שיטה יעילה מתקני התפלת מהירה, יון-סלקטיבי יוד רדיואקטיבי מספר פתרונות מימית מתואר באמצעות מסננים ממברנה אצטט תאית זהב חלקיקים. מרותק למיטה.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
שיטה יעילה מתקני התפלת מהירה, יון-סלקטיבי יוד רדיואקטיבי מספר פתרונות מימית מתואר באמצעות מסננים ממברנה אצטט תאית זהב חלקיקים. מרותק למיטה.
. הנה, נדגים פרוטוקול פרט להכנת ננו-מוטבע ממברנות מרוכבים ויישומו הסרת יעיל של יון סלקטיבי iodines רדיואקטיבי. באמצעות חלקיקי זהב מיוצב ציטראט (כלומר קוטר: 13 ננומטר) וממברנות אצטט תאית, זהב ננו-חלקיק-מוטבע אצטט תאית ממברנות (Au-פקה) בקלות היה מפוברק. הננו-adsorbents במצלמת-Au היו מאוד יציבים בנוכחות ריכוז גבוה של מלחים אורגניים, מולקולות אורגניות. היונים יודיד בפתרונות מימית במהירות יכול להיות נתפס על ידי זה קרום מהונדסים. דרך תהליך סינון באמצעות יחידת מסנן המכיל מצלמת Au, יעילות מעולה להסרת (> 99%) כמו גם כמו יון סלקטיבית התפלה מהנשמה תוך זמן קצר. יתר על כן, Au-קאם מסופקים שימושית טוב ללא ירידה משמעותית של הופעות שלו. תוצאות אלה הציע כי הטכנולוגיה בהווה באמצעות קרום היברידית מהונדסים יהיה מבטיח תהליך טיהור בקנה מידה גדול של יוד רדיואקטיבי של פסולת נוזלית.
במשך כמה עשורים, כמות עצומה של פסולת רדיואקטיבית נוזלית נוצרה על ידי מוסדות רפואיים, מכוני מחקר, כורים גרעיניים. מזהמים אלה לעיתים קרובות היה איום מוחשי על הסביבה ועל בריאות האדם-1,-2,-3. במיוחד, יוד רדיואקטיבי הוא מוכר כאחד המרכיבים מסוכנים ביותר מפני תאונות הכור הגרעיני. לדוגמה, סביבתית דו ח פוקושימה צ'רנוביל הכור הגרעיני הראה כי הכמות שוחרר רדיואקטיבי iodines כולל 131אני (t1/2 = 8.02 יום), 129אני (t1/2 = 15.7 מיליון שנה) לסביבה היה גדול יותר מאשר אלו של אחרים4,radionuclides5. בפרט, החשיפה של רדיואיזוטופים אלה גרמו ספיגה גבוהה והעשרה התריס האנושי6. יתר על כן, iodines רדיואקטיבי שוחרר עלול לגרום זיהום חמור של קרקע, מי ים ומים הקרקע עקב מסיסות גבוהה שלהם במים. לכן, הרבה תיקונים תהליכים באמצעות adsorbents אורגניים ואורגניים שונים נחקרו כדי ללכוד iodines רדיואקטיבי פסולת מימית7,8,9,10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20. למרות המאמצים הקדישו לפיתוח מערכות adsorbent מתקדמות, הקמת שיטת טיהור מציג הופעות משביע רצון בתנאי בזרימה רציפה הייתה מוגבלת מאוד. לאחרונה, דווח כאן תהליך התפלה הרומן מציג יעילות להסרת טוב, יון-סלקטיביות, אחריות סביבתית, שימושית באמצעות חומרים היברידיים מרוכבים ננו עשוי זהב ננו-חלקיק (AuNPs)21,22 , 23. ביניהם, ממברנות אצטט תאית ננו-חלקיק-מוטבע זהב (Au-פקה) הקל התפלה יעילה במיוחד של יודיד יונים תחת מערכת זרימה רציפה בהשוואה לאלה של חומרים adsorbent קיימים. יתר על כן, כל התהליך עשויה להסתיים בתוך זמן קצר, אשר היה יתרון נוסף לטיפול של פסולת גרעינית המופקים שלאחר שימוש ביישומים רפואיים ותעשייתיים. המטרה הכוללת של כתב יד זה נועד לספק פרוטוקול צעד אחר צעד להכנת Au-קאם24. נדגים גם תהליך סינון מהיר ונוח עבור לכידת יונים סלקטיבית של יוד רדיואקטיבי שימוש בקרום מרוכבים מהונדסים. פרוטוקול מפורט בדו ח זה יציע יישום שימושי של ננו-חומרים בתחום מחקר מדעי הסביבה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. סינתזה של חלקיקי זהב מיוצב ציטראט
2. הכנת היברידית ממברנה (Au-פקה)
3. ספיחה של יוד רדיואקטיבי באמצעות מצלמת Au במערכת אצווה
4. התפלה של יוד רדיואקטיבי בתנאי בזרימה רציפה
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
יש להדגים שיטות פשוטות להרכבת Au-קאם באמצעות מיוצב ציטראט AuNPs ואני אצטט תאית ממברנה (איור 1). פני השטח של מצלמת Au נצפתה על ידי SEM אשר הראו כי ננו שולבו stably על nanofibers תאית (איור 2). חלקיקים במעצר על הקרום להידון stably, לא שוחררו מבית הקרום על ידי שטיפה מתמיד עם פתרונות מימית כגון 1.0 M NaCl. קיבולת ספיחה של מצלמת Au היה כ- 12.2 μmol של יודיד אניון לכל 1 g AuNPs24. כדי להעריך את ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בשנה האחרונה, ננו-חומרים מהונדסים וממברנות שונים פותחו כדי להסיר מתכות רדיואקטיביים מסוכנים ומתכות כבדות במים, המבוססים על שלהם פונקציונליות ספציפית ספיחה טכניקות25,26, 27 , 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33 ,
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי מענק מחקר קרן המחקר הלאומי של קוריאה (להעניק את המספר: 2017M2A2A6A01070858).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומצה הידרוכלורית | DUKSAN | 1129 | |
| חומצה חנקתית | JUNSEI | 37335-1250 | |
| כלורואוטי כלוריד טריהידרט (HAuCl4· 3H2O) | Sigma Aldrich | 254169 | |
| נתרן ציטראט tribasic dihydrate | Sigma Aldrich | 71402 | |
| [125I]NaI | Perkin-Elmer | NEZ033A010MC | |
| נתרן כלורי | Sigma Aldrich | S9888 | |
| נתרן יודיד | Sigma Aldrich | 383112 | |
| נתרן הידרוקסיד | Sigma Aldrich | S5881 | |
| ליתיום L-לקטט | Sigma Aldrich | L2250 | שתן סינטטי |
| חומצת לימון | Sigma Aldrich | C1909 | סינתטי שתן |
| נתרן מימן פחמתי | JUNSEI | 43305-1250 | שתן סינטטי |
| אוריאה | סיגמא אולדריץ' | U1250 | שתן סינטטי |
| סידן כלורי | JUNSEI | 18230-0301 | שתן סינטטי |
| מגנזיום גופרתי | SAMCHUN | M0146 | שתן סינטטי |
| אשלגן דימימן פוספט | JUNSEI | 84185A1250 | שתן סינטטי |
| דיפוטסיום מימן פוספט | JUNSEI | 84120-1250 | שתן סינטטי |
| נתרן גופרתי | JUNSEI | 83260-1250 | שתן סינטטי |
| אמוניום כלוריד | Sigma Aldrich | A9434 | שתן סינטטי |
| מי ים | Sigma Aldrich | S9148 | |
| 1x PBS | Thermo | SH30256.01 | |
| ממברנות אצטט תאית (גודל נקבוביות: 0.20 μ מ ', קוטר: 25 מ"מ) | תאית Advantec MFS | 25CS045AS | |
| (גודל נקבוביות: 0.20 μ מ ', קוטר: 47 מ"מ) | Advantec MFS | C045A047A | |
| 47 מ"מ מחזיקי מיקרואנליזה מזכוכית | Advantec MFS | KG47 (311400) | |
| צלחת פטרי (קוטר 50 מ"מ ואקוטי; גובה 15 מ"מ) | SPL | 10050 | |
| מונה גמא | Perkin-Elmer | 2480 WIZARD2מספר | דגם |
| ספקטרופוטומטר UV-vis Thermo | GENESYS 10 | מספר דגם | |
| מיקרוסקופ אלקטרונים שידור | היטאצ'י | H-7650 | מספר דגם |
| פליטת שדה סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים | FEI | Verios 460L | מספר דגם |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה