Name: הסרת ארסן באמצעות גל פולימרי הספוג עם הידרוקסיד ברזל (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-06-28T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 1 s
Description: חקור שיטה לסילוק ארסן ממי תהום באמצעות ג'ל פולימרי קטיוני עם הידרוקסיד ברזל. הג'ל מספק ספיגה בררנית בקונצנטרציות גבוהות וניתן לחידוש לשימוש חוזר.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה היה נתמך על ידי מספר מענק של JSPS KAKENHI (26420764, JP17K06892). התרומה של משרד הקרקעות, מבנה Insfrastructure תחבורה ותיירות (MLIT), ממשלת יפן תחת ' בניית טכנולוגיות מחקר ופיתוח סובסידיות ' למחקר זה מוכר גם.  אנו מכירים גם בתרומתו של מר קייוטאקה סנמוטו למחקר זה. גב' אדל פיטאטולי, יועצת כתיבה בכירה ממרכז הכתיבה של אוניברסיטת הירושימה, מוכרת גם היא לתיקונים ולהצעות באנגלית. מחקר זה נבחר עבור מצגת אוראלי בכנס iwa שואפים 7, 2017 ו-ועידת המים והסביבה, 2018.

התראה: ארסן רעיל מאוד. נא להשתמש בכפפות, בגדים שרוול ארוך, משקפי משקפיים ניסיוני בכל עת במהלך הניסוי כדי למנוע כל מגע של פתרון הארסן עם העור והעיניים. אם ארסן בא במגע עם כל חלק של גופך, רחץ אותו מיד עם סבון. בנוסף, נא לנקות את הסביבה הניסיונית באופן קבוע כך שאתה ואחרים לא באים במגע עם ארסן, גם כאשר הניסוי אינו מבוצע. הסימפטומים של חשיפת הארסן עשויים להופיע לאחר פרק זמן ארוך. לפני ניקוי הציוד, תחילה לשטוף אותו עם מים נקיים ולהשליך את המים בנפרד לתוך מיכל פסולת ניסיוני המיועד לארסן. ואז, לנקות את הציוד היטב עם כביסה. כדי למנוע זיהום ארסן של הסביבה, נקוט אמצעי זהירות בזמן הסילוק של דגימות ארסן. היפטר מהם בנפרד לתוך מיכלי פסולת ניסיוניים המיועדים לארסן. לאחר ביצוע ניסוי ספיחה או desorption, הג מכילים כמות גבוהה של ארסן. לכן, להיפטר ג'ל בנפרד לפח המיועד לפסולת ניסיוני עבור רק ג'ל המכיל ארסן.
1. סינתזה של DMAPAAQ + FeOOH ג'ל קומפוזיט
<ol><li>יבש 2 20 מ"ל מדידת מבחנות ו 2 20 mL כוסות מצויד ברים מגנטיים מעורר.</li>
	<li>העברת 2.07 g של DMAPAAQ (75%), 0.15 g של n, n '-מתילן ביאקרילאמיד (mbaa), 0.25 g של נתרן סולפיט ו-1.68 g של naoh ל-1 20 מ"ל גביע.</li>
	<li>מתמוסס את הפתרון לחלוטין במים מזוקקים כמו ' ממס ' ו לערבב אותו 30 דקות עם בר המהומה מגנטית.</li>
	<li>להעביר את התערובת מן הגביע כדי 1 20 mL מדידה בקבוקון ולהוסיף מים מזוקקים כדי ליצור פתרון 20 mL. סמן את הפתרון כ"פתרון מונומר".</li>
	<li>באופן דומה, לקחת 0.27 g של אמוניום peroxodisulfate (APS) ו 3.78 g של פוריות3 בגביע אחר 20 מ ל.</li>
	<li>מפזר את הפתרון לחלוטין במים מזוקקים וערבוב אותו עבור 30 דקות עם בר מגנטי המהומה.</li>
	<li>להעביר את התערובת מן הגביע לתוך הבקבוקון 20 מ ל אחר מדידה ולהוסיף מים מזוקקים כדי להלחין פתרון 20 mL. סמן את הפתרון כ"פתרון יוזם".</li>
	<li>הכן את ההתקנה הניסיונית כמוצג באיור 1.</li>
	<li>העבר את הפתרונות לתוך ההתאמה 20 mL הפרדת funnels.</li>
	<li>לטהר את הפתרונות עם N2 גז עבור 10 דקות.</li>
	<li>ערבב את הפתרונות יחד, מערבבים אותם במבחנה 50 mL עם מערבב חשמלי, ולאחר מכן מניחים את התערובת לתוך הקשית הנשמרת ב -10 ° c עבור 40 דקות.</li>
	<li>להוציא את בלוק ג'ל ממבחנה ולמקם אותו על קרש חיתוך שטוח.</li>
	<li>חותכים את בלוק ג'ל לצורה מעוקב, 5 מ"מ אורך.</li>
	<li>להשרות את פרוסות ג'ל עם מים מייהים במשך 24 שעות כדי להסיר את זיהומים.</li>
	<li>לאחר 12 שעות, מחליפים את המים ומשרים שוב את פרוסות הג.</li>
	<li>מורחים את פרוסות הג לצלחת פטרי ומייבשים אותם בטמפרטורת החדר ל -24 שעות.</li>
	<li>מניחים את צלחת פטרי עם פרוסות ג'ל בתנור ב-50 ° c עבור 24 שעות.</li>
</ol>2. מנתח רגישות ל-pH
<ol><li>יבש 9 40 mL מכולות פלסטיק.</li>
	<li>למדוד 9 20 mg חתיכות ג'ל מיובש ולשים כל אחד מהם בתוך מכולה 40 נפרדת מפלסטיק של mL.</li>
	<li>הוסף 20 מ ל של 4 מ"מ ניתרן הידרוגנארסנט (Na2haso4· 7h2O) פתרון לכל מכולה.</li>
	<li>כדי לשלוט על רמות ה-pH, להוסיף 20 מ ל של פתרון NaOH או הפתרון HCL עם ריכוזים שונים (0.1, 0.01, 0.001, 0.0001 M) במיכלים המתאימים כדי לשמור על רמות ה-pH של 2, 6, 8, 10, 12, 13 ולתייג אותם.</li>
	<li>שמרו את המכלים במערבב ב -20 ° צ' ו 120 סל ד עבור 24 שעות.</li>
	<li>לאסוף מדגם 5 מ מ מכל מכולה ולמקם כל מדגם בצינור פלסטיק בעזרת מיקרופיפטה.</li>
	<li>למדוד את pH שיווי משקל עבור כל הדגימות.</li>
	<li>למדוד את הריכוז הנותר של ארסן בפתרון באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים (בדיקות). השתמש בטור אנליטי (4 x 200 מ"מ), עמודת שמירה (4 x 50 מ"מ) ומשתיק קול של 4 מ"מ עם התנאים הבאים: קצב זרימה: 1.5 mL/min; כמות של דגימת מוזרק: 10 מ ל; טמפרטורת העמודה: 30 ° c; פתרון להתחמק: 2.7 mM Na2CO3 ו 0.3 mM נחקו3; לחץ משאבה: 2000 psi; איתור מוליכות חשמלית: שיטת משתיק קול. הערה: השגנו 1 מ ל של המדגם לתוך מזרק 1 mL לשימוש יחיד. המזרק היה יחד עם מסנן קרום מזרק (גודל נקבובית: 0.22 מ"מ, קוטר: 13 מ"מ) כדי דיסקרטית שברי מיקרוסקופיים של ג'ל מן המדגם. כ 0.7 מ ל של המדגם החדירו לתוך הטור. מים מזוקקים הושם לפני תחילת הזרקת הדגימות כמדגם ריק. פסגות המציין את קיומו של ארסן במדגם זוהה ב 13 דקות. התראה: לאחר הזרקת המדגם, נא להשאיר את המזרק בראש היניקה של המיבדוק למשך כמעט 2 דקות עם בערך 0.2-0.3 מ ל של דגימה שנותרה בתוכו. בגלל שהאבק והאוויר יכולים לחדור את הטור ולשנות את הדרך שבה הוא עשוי לגרום לתוצאה שגויה.</li>
</ol>3. ניסוי ספיחה של ארסן
<ol><li>יבש 5 40 mL מכולות פלסטיק.</li>
	<li>למדוד ולמקם 20 מ"ג של ג'ל מיובש בכל 40 mL מכולה פלסטיק.</li>
	<li>הוסף 40 mL של ניתרן הידרוארסנט (Na2haso4· 7h2O) פתרון לכל מכולה בריכוזים הבאים: 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 מ"מ.</li>
	<li>שמרו את המכלים במערבב ב -20 ° צ' ו 120 סל ד עבור 24 שעות.</li>
	<li>אספו מדגם של 5 מ"ל מכל מכולה ומניחים בצינור פלסטיק בעזרת מיקרופיפטה.</li>
	<li>בצע את השלבים 2.8 כדי להעריך את רמות הארסן של שיווי משקל בפתרונות באמצעות הטיפול באמצעות הטיפול</li>
</ol>4. ניתוח בסלקטיביות של DMAPAAQ + FeOOH ג'ל
<ol><li>יבש 5 40 mL מכולות פלסטיק.</li>
	<li>מניחים 20 מ"ג ג'ל מיובש בכל אחד 5 40 mL מכולות פלסטיק.</li>
	<li>הוסף 20 מ ל של 0.4 מ"מ ניתרן הידרופיחה (Na2haso4· 7h2O) פתרון לכל מכולה.</li>
	<li>הוסף 20 מ ל בריכוזים של 0.5, 1, 2, 5, 10 מ"מ Na2כל כך4 לחמשת המכולות.</li>
	<li>שמרו את המכלים במערבב ב -20 ° צ' ו 120 סל ד עבור 24 שעות.</li>
	<li>לאסוף מדגם 5 מ מ מכל מיכל ומקום לתוך צינורות פלסטיק נפרדים באמצעות מיקרו-פיפטות.</li>
	<li>בצע את שלב 2.8 כדי לכמת את הריכוז הנותר של הארסן בפתרון באמצעות הטיפול באמצעות הטיפול באמצעות הטיפול</li>
</ol>5. ניתוח שיווי משקל
<ol><li>יבש 7 40 mL מכולות פלסטיק.</li>
	<li>מניחים 20 מ"ג ג'ל מיובש בכל אחד 40 mL מכולות פלסטיק.</li>
	<li>הוסף 40 mL של 0.2 מ"מ ניתרן הידרוגנארסנט (Na2haso4· 7h2O) פתרון לכל אחד המכולות.</li>
	<li>שמרו את המכולות במערבב ב -20 ° c ב-120 סל ד למשך המועדים המיועדים.</li>
	<li>לאסוף 5-mL דוגמאות בצינורות פלסטיק באמצעות micropipettes לאחר 0.5, 1, 3, 7, 11, 24, ו 48 h.</li>
	<li>בצע את השלבים 2.8 כדי לקבוע את רמת הארסן בשיווי משקל בכל פתרון באמצעות השימוש באמצעות האתר.</li>
</ol>6. התחדשות האנליזה
<ol><li>
ניתוח ספיחה
	<ol>
<li>יבש מיכל פלסטיק 40 mL.</li>
		<li>לקחת 20 מ ג ג'ל מיובש ולמקם אותו במיכל פלסטיק 40 mL.</li>
		<li>הוסף 40 mL של 0.2 מ"מ ניתרן הידרוגנארסנט (Na2haso4· 7h2O) פתרון למכולה.</li>
		<li>השאר את המיכל במערבב ב -20 ° צ' ו 120 סל ד עבור 24 שעות.</li>
		<li>אספו מדגם של 5 מ"ל בצינור פלסטיק בעזרת מיקרופיפטה.</li>
		<li>התייחס לשלב 2.8 כדי להעריך את רמת הארסן בשיווי משקל בפתרון באמצעות השימוש באמצעות ההתייחסות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
ניקוי ג'ל
	<ol>
<li>השג מסננת של רשת שינוי.</li>
		<li>בזהירות לאסוף את חתיכות ג'ל אחד בכל פעם, כך שהם לא לשבור ולמקם אותם בתוך מסננת שינוי.</li>
		<li>שטפו את הג מספר פעמים (מינימום חמש פעמים) במים מוהים, כך ששאר הארסן על פני הג נשטף. התראה: חתיכות ג'ל הן שבירות. טפל בהם בזהירות תוך כביסה והעברתו מפתרון הארסן לפתרון של הנארג.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
ניתוח הדסורזיה
	<ol>
<li>יבש מיכל פלסטיק 40 mL.</li>
		<li>לשים את חתיכות ג'ל משלב 6.2 לתוך מיכל פלסטיק 40 mL.</li>
		<li>הוסף 40 mL של הפתרון 0.5 M הנאקל למכולה.</li>
		<li>השאר את המיכל במערבב ב -20 ° צ' ו 120 סל ד עבור 24 שעות.</li>
		<li>אספו מדגם של 5 מ"ל בצינור פלסטיק בעזרת מיקרופיפטה.</li>
		<li>בצע את השלבים 2.8 כדי להעריך את רמת הארסן בשיווי משקל בפתרון באמצעות הטיפול באמצעות הטיפול.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
חזרה על התהליך
	<ol>
<li>לאחר איסוף ג'ל משלב 6.3, חזור על התהליך ברצף הבא עבור שמונה מחזורים מלאים: 6.2 > 6.1 > 6.2 > 6.3 > 6.2 > 6.1 > 6.2 > 6.3.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Oremland, R. S., Stolz, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Ecology+of+Arsenic%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">The Ecology of Arsenic.</a> Science. 300 (5621), 939-944 (2003).</li>
<li>Bibi, I., Icenhower, J., Niazi, N. K., Naz, T., Shahid, M., Bashir, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chapter+21+-+Clay+Minerals%3A+Structure%2C+Chemistry%2C+and+Significance+in+Contaminated+Environments+and+Geological+%7BCO2%7D+Sequestration%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Materials+and+Waste%22%5BJournal%5D)">Chapter 21 - Clay Minerals: Structure, Chemistry, and Significance in Contaminated Environments and Geological {CO2} Sequestration.</a> Environmental Materials and Waste. , 543-567 (2016).</li>
<li>He, R., Peng, Z., Lyu, H., Huang, H., Nan, Q., Tang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+an+iron-impregnated+biochar+for+aqueous+arsenic+removal%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of an iron-impregnated biochar for aqueous arsenic removal.</a> Science of the Total Environment. 612, 1177-1186 (2018).</li>
<li>Niazi, N. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+removal+by+Japanese+oak+wood+biochar+in+aqueous+solutions+and+well+water%3A+Investigating+arsenic+fate+using+integrated+spectroscopic+and+microscopic+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Arsenic removal by Japanese oak wood biochar in aqueous solutions and well water: Investigating arsenic fate using integrated spectroscopic and microscopic techniques.</a> Science of the Total Environment. 621, 1642-1651 (2017).</li>
<li>Shaheen, S. M., Eissa, F. I., Ghanem, K. M., Gamal El-Din, H. M., Al Anany, F. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy+metals+removal+from+aqueous+solutions+and+wastewaters+by+using+various+byproducts%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Management%22%5BJournal%5D)">Heavy metals removal from aqueous solutions and wastewaters by using various byproducts.</a> Journal of Environmental Management. 128, 514-521 (2013).</li>
<li>Shakoor, M. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remediation+of+arsenic-contaminated+water+using+agricultural+wastes+as+biosorbents%5BTitle%5D)+AND+%22Critical+Reviews+in+Environmental+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Remediation of arsenic-contaminated water using agricultural wastes as biosorbents.</a> Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 46 (5), 467-499 (2016).</li>
<li>Vithanage, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interaction+of+arsenic+with+biochar+in+soil+and+water%3A+A+critical+review%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon%22%5BJournal%5D)">Interaction of arsenic with biochar in soil and water: A critical review.</a> Carbon. 113, 219-230 (2017).</li>
<li>Hu, X., Ding, Z., Zimmerman, A. R., Wang, S., Gao, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Batch+and+column+sorption+of+arsenic+onto+iron-impregnated+biochar+synthesized+through+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Research%22%5BJournal%5D)">Batch and column sorption of arsenic onto iron-impregnated biochar synthesized through hydrolysis.</a> Water Research. 68, 206-216 (2015).</li>
<li>Saharan, P., Chaudhary, G. R., Mehta, S. K., Umar, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Removal+of+Water+Contaminants+by+Iron+Oxide+Nanomaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanoscience+and+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Removal of Water Contaminants by Iron Oxide Nanomaterials.</a> Journal of Nanoscience and Nanotechnology. 14 (1), 627-643 (2014).</li>
<li>Siddiqui, S. I., Chaudhry, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron+oxide+and+its+modified+forms+as+an+adsorbent+for+arsenic+removal%3A+A+comprehensive+recent+advancement%5BTitle%5D)+AND+%22Process+Safety+and+Environmental+Protection%22%5BJournal%5D)">Iron oxide and its modified forms as an adsorbent for arsenic removal: A comprehensive recent advancement.</a> Process Safety and Environmental Protection. 111, 592-626 (2017).</li>
<li>Tuna, A. ÖA., özdemir, E., şimşek, E. B., Beker, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Removal+of+As%28V%29+from+aqueous+solution+by+activated+carbon-based+hybrid+adsorbents%3A+Impact+of+experimental+conditions%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Removal of As(V) from aqueous solution by activated carbon-based hybrid adsorbents: Impact of experimental conditions.</a> Chemical Engineering Journal. 223, 116-128 (2013).</li>
<li>Sahiner, N., Demirci, S., Sahiner, M., Yilmaz, S., Al-Lohedan, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+superporous+p%283-acrylamidopropyl%29trimethyl+ammonium+chloride+cryogels+for+removal+of+toxic+arsenate+anions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Management%22%5BJournal%5D)">The use of superporous p(3-acrylamidopropyl)trimethyl ammonium chloride cryogels for removal of toxic arsenate anions.</a> Journal of Environmental Management. 152, 66-74 (2015).</li>
<li>Barakat, M. A. A., Sahiner, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cationic+hydrogels+for+toxic+arsenate+removal+from+aqueous+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Management%22%5BJournal%5D)">Cationic hydrogels for toxic arsenate removal from aqueous environment.</a> Journal of Environmental Management. 88 (4), 955-961 (2008).</li>
<li>ur Rehman, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Removal+of+arsenate+and+dichromate+ions+from+different+aqueous+media+by+amine+based+p%28TAEA-co-GDE%29+microgels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Management%22%5BJournal%5D)">Removal of arsenate and dichromate ions from different aqueous media by amine based p(TAEA-co-GDE) microgels.</a> Journal of Environmental Management. 197, 631-641 (2017).</li>
<li>Safi, S. R., Gotoh, T., Iizawa, T., Nakai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+and+regeneration+of+composite+of+cationic+gel+and+iron+hydroxide+for+adsorbing+arsenic+from+ground+water%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Development and regeneration of composite of cationic gel and iron hydroxide for adsorbing arsenic from ground water.</a> Chemosphere. 217, 808-815 (2019).</li>
<li>Chaudhry, S. A., Ahmed, M., Siddiqui, S. I., Ahmed, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fe%28III%29-Sn%28IV%29+mixed+binary+oxide-coated+sand+preparation+and+its+use+for+the+removal+of+As%28III%29+and+As%28V%29+from+water%3A+Application+of+isotherm%2C+kinetic+and+thermodynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+Liquids%22%5BJournal%5D)">Fe(III)-Sn(IV) mixed binary oxide-coated sand preparation and its use for the removal of As(III) and As(V) from water: Application of isotherm, kinetic and thermodynamics.</a> Journal of Molecular Liquids. 224, 431-441 (2016).</li>
<li>Chaudhry, S. A., Zaidi, Z., Siddiqui, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Isotherm%2C+kinetic+and+thermodynamics+of+arsenic+adsorption+onto+Iron-Zirconium+Binary+Oxide-Coated+Sand+%28IZBOCS%29%3A+Modelling+and+process+optimization%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Molecular+Liquids%22%5BJournal%5D)">Isotherm, kinetic and thermodynamics of arsenic adsorption onto Iron-Zirconium Binary Oxide-Coated Sand (IZBOCS): Modelling and process optimization.</a> Journal of Molecular Liquids. 229, 230-240 (2017).</li>
<li>Lin, S., Yang, H., Na, Z., Lin, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+biodegradable+arsenic+adsorbent+by+immobilization+of+iron+oxyhydroxide+%28FeOOH%29+on+the+root+powder+of+long-root+Eichhornia+crassipes%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">A novel biodegradable arsenic adsorbent by immobilization of iron oxyhydroxide (FeOOH) on the root powder of long-root Eichhornia crassipes.</a> Chemosphere. 192, 258-266 (2018).</li>
<li>Allen, K. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hsp70+chaperones+as+modulators+of+prion+life+cycle%3A+Novel+effects+of+Ssa+and+Ssb+on+the+Saccharomyces+cerevisiae+prion+%5BPSI%2B%5D%5BTitle%5D)+AND+%22Genetics%22%5BJournal%5D)">Hsp70 chaperones as modulators of prion life cycle: Novel effects of Ssa and Ssb on the Saccharomyces cerevisiae prion [PSI+].</a> Genetics. 169 (3), 1227-1242 (2005).</li>
<li>Chaplin, B. P., Roundy, E., Guy, K. A., Shapley, J. R., Werth, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+natural+water+ions+and+humic+acid+on+catalytic+nitrate+reduction+kinetics+using+an+alumina+supported+Pd-Cu+catalyst%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Effects of natural water ions and humic acid on catalytic nitrate reduction kinetics using an alumina supported Pd-Cu catalyst.</a> Environmental Science and Technology. 40 (9), 3075-3081 (2006).</li>
<li>Zhang, Y., Cremer, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+between+macromolecules+and+ions%3A+the+Hofmeister+series%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Chemical+Biology%22%5BJournal%5D)">Interactions between macromolecules and ions: the Hofmeister series.</a> Current Opinion in Chemical Biology. 10 (6), 658-663 (2006).</li>
<li>Fawell, J. K., Ohanian, E., Giddings, M., Toft, P., Magara, Y., Jackson, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sulfate+in+Drinking-water+Background+document+for+development+of+WHO+Guidelines+for+Drinking-water+Quality%5BTitle%5D)+AND+%22World+Health+Organization%22%5BJournal%5D)">Sulfate in Drinking-water Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water Quality.</a> World Health Organization. , 8(2004).</li>
<li>ur Rehman, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+removal+of+high+quantities+of+toxic+arsenate+via+cationic+p%28APTMACl%29+microgels%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Management%22%5BJournal%5D)">Fast removal of high quantities of toxic arsenate via cationic p(APTMACl) microgels.</a> Journal of Environmental Management. 166, 217-226 (2016).</li>
</ol>

. למחברים אין מה לגלות

ההתקדמות העיקרית של השיטה המפותחת שלנו היא אסטרטגית העיצוב הייחודית של הג המשולב. מטרת שיטת ההכנה ג'ל שלנו היתה למקסם את כמות התוכן ברזל ג'ל. במהלך ההכנה, הוספנו את ה-"הפתרון היוזם" ואת "פתרון המונומר", בהתאמה. לאחר פתרון המונומר היה מעורבב עם פתרון יוזם, הייתה תגובה בין העונה3 ו-naoh, הפקת feooh בתוך הג ' ל. תופעה זו מבטיחה תכולת ברזל מקסימלית של ג'ל מורכב. למרות היתרונות של שיטה זו, הג אינו מיוצר בתנאים הבאים: 1) כאשר הפתרונות אינם מעורבבים ביסודיות; 2) כאשר כמות ה-פריון3 חורגת מ-700 מו...

זיהום המים הוא דאגה סביבתית מעולה, המניע חוקרים לפתח שיטות להסרת מזהמים כגון ארסן מתוך בזבוז אשפה1. בין כל השיטות שדווחו, תהליכי ספיחה הם גישה נמוכה יחסית להסרת מתכת כבדה2,3,4,5,6,7. ברזל אוקסיקסידי אבקות נחשבים לאחד adsorbents היעילה ביותר עבור חילוץ ארסן מ פתרונות מימית8,9. עם זאת, חומרים אלה סובלים ממספר חסרונות, כולל שעות רוויה מוקדם ומקדים רעילים מלאכותיים. בנוסף, קיימת השפעה שלילית חמורה באיכות המים כאשר אלה adsorbents אלה משמשים לתקופה ארוכה של זמן10. תהליך הפרדה נוסף, כגון משקעי אור או סינון, נדרש לטיהור המים הנגועים, המגביר את עלות הייצור עוד8,11.
לאחרונה, החוקרים פיתחו ג'לים פולימריים כגון הידרו-ג'ל הידרולים, microgels, ו קריוג כי הפגינו תכונות ספיחה יעיל. לדוגמה, שיעור הסרת הארסן של 96% הושג על ידי הקריוג'ל המוריק, פולי (3-acrylamidopropyl) triמתיל אמוניום כלוריד [p (APTMACl)]12. בנוסף, ב-pH 9, כ 99.7% יעילות ההסרה הושגה על-ידי זה הידרוג'ל לאורך13. ב-pH 4, 98.72 mg/g של הקיבולת המקסימלית של ארסן מירבי הושגה על ידי המיקרו-ג'ל, בהתבסס על טריס (2-עמינח אתיל) אמין (TAEA) ו גלילידיוגליציליןאתר (GDE), p (TAEA-co-GDE)14. למרות שהג'לים הללו הפגינו הופעות טובות, הם נכשלו להסיר ביעילות את הארסן מהמים ברמות ה-pH הניטרליים, והסליותיים שלהם בכל סביבות המחקר לא דווחו15. קיבולת ספיחה מקסימלית של 227 mg/g של נמדד כאשר Fe (III)-Sn (IV) מעורבים חול מצופה תחמוצת בינארי שימש בטמפרטורה של 313 K ו-pH של 716. לחילופין, Fe-zr בינארי תחמוצת מצופה חול (izbocs) יש גם שימש להסרת ארסן והשיגה קיבולת ספיחה מקסימלית של 84.75 מ"ג/g ב 318 K ו-pH של 717. Adsorbents אחרים דיווחו סובלים הופעות adsorספיחה נמוכה, חוסר יכולת מיחזור, יציבות נמוכה, גבוהה תפעול ותחזוקה עלויות, ואת השימוש בכימיקלים מסוכנים בתהליך הסינתזה4.
ביקשו לטפל במגבלות הנ ל על ידי פיתוח חומר עם ביצועי הארסן משופרים, סלקטיביות גבוהה בסביבות מורכבות, יכולת מיחזור ופעילות יעילה ברמות ה-pH נייטרליים. לכן, פיתחנו ג'ל מורכב של n, n-dimethylamino הידרולאיד מתיל כלוריד (דמטפאאק) ג'ל ו ברזל (III) הידרוקסיד (feooh) חלקיקים כמו adsorbent להסרת ארסן. בחרנו לשלב FeOOH עם הג שלנו כי FeOOH מגביר את הספיחה של שתי צורות של ארסן18. במחקר זה, ג'ל משולב שלנו תוכנן להיות לא נקבובי והיה ספוג עם FeOOH במהלך ההכנה. בסעיף הבא, את פרטי שיטת ההכנה ג'ל, כולל האסטרטגיה שלנו למקסם את התוכן של FeOOH הוא נדון עוד.

<table><tbody><tr><td><הם>נ,נ' -dimethylamino propylacrylamide, מתיל כלוריד רבעוני (DMAPAAQ) (75% ב-H2O)</td><td>KJ Chemicals Corporation, יפן</td><td>150707</td><td></td></tr><tr><td>N,N' -מתילן ביסקרילאמיד (MBAA)</td><td>סיגמא-אולדריץ', ארה"ב</td><td>1002040622</td><td></td></tr><tr><td>נתרן גופרתי (Na2SO3)</td><td>Nacalai Tesque, Inc., יפן</td><td>31922-25</td><td></td></tr><tr><td>נתרן גופרתי (Na2SO4)</td><td>Nacalai Tesque, Inc., יפן</td><td>31916-15</td><td></td></tr><tr><td>די-נתרן הידרוגנרסנאט הפטאהידרט(Na2HAsO4.7H20)</td><td>Nacalai Tesque, Inc., יפן</td><td>10048-95-0</td><td></td></tr><tr><td>ברזל כלוריד (FeCl3)</td><td>Nacalai Tesque, Inc., יפן</td><td>19432-25</td><td></td></tr><tr><td>נתרן הידרוקסיד (NaOH)</td><td>Kishida Chemicals Corporation, יפן</td><td>000-75165</td><td></td></tr><tr><td>אמוניום peroxodisulfate (APS)</td> <td>Kanto Chemical Co. Inc., יפן</td><td>907W2052</td><td></td></tr><tr><td>חומצה הידרוכלורית (HCl)</td> <td>Kanto Chemical Co. Inc., יפן</td><td>18078-01</td><td></td></tr><tr><td>נתרן כלורי (NaCl)</td> <td>Nacalai Tesque, Inc., יפן</td><td>31320-05</td><td></td></tr></tbody></table>

הסרת ארסן באמצעות ג'ל פולימרי הספוג עם הידרוקסיד ברזל

Removal of Arsenic Using a Cationic Polymer Gel Impregnated with Iron Hydroxide

בעבודה זו, הכנו adsorbent מורכב ג'ל פולימרי המכיל הידרוקסיד ברזל במבנה שלה המיועד adsorbent ארסן מן מי תהום. הג שנבחר היה ה-n ,מתיונין (DMAPAAQ) ג'ל מתיל כלוריד. מטרת שיטת ההכנה שלנו היתה להבטיח את התוכן המקסימלי של ברזל הידרוקסיד במבנה של ג'ל. גישה זו העיצוב איפשר מעוצב סימולטני על ידי שני מבנה פולימרי של ג'ל הידרוקסידי ברזל רכיב, ובכך, שיפור יכולת ספיחה של החומר. כדי לבחון את הביצועים של הג, אנו מדדו קינטיקה התגובה, ביצעו רגישות pH וניתוחים בסלקטיביות, ביצועים מנוטרים של הארסן, וניהל ניסויים התחדשות. קבענו כי הג עובר תהליך כימי ומגיע לשיווי האיזון ב-10 h. יתר על כן, הג נספחת רעל ביעילות ברמות ה-pH נייטרלי באופן סלקטיבי בסביבות יון מורכבות, השגת נפח נספחת מקסימלית של 1.63 mM/g. ניתן ליצור מחדש את הג עם 87.6% יעילות ו-"נאיי" יכול לשמש לצורך הדסורזיה במקום NaOH מזיקים. יחד עם זאת, שיטת העיצוב המוצגת על ידי ג'ל היא גישה אפקטיבית לבניית אדסורטים ארסן בעלי ביצועים גבוהים.

איור 1 מתאר את הכיוונון הנסיוני להכנת הדמדאק + feooh. טבלה 1 ממחישה את קומפוזיציות החומרים המעורבים בהכנת ג'ל.
איור 2 מציג את היחס של זמן יצירת קשר עם ספיחה של ארסן על ידי DMAPAAQ + feooh ג'ל. בדמות, כמות הספיחה של ארסן נבדק ב 0.5, 1, 3, 7, 11, 24, ו 48 h. התוצאות מראות כי הספיחה של הארסן מגיע שיווי משקל לאחר 10 h, ואחרי 24 h של ספיחה, עלייה מינימלית בכ...

בעבודה זו, הכנו adsorbent המורכב מתוך המים האחרים , n-dimethylamino מתיל כלוריד (DMAPAAQ) ג'ל פולימרי ו הידרוקסיד ברזל עבור הזרסורנג ארסן מן מי תהום. הג הוכן בשיטה החדשנית שנועדה להבטיח את התוכן המרבי של חלקיקי ברזל במבנה.

In this work, we prepared an adsorbent composed of a cationic polymer gel containing iron hydroxide in its structure designed to adsorb arsenic from ...

היתרונות העיקריים של הליך זה הם כי ג'ל באופן סלקטיבי adsorbs ארסן מי תהום בריכוזי ארסן גבוהים יותר מאשר טכניקות אחרות ואת הג'ל ניתן לחדש. הדגמה של שיטה זו היא קריטית כי הכנת הג'ל וניסויי הספיגה צריך להיות חזותי כדי לשכפל את הניסויים. ארסן נמצא במי התהום של יותר מ -20 מדינות.את המשמעות של טכניקה זו ניתן להאריך לקראת האתגר של הסרת ארסן ממים מזוהמים. שיטה זו יכולה להיות מיושמת גם על הטיפול בשחלה תעשייתית מזוהמת בארסן. כאשר מנסים טכניקה זו בפעם הראשונה, בצע את אמצעי הזהירות אך ורק בכל עת.היווצרות בלוק הג'ל עשויה להיות מאתגרת אם הפתרונות אינם מעורבבים כראוי ובמידתיות. יבש שני בקבוקונים מדידה 20 מיליליטר ושני 20 מיליליטר מצוידים סורגים מגנטיים. העברה 4.13 גרם של DMAPAAQ, 0.31 גרם של N, N'prime methylenebisacrylamide, 0.5 גרם של נתרן סולפיט, ו 3.36 גרם של נתרן הידרוקסידית אחד 20 מיליליטר מקור.ממיסים את הפתרון לחלוטין במים מזוקקים כממסים, ומערבבים אותו במשך 30 דקות עם בר המגנטי. מעבירים את התערובת מהסקילר לבקבוק מדידה אחד של 20 מיליליטר ומוסיפים מים מזוקקים כדי ליצור פתרון של 20 מיליליטר. סמן את הפתרון כפתרון מונומרי.באופן דומה, לקחת 0.54 גרם של אמוניום peroxodisulfate ו 7.57 גרם של ברזל כלורי עוד 20 מיליליטר beaker. ממיסים את הפתרון לחלוטין במים מזוקקים, ומערבבים אותו במשך 30 דקות עם בר ערבוב מגנטי. מעבירים את התערובת מהקר לעוד 20 מיליליטר בבקבוק מדידה.ולהוסיף מים מזוקקים כדי להלחין תווית של 20 מיליליטר. סמן את הפתרון כפתרון היוזם. לאחר הכנת ההתקנה הניסיונית כדיאגרמה בפרוטוקול הטקסט, העבר את הפתרונות ל- 20 מיליליטר המתאימים המפרידים משפכים.לטהר את הפתרונות עם גז חנקן במשך 30 דקות. מערבבים את הפתרונות יחד, ומערבבים אותם במבחנה של 50 מיליליטר עם מערבל חשמלי. לאחר מכן, מניחים את התערובת לתוך צ'ילר מתוחזק ב 10 מעלות צלזיוס במשך ארבע שעות.מוציאים את בלוק הג'ל מהמבחנה ומ מניחים אותו על קרש חיתוך שטוח. קבל את בלוק הג'ל לתוך צורה מעוקב חמישה מילימטרים באורך. משרים את פרוסות הג'ל במים דה-ביוניזציה במשך 24 שעות כדי להסיר את זיהומים.למחרת, מורחים את פרוסות הג'ל על צלחת פטרי ומייבשים אותן בטמפרטורת החדר במשך 24 שעות. מניחים את צלחת פטרי עם פרוסות ג'ל בתנור ב 50 מעלות צלזיוס במשך 24 שעות. יבש חמש 40 מיכלי פלסטיק מיליליטר.לאחר מכן, למדוד ולה מניחים 20 מיליגרם של ג'ל מיובש בכל מיכל פלסטיק 40 מיליליטר. הוסף 40 מיליליטר של פתרון heptahydrate מימן מימן דיסודיום לכל מיכל בריכוז שונה. שמור את המכולות בתוך stirrer ב 20 מעלות צלזיוס ו 120 סל"ד במשך 24 שעות.לאסוף מדגם חמישה מיליליטר מכל מיכל ומ מניחים בצינור פלסטיק באמצעות פיפטה מיקרו. למדוד את רמות ארסן שיווי המשקל בפתרונות באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים, או HPLC. השתמש בעמודה אנליטית של ארבעה על 200 מילימטר, בעמודת שמירה של ארבעה על 50 מילימטרים, ובדיכוי של ארבעה מילימטרים.לניתוח סחוף, להוסיף 20 מיליגרם של ג'ל מיובש למיכל פלסטיק מיובש 40 מיליליטר. לאחר מכן, להוסיף 40 מיליליטר של 0.2 מילימולרי מימן ארסן heptahydrate פתרון למיכל. שומרים את המיכל במיכל ב-20 מעלות צלזיוס ו-120 סל"ד למשך 24 שעות.לאחר מכן, לאסוף מדגם חמישה מיליליטר בצינור פלסטיק באמצעות פיפטה מיקרו. הערך את רמת ארסן שיווי המשקל בפתרון באמצעות HPLC כבעבר. כדי לנקות את הג'ל, תחילה לקבל מנקה רשת.בזהירות לאסוף את חתיכות ג'ל שביר, אחד בכל פעם, כך שהם לא לשבור, ולמקם אותם במסמר רשת. לשטוף את הג'ל לפחות חמש פעמים, באמצעות מים deionized, כך כל ארסן שנותר על פני השטח של הג'ל נשטף. לניתוחי desorption, מעבירים בזהירות את חתיכות הג'ל השבירות למיכל פלסטיק מיובש של 40 מיליליטר.הוסף 40 מיליליטר של תספורת נתרן כלורי טוחנת 0.5 למיכל. שומרים את המיכל במיכל ב-20 מעלות צלזיוס ו-120 סל"ד למשך 24 שעות. לאסוף מדגם חמישה מיליליטר בצינור פלסטיק באמצעות פיפטה מיקרו, ולהעריך את רמת ארסן שיווי המשקל בתפתור באמצעות HPLC כמו קודם.חזור על התהליך במשך שמונה מחזורים שלמים, כאשר כל מחזור כולל שני סבבים של שלבי ניתוח הספיגה והתיעוב, מופרדים על ידי שלבי ניקוי ג'ל. כמות ספיגת הארסן על ידי ג'ל פולימר cationic המכיל ברזל הידרוקסיד היה התווה בריכוזים שונים של ארסן. התוצאות מראות כי קיבולת הסחיטה המרבית של ארסן של הג'ל היה 1.36 מילימולים לגרם.הנתונים מתאימים למודל ה-isotherm של Langmuir. ההסחה הסלקטיבית של ארסן נבדקה עם אניון גופרתי דו-קיום. התוצאות מראות כי גם אם אניון גופרתי היה נוכח בתספור של ג'ל, DMAPAAQ בתוספת תחמוצת ברזל סוחף ארסן באופן סלקטיבי בגלל רכיבי תחמוצת ברזל במבנה הג'ל.השימושיות מחדש של הג'ל נבדקה במשך שמונה ימים רצופים באמצעות פתרונות ארסן לפיסוח ונתרן כלורי לתהליכי ספיגת. יעילות התחדשות של 87.6% חושבה מיעילות ההתחדשות מנתוני ההסחתה ביום הראשון וביום השביעי. ארסן הוא מסוכן ביותר.אנא השתמשו בכפפות, בגדים עם שרוולים ארוכים ומ המשקפיים הניסיוניים בכל עת במהלך הניסוי כדי למנוע כל מגע של פתרון ארסן עם העור והעיניים.

removal-arsenic-using-cationic-polymer-gel-impregnated-with-iron

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

ייצור מי דימום (PBW) טופלו בננו-חלקיקי תחמוצת נחושתיות (CuO-NPs) והרעילות התאית הוערכה בתאים אנושיים מתורבתים. מטרת פרוטוקול זה הייתה לשלב את הדגימה הסביבתית המקומית בפורמט תרבית תאים המעריכה את השינויים ברעילות עקב טיפול ב-CuO-NP.

הסרת יסודות קורט ידי Cupric תחמוצת חלקיקים מאורניום<em&gt; באתר</em&gt; שחזור Bleed מים והשפעתה על כדאיויות תא

בגלל השימוש נרחב של החשיבות ופלדיום, זהב וקובלט   מתכות בציוד טכנולוגי גבוהה, השחזור והמיחזור שלהם מהווים אתגר תעשייתי חשוב. מערכת התאוששות המתכת המתוארת במסמך זה בעלות נמוכה פשוטה, אומרת לאיתור, הסר, והתאוששות היעילה של מתכות אלה מהמכרה העירונית.

איתור והשחזור של פלדיום, מתכות זהב וקובלט ממכרה העירונית באמצעות חיישנים / Adsorbents רומן יעודיים עם נקבוביות-בצורת גלגל עגלה ננומטריים

אספקת תאים ממוקדת שימושית במגוון יישומים ביו-רפואיים.  מטרת פרוטוקול זה היא להשתמש בננו-חלקיקי תחמוצת ברזל סופר-פרמגנטיים (SPION) כדי לתייג תאים ובכך לאפשר גישות מיקוד לתאים מגנטיים לרמה גבוהה של שליטה על העברת התאים ולוקליזציה.

תיוג תא ומיקוד עם פאראמגנטי תחמוצת ברזל חלקיקים

הפרוטוקול מספק מתודולוגיה solubilize בוצה פרטנית אירובית כדי לחלץ פולימרים תאיים דמוי אלגינט (ALE).

הפקת חומרים פולימריים המבני התאי מ אירובי גרגירי בוצה

התועלת של שיטה אנליטית לקביעת ארסן אי-אורגנית במגוון רחב של מטריצות מזון הוא הפגין. השיטה מורכבת החילוץ סלקטיבי של ארסן אורגניים לתוך כלורופורם עם החלטה סופית באמצעות ספקטרומטר בליעה אטומית-דור הידריד.

קביעת אי-אורגנית ארסן ב רחב טווח של מזון מטריצות באמצעות הידריד דור - ספקטרומטר בליעה אטומית.

גורל היווצרות המינים של ארסן וכספית באקויפרים הם פעילות מיקרוביאלית ותנאים קשורה קשר הדוק פיזיו-כימית. כאן, אנו מציגים התקנה ניסיוני העמודה המקורית מחקה אקויפר ומאפשרת הבנה טובה יותר של יסוד קורט דילדול בתנאים אנאוקסיים. שתי דוגמאות מוצגים, המשלב גישות גיאוכימיים מיקרוביולוגית.

להגדרת הטור ניסיוני ללמוד אנאירובית Biogeochemical אינטראקציות בין והידרוקסידים ברזל (אוקסי), יסודות קורט, חיידקים

אסטרטגיית הייצור מוספים לעיבוד UV-crosslinkable hydrogels פותחה. אסטרטגיה זו מאפשרת הרכבה שכבה אחרי שכבה של מבנים הידרוג microfabricated, כמו גם ההרכבה של רכיבים עצמאיים, מניב מכשירים משולבים המכילים רכיבים לזוז כי הם מגיבים הופעה מגנטי.

תוסף טכניקת הייצור עבור הזיוף נתיישב ומהירה של מבוססי הידרוג Micromachines עם רכיבים תגובה מגנטית

שיטה יעילה מתקני התפלת מהירה, יון-סלקטיבי יוד רדיואקטיבי מספר פתרונות מימית מתואר באמצעות מסננים ממברנה אצטט תאית זהב חלקיקים. מרותק למיטה.

שיטה יעילה לצורך התפלה סלקטיבי של יוד רדיואקטיבי אניונים באמצעות זהב חלקיקים-מוטבע ממברנה מסנן

מחקר זה מתמקד מודל במבחנה של הפצע הריפוי (גירוד assay) בתור מנגנון לקביעת מזהמים סביבתיים איך כגון ארסן השפעה הסלולר ההעברה. התוצאות מדגימים כי assay חוץ גופית בתוך זה מספק אינדיקציות מהיר ולא מוקדם של שינויים ההעברה הסלולר לפני ניסויים ויוו .

במבחנה לגרד Assay כדי להדגים את השפעת הרעל על נדידת תאים בעור

פרוטוקול עבור העיצוב הרציונלי של מסנן אלקטרואקטיבי כפול פונקציונלי המורכב של צינוריות פחמן ו טיטאני פלזמה מדווח ויישומים סביבתיים שלהם כלפי Sb (III) חמצון ו קיבוע על מוצג.

מסנן כפול פונקציונלי אלקטרואקטיבי כלפי בו זמנית Sb (III) חמצון ו קיבוע על

מחקר זה מתאר שיטה להרחיב את הכיטין לקצף על ידי טכניקות כימיות שאינן דורשות ציוד מיוחד.

הכנת קצף כיטין מורחב ושימוש בהם בהסרת נחושת מימית

חקור שיטה לסילוק ארסן ממי תהום באמצעות ג'ל פולימרי קטיוני עם הידרוקסיד ברזל. הג'ל מספק ספיגה בררנית בקונצנטרציות גבוהות וניתן לחידוש לשימוש חוזר.

הסרת ארסן באמצעות ג'ל פולימרי הספוג עם הידרוקסיד ברזל

גלה סרטונים נוספים