用金纳米粒子-嵌入式膜过滤法选择性脱盐放射性碘阴离子的有效方法

这种方法可以帮助回答水处理和可持续修复领域的关键问题，例如通过使用混合纳米复合材料从水性介质中有效去除放射性碘。这种技术的主要或更好的是，混合盐和有机物质中的放射性元素可以通过简单的过滤过程以高效物质快速去除。此事的视频演示至关重要，因为放射性液体废物的处理和处理需要特别小心，包括个人和环境保护，以防止放射性污染的传播。

演示这些程序的是我实验室的研究生 Ha Eun Shim。将 120 毫升氯金酸溶液加入洗涤过的双颈圆底烧瓶中，并在不断搅拌下加热至回流。将 12 mL 柠檬酸钠三元溶液快速加入到双颈圆底培养瓶中。

所得混合物再回流 20 分钟，以完全还原金盐。让纳米颗粒的胶体悬浮液冷却至室温。使用石英比色皿，用紫外-可见光谱法在 520 纳米波长下测量金纳米颗粒的浓度。

现在，将一滴金纳米颗粒悬浮液添加到 400 目碳涂层铜网格上。在用透射电子显微镜测量金纳米颗粒的大小之前，在室温下干燥网格。将胶体金纳米颗粒悬浮液保持在 4 摄氏度。

要使用注射器装置制备金纳米颗粒包埋膜过滤器，首先用去离子水洗涤由过滤器装置支撑的醋酸纤维素膜 3 次。用无菌注射器抽出 10 毫升柠檬酸盐稳定的金纳米颗粒，并将其缓慢加入预洗的醋酸纤维素膜过滤器中。用 10 毫升去离子水清洗过滤器单元 3 次，以去除未固定的金纳米颗粒。

或者，要通过真空泵制备金纳米颗粒膜过滤器，请将醋酸纤维素膜置于过滤器支架烧结玻璃支架和刻度漏斗之间。将烧结玻璃支架和刻度漏斗的组合单元连接到回收瓶和真空泵。将 10 毫升柠檬酸盐稳定的金纳米颗粒加入刻度漏斗中。

然后施加真空，直到所有金纳米颗粒都通过醋酸纤维素膜。在膜的另一侧重复相同的程序，将金纳米颗粒固定在膜的两侧。在加速电压高达 15 kV 的高性能条件下，使用扫描电子显微镜分析金纳米颗粒包埋的醋酸纤维素膜或金 CAM 的表面。

用 3 毫升纯水、1 摩尔氯化钠或 10 纳摩尔碘化钠稀释放射性碘，然后将每种溶液加入培养皿中。使用放射性碘时，应遵守标准辐射安全准则。将通过使用真空过滤器制备的金 CAM 放入放射性碘溶液中。

在室温下轻轻摇晃它们。在给定的时间点从培养皿中取出 10 微升放射性碘溶液。然后，使用自动 γ 计数器测量等分试样的放射性。

120 分钟后用纯净水冲洗 Gold CAM。最后，使用自动 γ 计数器测量膜上捕获的放射性量。要使用金 CAM 过滤器去除放射性碘阴离子，请将放射性碘溶解在 50 毫升几种水溶液中。

用无菌注射器抽取 50 毫升每种溶液，并使用注射器装置以每秒约 1.5 毫升的流入速率通过金 CAM 过滤装置。将 5 毫升滤液转移到塑料瓶中，以量化溶液中的放射性。使用自动伽马计数器测量滤液中的残留放射性量。

最后，按照文本协议中的说明对 gold CAM 过滤器执行可重用性测试。孵育 30 分钟后，金 CAM 过滤器捕获了纯水和一摩尔氯化钠中的大部分放射性碘。另一方面，在非放射性碘化钠存在下，放射性的吸附被完全抑制，因为金纳米颗粒的表面被碘化物阴离子占据。

放射性碘溶液通过含有金 CAM 的过滤装置。然后测量滤液中残留放射性的量。通过过滤步骤获得了出色的效率，显著降低了放射性碘的浓度。

特别是，金 CAM 的脱盐性能不会受到高浓度无机盐（如钠、铯和锶）的抑制。此外，金 CAM 可以重复使用，用于合成尿液和海水中放射性碘的重复脱盐。虽然这种方法可以为各种水介质中放射性废物的修复提供见解，但它也可以通过在金纳米颗粒表面引入金属螯合剂和无机复合材料来应用于其他放射性同位素和有毒重金属。

按照这个程序，可以探索和设计自动污染水处理系统，以便在大规模工业规模上实际实施这项研究。不要忘记，使用放射性材料可能非常危险，因此在执行此程序时应始终采取预防措施，例如通风良好的通风橱、个人防护装置和尽量减少与危险材料的接触。