Une méthode efficace pour le dessalement sélectif des Anions d’iode radioactif à l’aide du filtre à Membrane de nanoparticules-Embedded or

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine du traitement de l’eau et de l’assainissement durable, telles que l’élimination efficace de l’iode radioactif des milieux aqueux en utilisant des matériaux nanocomposites hybrides. La principale ou la meilleure chose de cette technique est que les éléments radioactifs d’un mélange de sel et de substances organiques peuvent être rapidement éliminés par un simple processus de filtration dans une matière très efficace. Une démonstration vidéo de cette question est essentielle car la manipulation et le traitement des déchets liquides radioactifs nécessitent une attention particulière, y compris la protection des personnes et de l’environnement contre la propagation de la contamination radioactive.

Ha Eun Shim, une étudiante diplômée de mon laboratoire, fera la démonstration des procédures. Ajoutez 120 millilitres de solution d’acide chloroaurique dans une fiole à fond rond à deux cols lavés et chauffez-la jusqu’à ce qu’elle reflux en remuant constamment. Ajouter rapidement 12 millilitres de solution tribasique de citrate de sodium dans la fiole à fond rond à deux cols.

Reflux le mélange obtenu pendant encore 20 minutes pour la réduction complète du sel d’or. Laissez la suspension colloïdale des nanoparticules refroidir à température ambiante. Mesurez la concentration des nanoparticules d’or par spectroscopie UV-Vis à une longueur d’onde de 520 nanomètres à l’aide d’une cuvette en quartz.

Maintenant, ajoutez une seule goutte de suspension de nanoparticules d’or sur une grille de cuivre recouverte de carbone de 400 mailles. Séchez la grille à température ambiante avant de mesurer la taille des nanoparticules d’or par microscopie électronique à transmission. Maintenez la suspension de nanoparticules d’or colloïdal à quatre degrés Celsius.

Pour préparer le filtre à membrane incrusté de nanoparticules d’or à l’aide d’une seringue, il faut d’abord laver trois fois une membrane d’acétate de cellulose soutenue par une unité de filtration avec de l’eau déminéralisée. Prélevez 10 millilitres de nanoparticules d’or stabilisées au citrate à l’aide d’une seringue stérile et ajoutez-les lentement dans le filtre à membrane en acétate de cellulose prélavé. Lavez trois fois l’unité de filtration avec 10 millilitres d’eau déminéralisée pour éliminer les nanoparticules d’or non immobilisées.

Alternativement, pour préparer le filtre à membrane de nanoparticules d’or par pompe à vide, placez la membrane d’acétate de cellulose entre un support en verre fritté porte-filtre et un entonnoir gradué. Connectez une unité combinée du support en verre fritté et de l’entonnoir gradué à un ballon de récupération et à une pompe à vide. Ajoutez 10 millilitres de nanoparticules d’or stabilisées au citrate dans l’entonnoir gradué.

Appliquez ensuite un vide jusqu’à ce que toutes les nanoparticules d’or passent à travers la membrane d’acétate de cellulose. Répétez la même procédure de l’autre côté de la membrane pour immobiliser les nanoparticules d’or des deux côtés de la membrane. Analysez la surface de la membrane d’acétate de cellulose incrustée de nanoparticules d’or ou CAM d’or à l’aide de la microscopie électronique à balayage dans des conditions de haute performance avec des tensions d’accélération allant jusqu’à 15 kilovolts.

Diluez l’iode radioactif dans trois millilitres d’eau pure, une molaire de chlorure de sodium ou 10 nanomolaires d’iodure de sodium, et ajoutez chaque solution dans une boîte de Pétri. Les directives standard de radioprotection doivent être respectées lorsque l’on travaille avec de l’iode radioactif. Placez le CAM d’or qui a été préparé à l’aide d’un filtre à vide dans les solutions d’iode radioactif.

Secouez-les doucement à température ambiante. Prélever 10 microlitres de la solution radioactive d’iode de la boîte de Pétri à des moments donnés. Ensuite, mesurez la radioactivité de l’aliquote à l’aide d’un compteur gamma automatique.

Rincez le CAM doré à l’eau purifiée après 120 minutes. Enfin, mesurez la quantité de radioactivité capturée sur la membrane à l’aide du compteur gamma automatique. Pour éliminer les anions d’iode radioactifs à l’aide d’un filtre CAM doré, dissolvez l’iode radioactif dans 50 millilitres de plusieurs solutions aqueuses.

Prélevez 50 millilitres de chaque solution à l’aide d’une seringue stérile et passez-la dans l’unité de filtration gold CAM à un débit d’environ 1,5 millilitre par seconde à l’aide d’une unité de seringue. Transférez cinq millilitres de filtrat dans un flacon en plastique pour quantifier la radioactivité de la solution. Mesurez la quantité de radioactivité résiduelle dans la solution de filtrat à l’aide du compteur gamma automatique.

Enfin, effectuez le test de réutilisabilité sur le filtre CAM doré comme décrit dans le protocole texte. Après une incubation de 30 minutes, le filtre CAM en or a capturé la majeure partie de l’iode radioactif dans l’eau pure et dans une molaire de chlorure de sodium. D’autre part, l’adsorption de la radioactivité a été complètement inhibée en présence d’iodure de sodium non radioactif car la surface des nanoparticules d’or était occupée par des anions iodure.

Les solutions d’iode radioactif ont été passées à travers une unité de filtre contenant du CAM d’or. La quantité de radioactivité résiduelle dans le filtrat a ensuite été mesurée. Une excellente efficacité a été obtenue grâce à l’étape de filtration, diminuant considérablement la concentration d’iode radioactif.

En particulier, les performances de dessalement de l’or CAM n’ont pas été supprimées par une forte concentration de sels inorganiques tels que le sodium, le césium et le strontium. De plus, le CAM doré pourrait être réutilisable pour le dessalement répétitif de l’iode radioactif dans l’urine synthétique et l’eau de mer. Bien que cette méthode puisse donner un aperçu de l’assainissement des déchets radioactifs à partir de divers milieux aqueux, elle peut également être appliquée à d’autres radio-isotopes et métaux lourds toxiques en introduisant des chélateurs de métaux et des composites inorganiques à la surface de nanoparticules d’or.

À la suite de cette procédure, le système de traitement automatique de l’eau contaminée a pu être exploré et conçu pour la mise en œuvre pratique de cette étude à grande échelle industrielle. N’oubliez pas que travailler avec des matières radioactives peut être extrêmement dangereux et que des précautions telles que des hottes bien ventilées, des protections individuelles et une exposition minimale à des matières dangereuses doivent toujours être prises lors de l’exécution de cette procédure.