotterranee a causa della loro elevata solubilità in acqua. Di conseguenza, un sacco di processi di risanamento utilizzando vari materiali adsorbenti inorganici ed organici sono stati studiati per catturare iodio radioattivo rifiuti acquosi7,8,9,10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20. anche se grandi sforzi sono stati dedicati per lo sviluppo di sistemi avanzati di adsorbente, l'istituzione di un metodo di decontaminazione mostrando prestazioni soddisfacenti in flusso continuo nella circostanza era molto limitata. Recentemente, abbiamo riferito un processo di desalinizzazione romanzo mostrando buona rimozione efficienza, selettività ionica, sostenibilità e riutilizzabilità utilizzando materiali nano compositi ibridi di nanoparticelle d'oro (AuNPs)21,22 , 23. fra loro, membrane di acetato di cellulosa incorporato di nanoparticelle d'oro (Au-CAM) ha facilitato la desalinizzazione altamente efficiente di ioni ioduro sotto un sistema di flusso continuo rispetto a quelli dei materiali adsorbenti esistenti. Inoltre, l'intera procedura potrebbe essere finita in breve tempo, che era un altro vantaggio per il trattamento di rifiuti nucleari generate da post-uso in applicazioni medicali e industriali. L'obiettivo generale di questo manoscritto è quello di fornire un protocollo dettagliato per la preparazione di Au-CAM24. Inoltre dimostriamo un processo di filtrazione rapida e conveniente per cattura iono-selettivi di iodio radioattivo usando le membrane composite ingegnerizzate. Il protocollo dettagliato in questo rapporto vi offrirà un'utile applicazione di nanomateriali nel campo della ricerca, delle scienze ambientali.

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Protocol

1. sintesi di nanoparticelle di oro citrato-stabilizzato

  1. Lavare il pallone a due colli da (250 mL) e un ancoretta magnetica con acqua regia, una miscela di acido cloridrico concentrato e acido nitrico concentrato in un rapporto di 3:1 in volume.
    Attenzione: soluzione acqua regia è estremamente corrosivo e può provocare esplosione o pelle brucia se non maneggiati con estrema cautela.
  2. Sciacquare la vetreria accuratamente con acqua deionizzata per rimuovere il residuo acido acquoso.
  3. Aggiungere 120 mL di soluzione di acido cloroaurico (HAuCl4, 1mm) per i due colli pallone (250 mL) e scaldarlo a riflusso sotto costante agitazione.
  4. Aggiungere 12 mL di sodio citrato tribasico (35 mM) soluzione rapidamente il pallone da due colli e riflusso la miscela risultante per un altro 20 min per la completa riduzione del sale d'oro.
  5. Consentire la sospensione colloidale di nanoparticelle (profondo rosso) per raffreddare fino a temperatura ambiente.
  6. Misurare la concentrazione di nanoparticelle d'oro (AuNPs) con spettroscopia UV-vis alla lunghezza d'onda di 520 nm (coefficiente di estinzione di 2.8 x 108) utilizzando una cuvette di quarzo (1 cm di lunghezza di percorso).
  7. Aggiungere una goccia di sospensione AuNPs su una griglia di rame rivestita di carbonio (400 mesh) e asciugare a temperatura ambiente. Misurare le dimensioni del AuNPs con microscopia elettronica a trasmissione (TEM).
  8. Mantenere la sospensione delle nanoparticelle di oro colloidale a 4 ° C.

2. preparazione della membrana ibrida (Au-CAM)

  1. Preparazione del filtro a membrana incorporato di nanoparticelle d'oro utilizzando un'unità di siringa
    1. Lavare una membrana in acetato di cellulosa (dimensione dei pori: 0,45 μm, diametro: 25 mm) supportato da un'unità filtrante con acqua deionizzata (10 mL) per tre volte.
    2. Prelevare 10 mL di citrato-stabilizzato AuNPs (10 nM) con una siringa sterile (20 mL) e aggiungerlo lentamente in un filtro a membrana in acetato di cellulosa pre-lavato (Figura 1).
    3. Lavare tre volte l'unità filtro con 10 mL di acqua deionizzata per rimuovere AuNPs non immobilizzati.
      Nota: AuNPs immobilizzato sulla membrana in acetato di cellulosa sono altamente stabile, e così Au-CAM possono essere memorizzati sotto condizioni ambientali per diverse settimane senza la perdita delle loro proprietà chimiche o stabilità.
  2. Preparazione di nanoparticelle d'oro filtro a membrana di pompa del vuoto
    1. Posizionare la membrana in acetato di cellulosa (dimensione dei pori: 0,45 μm, diametro: 47 mm) tra un supporto vetro portafiltro adatta (diametro: 40 mm) e un imbuto graduato (300 mL).
    2. Collegare un'unità combinata del supporto vetro sinterizzato e laureato imbuto un matraccio di recuperare (500 mL) e una pompa a vuoto.
    3. Aggiungere 10 mL di citrato-stabilizzato AuNPs (10 nM) in graduato imbuto e quindi applicare il vuoto fino a quando tutti i AuNPs sono passati attraverso la membrana in acetato di cellulosa (circa 20 s).
    4. Ripetere la stessa procedura (punto 2.2.3) su altro lato della membrana per immobilizzare AuNPs su entrambi i lati della membrana.
    5. Analizzare la superficie di Au-CAM utilizzando il microscopio elettronico a scansione (SEM) nelle condizioni ad alte prestazioni con le tensioni di accelerazione fino a 15 kV (Figura 2d).
      Nota: Per verificare la stabilità delle nanoparticelle in Au-CAM in una condizione di elevata sale, la membrana composita era immerso in soluzione di NaCl 1,0 M per 2 h e allora ispezione visiva è stata effettuata per confermare la stabilità della Au-CAM.

3. assorbimento di iodio radioattivo utilizzando Au-CAM in un sistema Batch

  1. Diluire lo iodio radioattivo ([125I] NaI, 2,2 MBq) in 3 mL di acqua pura, 1,0 M NaCl o 10 nM NaI e aggiungere ogni soluzione in una capsula Petri (50 mm diametro × 15 mm di altezza).
    Attenzione: Lo iodio radioattivo ossidato può essere volatile e deve essere maneggiato con schermi di piombo adeguato e portare fiale. Radiochimici tutti i passaggi devono essere eseguiti in una cappa ben ventilata filtrata carbone, e le procedure sperimentali devono essere monitorate dai rilevatori di radioattività.
  2. Posizionare la Au-CAM che viene preparata utilizzando un filtro del vuoto in soluzioni di iodio radioattivo e li agitare delicatamente a temperatura ambiente.
  3. Prelevare 10 μL della soluzione di iodio radioattivo da di Petri in determinati punti di tempo (0, 5, 10, 30, 60, 120 min) e misurare la radioattività dell'aliquota utilizzando γ-contatore automatico.
  4. Sciacquare la Au-CAM con acqua purificata dopo 120 min e quindi misurare la quantità di radioattività catturato sulla membrana utilizzando γ-contatore automatico (Figura 3).

4. desalinizzazione di iodio radioattivo nella circostanza a flusso continuo

  1. Rimozione di anioni di iodio radioattivo (125ho) utilizzando un filtro di Au-CAM
    1. Sciogliere lo iodio radioattivo (3,7 MBq) in 50 mL di acqua pura, PBS 1X, 1.0 M NaCl, 0.1 M NaOH, 0.1 M HCl, 10mm CsCl, 10mm SrCl2, urina sintetica o acqua di mare.
    2. Prelevare 50 mL di ciascuna soluzione con una siringa sterile (50 mL) e passa attraverso l'unità di filtro Au-CAM ad una portata di circa 1,5 mL/s utilizzando una pompa a siringa (Figura 1).
    3. Trasferire 5 mL del filtrato in un flaconcino di plastica per quantificare la radioattività nella soluzione.
    4. Misurare la quantità di radioattività residua nella soluzione filtrato utilizzando γ-contatore automatico (Figura 4).
  2. Prova di riutilizzabilità del filtro Au-CAM
    1. Sciogliere lo iodio radioattivo in un urina sintetica o acqua di mare (3.7 MBq/50 mL).
    2. Prelevare 50 mL di soluzione con una siringa sterile (50 mL) e aggiungerlo nell'unità filtro Au-CAM ad una portata di circa 1,5 mL/s utilizzando una pompa a siringa.
    3. Ripetere la stessa procedura di filtrazione (punto 4.2.2) per sette volte usando una singola unità filtro Au-CAM.
    4. Trasferire 5 mL del filtrato in un flaconcino di plastica per quantificare la radioattività nella soluzione.
    5. Misurare la quantità di radioattività in sette soluzioni filtrato utilizzando γ-contatore automatico.

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Representative Results

Abbiamo dimostrato metodi semplici per la realizzazione di Au-CAM utilizzando citrato-stabilizzato AuNPs e acetato di cellulosa della membrana (Figura 1a). La superficie di Au-CAM è stata osservata da SEM che ha mostrato che i nanomateriali sono stati inseriti stabilmente sulle nanofibre di cellulosa (Figura 2). Le nanoparticelle in carcere sulla membrana sono state sostenute in modo stabile e non sono state liberate dalla membrana dai continui lavaggi con soluzioni acquose come 1,0 M NaCl. La capacità di adsorbimento di un Au-CAM era circa 12,2 μmol dell'anione ioduro per 1 g di AuNPs24. Per valutare le prestazioni di desalinizzazione, l'Au-CAM preparato con il metodo a vuoto sono stati immersi in soluzioni acquose contenenti 2,2 MBq di [125I] NaI (Figura 1b). Dopo un'incubazione di 30 min, la maggior parte dello iodio radioattivo (> 99%) in acqua pura e 1,0 M NaCl è stato catturato da Au-CAM (Figura 3). D'altra parte, l'adsorbimento della radioattività è stata inibita completamente in presenza di NaI non radioattivo, perché la superficie del AuNPs fu occupata dalla quantità di accesso di anioni di ioduro (127mi).

Per l'applicazione più utile del metodo corrente, Au-CAM filtro è stato applicato a un processo di desalinizzazione continuo. Le soluzioni di iodio radioattivo (3,7 MBq/50 mL) sono state passate attraverso un'unità filtro contenente Au-CAM ad una portata di 1,5 mL/s (Figura 1c). La quantità di radioattività residua nel filtrato è stata misurata utilizzando un contatore di γ. L'efficienza di rimozione (%) è stato definito dalla seguente equazione (1).

Efficienza di rimozione (%) = (C0 - Ce) /C0 x 100 (1)

Dove C0 è la concentrazione di iodio radioattivo prima fase di filtrazione e Ce è la concentrazione di iodio radioattivo dopo la fase di filtrazione.

Come illustrato nella Figura 4, la concentrazione di iodio radioattivo è stata diminuita significativamente e l'eccellente efficienza è stata ottenuta attraverso un passaggio di filtrazione. In particolare, le prestazioni di desalinizzazione di Au-CAM non è stato soppresso da alta concentrazione di sali inorganici quali sodio, cesio e stronzio e varie sostanze organiche. In tutti i casi, l'efficienza di rimozione di Au-CAM era supera al 99,5%. Au-CAM ha mostrato l'efficienza elevata rimozione sotto condizione neutrale e di base (fino a pH 13), tuttavia, è caduto a circa 90% in condizioni acide (pH 1). Inoltre, Au-CAM potrebbe essere riutilizzabili per la desalinizzazione ripetitivo di iodio radioattivo nell'acqua di mare e urina sintetica. Durante il processo di filtrazione consecutivi, oltre il 99% della radioattività in mezzi acquosi è stato catturato in modo efficiente utilizzando un singolo Au-CAM filtro unità24.

Figure 1
Figura 1 . Illustrazione schematica della procedura di dissalazione in questo protocollo utilizzando Au-CAM. (a) fabbricazione di Au-CAM utilizzando una siringa filtro unità. (b) assorbimento di iodio radioattivo in un sistema batch. (c) filtrazione di iodio radioattivo nella circostanza in flusso continuo. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Nella figura 2. Caratterizzazione di Au-CAM. (a) un'immagine fotografica di membrana in acetato di cellulosa (diametro 47 mm). (b) un'immagine fotografica di Au-CAM (diametro 47 mm). (c) immagine di SEM di membrana in acetato di cellulosa (40, 000 X). (d) immagine di SEM di Au-CAM (40, 000 X). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Nella figura 3. L'efficienza di rimozione dipendente dal tempo di iodio radioattivo mediante Au-CAM in acqua pura, 1,0 M NaCl e 10mm NaI. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4 . Filtrazione di anioni di iodio radioattivo in diverse soluzioni acquose mediante Au-CAM. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Discussion

In anni recenti, diversi nanomateriali ingegnerizzati e membrane sono state sviluppate per rimuovere pericolosi metalli radioattivi e metalli pesanti in acqua basato sulla loro funzionalità specifiche in adsorbimento tecniche25,26, 27 , 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33 , 34 , 35 , 36 , 37. in questo studio, abbiamo dimostrato altamente utile metodo per la rapida ed efficace separazione delle specie radioattive alogena. Utilizzando AuNPs citrato-stabilizzato e una membrana in acetato di cellulosa disponibili in commercio, Au-CAM può essere facilmente preparato e il passo di fabbricazione è altamente riproducibile. Come anioni di ioduro è spontaneamente chemisorbito sulla superficie del AuNPs, Au-CAM può essere applicato per la bonifica di iodio radioattivo in vari mezzi acquosi. Tra i vari radioisotopi di iodio, abbiamo selezionato 125I come un elemento di destinazione in questo studio perché emette un'energia di radiazione bassa rispetto ad altri iodio radioattivo e l'emivita di decadimento (59,5 giorni) è abbastanza a lungo per sviluppare un processi ottimizzati. Ma la reattività di 125I è identico con altri isotopi di iodio, e così sarà utilizzato questo metodo per rimuovere più pericolose radioelementi come 131mi e 129mi.

In presenza di alta concentrazione di concorrenti anioni come il fosfato, cloruro e idrossido, la membrana di nano-ibrido (Au-CAM) ha mostrato la desalinizzazione eccellente efficienza e buona riutilizzabilità. Un altro vantaggio significativo è che immobilizzate nanoparticelle su una membrana in acetato di cellulosa sono stabile in condizioni di sale alta e varia pH. Esso appare come quella AuNPs sulla membrana del carboidrato sono stati stabilizzati da atomo di ossigeno contenenti gruppi funzionali tra cui ossidrile e gruppi carbonilici38,39. Così, la membrana ibrida può essere conservata per diverse settimane senza la perdita delle proprie prestazioni e stabilità chimica. Come illustrato nella Figura 4, Au-CAM ha mostrato l'efficienza eccellente rimozione in vari mezzi acquosi. La limitazione di questo metodo è che Au-CAM non sarebbe utile nel sistema solvente organico tra cui alcoli e solfossido dimetilico, perché in acetato di cellulosa è parzialmente dissolto in questi mezzi di comunicazione e così AuNPs può essere rilasciata dalla membrana.

Ci sono stati parecchi rapporti che descrivono la dissalazione di radioisotopi in acqua contaminata, utilizzando vari materiali adsorbenti tra cui membrane derivati dal40,41,42. Il processo continuo nel presente studio è superiore a metodi convenzionalmente utilizzati in termini di efficienza di rimozione, la selettività ionica e la riusabilità. Mediante un singola Au-CAM (diametro: 25 mm), ca. 90 mL di rifiuti acquosi possono essere purificati in 1 min. Si prevede che un sacco di filtri Au-CAM sarà facilmente prodotta in tempi brevi, perché su larga scala sintesi e caratterizzazione del AuNPs citrato-stabilizzato erano ben consolidate. Presi insieme, Au-CAM sarà una promettente sistema adsorbente la pena di indagare per risanare le pratiche industriali e medico iodio radioattivo rifiuti.

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Disclosures

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Acknowledgments

Questo lavoro è stato supportato dall'assegno di ricerca dalla National Research Foundation di Corea (concessione numero: 2017M2A2A6A01070858).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hydrochloric acid DUKSAN 1129
Nitric acid  JUNSEI 37335-1250
Chloroautic chloride trihydrate (HAuCl4·3H2O) Sigma Aldrich 254169
Sodium citrate tribasic dihydrate Sigma Aldrich 71402
[125I]NaI  Perkin-Elmer NEZ033A010MC
Sodium chloride Sigma Aldrich S9888
Sodium iodide Sigma Aldrich 383112
Sodium hydroxide Sigma Aldrich S5881
Lithium L-lactate Sigma Aldrich L2250 Synthetic urine
Citric acid Sigma Aldrich C1909 Synthetic urine
Sodium hydrogen carbonate JUNSEI 43305-1250 Synthetic urine
Urea Sigma Aldrich U1250 Synthetic urine
Calcium chloride JUNSEI 18230-0301 Synthetic urine
Magnesium sulfate SAMCHUN M0146 Synthetic urine
Potassium dihydrogen phosphate JUNSEI 84185A1250 Synthetic urine
Dipotassium hydrogen phosphate JUNSEI 84120-1250 Synthetic urine
Sodium sulfate JUNSEI 83260-1250 Synthetic urine
Ammonium chloride Sigma Aldrich A9434 Synthetic urine
Sea water Sigma Aldrich S9148
1x PBS Thermo SH30256.01
Cellulose acetate membranes (pore size: 0.20 μm, diameter: 25 mm) Advantec MFS 25CS045AS
Cellulose acetate membranes (pore size: 0.20 μm, diameter: 47 mm) Advantec MFS C045A047A
47 mm Glass Microanalysis Holders Advantec MFS KG47(311400)
Petri dish (50 mm diameter ´ 15 mm height) SPL 10050
Gamma counter Perkin-Elmer 2480 WIZARD2 Model number
UV-vis spectrophotometer Thermo GENESYS 10 Model number
Transmission electron microscopy Hitachi H-7650 Model number
Field Emission Scanning electron microscope FEI Verios 460L Model number

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ojovan, M. I. Handbook of Advanced Radioactive Waste Conditioning Technologies. , Woodhead Publishing Limited. Cambridge. (2011).
  2. Abdel Rahman, R. O., Ibrahim, H. A., Hung, Y. -T. Liquid Radioactive Wastes Treatment: A Review. Water. 3, 551-565 (2011).
  3. Khayet, M., Matsuura, T. Radioactive decontamination of water. Desalination. 321, 1-2 (2013).
  4. McLaughlin, P. D., Jones, B., Maher, M. M. An update on radioactive release and exposures after the Fukushima Dai-ichi nuclear disaster. The British Journal of Radiolog. 85, 1222-1225 (2012).
  5. Chernobyl Forum Expert Group 'Environment'. Environmental Consequences of the Chernobyl Accident and their Remediation: Twenty Years of Experience. International Atomic Energy Agency. , Vienna. (2006).
  6. Hou, X., et al. Iodine-129 in seawater offshore Fukushima: distribution, inorganic speciation, sources, and budget. Environmental Science & Technology. 47, 3091-3098 (2013).
  7. Mu, W., Yu, Q., Li, X., Wei, H., Jian, Y. Adsorption of radioactive iodine on surfactant-modified sodium niobate. RSC Advances. 6, 81719-81725 (2016).
  8. Yang, D., Liu, H., Liu, L., Sarina, S., Zheng, Z., Zhu, H. Silver oxide nanocrystals anchored on titanate nanotubes and nanofibers: promising candidates for entrapment of radioactive iodine anions. Nanoscale. 5, 11011-11018 (2013).
  9. Yang, D., et al. Capture of radioactive cesium and iodide ions from water by using titanate nanofibers and nanotubes. Angewandte Chemie International Edition. 50, 10594-10598 (2011).
  10. Cheng, Q., et al. Adsorption of gaseous radioactive iodine by Ag/13X zeolite at high temperatures. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 303, 1883-1889 (2015).
  11. Bennett, T. D., Saines, P. J., Keen, D. A., -C, T. anJ., Cheetham, A. K. Ball-Milling-Induced Amorphization of Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) for the Irreversible Trapping of Iodine. Chemistry - A European Journal. 19, 7049-7055 (2013).
  12. Huang, P. S., Kuo, C. H., Hsieh, C. C., Horng, Y. C. Selective capture of volatile iodine using amorphous molecular organic solids. Chemical Communications. 48, 3227-3229 (2012).
  13. Chapman, K. W., Chupas, P. J., Nenoff, T. M. Radioactive Iodine Capture in Silver-Containing Mordenites through Nanoscale Silver Iodide Formation. Journal of the American Chemical Society. 132, 8897-8899 (2010).
  14. Watanabe, Y., et al. Novel Long-Term Immobilization Method for Radioactive Iodine-129 Using a Zeolite/Apatite Composite Sintered Body. ACS Applied Materials & Interfaces. 1, 1579-1584 (2009).
  15. Massasso, G., et al. Molecular iodine adsorption within Hofmann-type structures M(L)[M'(CN)4] (M = Ni, Co; M' = Ni, Pd, Pt): impact of their composition. Dalton Transactions. 44, 19357-19369 (2015).
  16. Falaise, C., Volkringer, C., Facqueur, J., Bousquet, T., Gasnot, L., Loiseau, T. Capture of iodine in highly stable metal-organic frameworks: a systematic study. Chemical Communications. 49, 10320-10322 (2013).
  17. Sava, D. F., et al. Capture of Volatile Iodine, a Gaseous Fission Product, by Zeolitic Imidazolate Framework-8. Journal of the American Chemical Society. 133, 12398-12401 (2011).
  18. Zhang, Z. J., et al. A new type of polyhedron-based metal-organic frameworks with interpenetrating cationic and anionic nets demonstrating ion exchange, adsorption and luminescent properties. Chemical Communications. 47, 6425-6427 (2011).
  19. Li, G., et al. Highly efficient I2 capture by simple and low-cost deep eutectic solvents. Green Chemistry. 18, 2522-2527 (2016).
  20. Yan, C., Mu, T. Investigation of ionic liquids for efficient removal and reliable storage of radioactive iodine: a halogen-bonding case. Physical Chemistry Chemical Physics. 16, 5071-5075 (2014).
  21. Choi, M. H., et al. Efficient bioremediation of radioactive iodine using biogenic gold nanomaterial-containing radiation-resistant bacterium, Deinococcus radiodurans R1. Chemical Communications. 53, 3937-3940 (2017).
  22. Kim, Y. H., et al. Tumor targeting and imaging using cyclic RGD-PEGylated gold nanoparticle probes with directly conjugated iodine-125. Small. 7, 2052-2060 (2011).
  23. Choi, M. H., et al. Gold-Nanoparticle-Immobilized Desalting Columns for Highly Efficient and Specific Removal of Radioactive Iodine in Aqueous Media. ACS Applied Materials & Interfaces. 8, 29227-29231 (2016).
  24. Mushtaq, S., et al. Efficient and selective removal of radioactive iodine anions using engineered nanocomposite membranes. Environmental Science: Nano. 4, 2157-2163 (2017).
  25. Awual, M. R., Ismael, M. Efficient gold(III) detection, separation and recovery from urban mining waste using a facial conjugate adsorbent. Sensors and Actuators B: Chemical. 196, 457-466 (2014).
  26. Awual, M. R., Hasan, M. M., Naushad, M., Shiwaku, H., Yaita, T. Preparation of new class composite adsorbent for enhanced palladium(II) detection and recovery. Sensors and Actuators B: Chemical. 209, 790-797 (2015).
  27. Awual, M. R., Hasan, M. M. Fine-tuning mesoporous adsorbent for simultaneous ultra-trace palladium(II) detection, separation and recovery. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 21, 507-515 (2015).
  28. Awual, M. R. Ring size dependent crown ether based mesoporous adsorbent for high cesium adsorption from wastewater. Chemical Engineering Journal. 303, 539-546 (2016).
  29. Awual, M. R., Miyazaki, Y., Taguchi, T., Shiwaku, H., Yaita, T. Encapsulation of cesium from contaminated water with highly selective facial organic-inorganic mesoporous hybrid adsorbent. Chemical Engineering Journal. 291, 128-137 (2016).
  30. Awual, M. R., Yaita, T., Taguchi, T., Shiwaku, H., Suzuki, S., Okamoto, Y. Selective cesium removal from radioactive liquid waste by crown ether immobilized new class conjugate adsorbent. Journal of Hazardous Materials. 278, 227-235 (2014).
  31. Awual, M. R., Suzuki, S., Taguchi, T., Shiwaku, H., Okamoto, Y., Yaita, T. Radioactive cesium removal from nuclear wastewater by novel inorganic and conjugate adsorbents. Chemical Engineering Journal. 242, 127-135 (2014).
  32. Awual, M. R., et al. Efficient detection and adsorption of cadmium (II) ions using innovative nano-composite materials. Chemical Engineering Journal. 343, 118-127 (2018).
  33. Awual, M. R. New type mesoporous conjugate material for selective optical copper(II) ions monitoring & removal from polluted waters. Chemical Engineering Journal. 307, 85-94 (2017).
  34. Awual, M. R. Novel nanocomposite materials for efficient and selective mercury ions capturing from wastewater. Chemical Engineering Journal. 307, 456-465 (2017).
  35. Awual, M. R. Solid phase sensitive palladium(II) ions detection and recovery using ligand based efficient conjugate nanomaterials. Chemical Engineering Journal. 300, 264-272 (2016).
  36. Awual, M. R. Assessing of lead(III) capturing from contaminated wastewater using ligand doped conjugate adsorbent. Chemical Engineering Journal. 289, 65-73 (2016).
  37. Awual, M. R. A novel facial composite adsorbent for enhanced copper (II) detection and removal from wastewater. Chemical Engineering Journal. 266, 368-375 (2015).
  38. Kaushik, M., Moores, A. Review: nanocelluloses as versatile supports for metal nanoparticles and their applications in catalysis. Green Chemistry. 18, 622-637 (2016).
  39. Jang, H., Kim, Y. K., Ryoo, S. R., Kim, M. H., Min, D. H. Facile synthesis of robust and biocompatible gold nanoparticles. Chemical Communication. 46, 583-585 (2010).
  40. Bolisetty, S., Mezzenga, R. Amyloid-carbon hybrid membranes for universal water purification. Nature Nanotechnology. 11, 365-371 (2016).
  41. Zakrzewska-Trznadel, G. Advances in membrane technologies for the treatment of liquid radioactive waste. Desalination. 321, 119-130 (2013).
  42. Rana, D., Matsuura, T., Kassim, M. A., Ismail, A. F. Radioactive decontamination of water by membrane processes - A review. Desalination. 321, 77-92 (2013).

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Ingegneria problema 137 nanoparticelle di oro filtro a membrana iodio radioattivo radioattivo rifiuti adsorbente desalinizzazione bonifica membrana in acetato di cellulosa
Un metodo efficiente per la desalinizzazione selettivo di anioni di iodio radioattivo mediante filtro a membrana incorporato di nanoparticelle d'oro
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Shim, H. E., Mushtaq, S., Jeon, J.More

Shim, H. E., Mushtaq, S., Jeon, J. An Efficient Method for Selective Desalination of Radioactive Iodine Anions by Using Gold Nanoparticles-Embedded Membrane Filter. J. Vis. Exp. (137), e58105, doi:10.3791/58105 (2018).

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