Name: 土壌カラムを通して表面修飾カーボンナノチューブの輸送 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-04-02T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 26 s
Description: 学ぶ表面修飾カーボンナノチューブの土壌カラム輸送実験法。カルボキシル基と水酸基の導入、シリカ砂充填カラムでの移動・保持挙動を評価し、ナノ粒子の環境中動態を解明する。

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著者は、この研究の一部を支援してくれたウプサラ大学の地球科学部からの支援に感謝したいと思います。

多層カーボンナノチューブの1機能化<ol><li>安全眼鏡、手袋、白衣を使用して、ヒュームフード内部の全体機能化ステップを実行します。メスシリンダーを用いて24硫酸のml及び硝酸酸の8ミリリットルを測定した後、ビーカーにそれらを転送する。 （最終濃度は酸混合物の1 mg / mlのあるべき）化学天秤でスズ箔コンテナを使用してビーカーに未処理のMWCNT 32mgのを追加します。 </li><li>まず、室温で2時間、超音波洗浄器（浴）にMWCNTと酸混合物でビーカーを保つ。その後、熱と90で5時間のためのMWCNT-酸性溶液をかき混ぜる ホットプレートを用い°C。 </li><li>フィルターホルダー上に置かれ、0.2μmの孔径のPTFEフィルター膜でCNTサスペンションをフィルタリングし、及び濾過を助けるために真空を使用しています。部分によってろ過部分を実行し、いくつかのフィルター膜（1フィルタの部分ごとに上記の混合物の約1/4 回目 ） を使用します。沸騰したお湯を追加します。混合物のpHが5より大きくなるまで濾過処理中に酸性溶液を濾過する。 </li><li>それがオフにされ、真空システムには何も導入しないときは、必ず真空を破る。廃液を収集するためにコニカルビーカーを使用してください。 </li><li>廃棄物容器（廃棄物処理施設に廃棄物容器を送信したり、水道水の少なくとも10倍を加算して、シンクにそれをダンプする前に液体を希釈）中のろ酸を注ぐ。 </li><li> CNTは（約24時間乾燥を完了するための皿を蒸発に保持MWCNTを持つフィルター膜を移し、デシケーターに食器を入れて（シリカゲルの約100グラムが含まれている）と、真空環境を作成します（約1時間で、真空を残す） ）。 <ol><li>慎重にスパチュラを用いて、膜の外にCNTをこすり、きれいな容器に粒子を移す。たMWCNT粉末を秤量し、将来の使用のための容器にラベルを付ける。 </li></ol></li></ol> 2.ポロ輸送実験のために、私たちメディア<ol><li>珪砂の酸洗浄のために、0.1M HCl溶液を準備します。 <ol><li>安全眼鏡、手袋、白衣とヒュームフード内のすべてのこれらの手順を実行します。 2Lのフラスコに、1Lの脱イオン水を加える。メスシリンダーを用いて37％HClを8ミリリットルを測定します。 </li><li>慎重に脱イオン水に塩酸を加える。混合を助けるために慎重にフラスコを振る。 </li></ol></li><li>準備されたHCl溶液で砂を洗ってください。 <ol><li>約千グラムの砂を計量。 （砂の1/3毎回）HCl溶液でフラスコに砂の1/3を追加し、砂の残りの部分を追加し、混合を助けるために二回、フラスコを振る。 </li><li>フラスコを3回振って、30分間砂で酸を残す。 </li><li>酸廃液容器にフラスコから液体を注ぎ、脱イオン水で少なくとも8回砂を洗い流してください。 </li></ol></li><li> H 2 O 2溶液を用いて砂を洗ってください。 <ol><li>に脱イオン水700ミリリットルを追加します。砂の入ったフラスコをその後、メスシリンダーを用いて、30％H 2 O 2溶液40mlを測定する。 </li><li>砂を入れたフラスコに、H 2 O 2溶液を加え、混合を助けるために二回振る。フラスコ内の160ミリリットルのH 2 O 2の合計があるまで、30％のH 2 O 2溶液を3回の別の40ミリリットルを加える。 </li><li>振ると溶液と砂を混ぜたびに、反応が完了することを可能にする40分間の砂とH 2 O 2溶液を残す。フラスコを振るとプラスチック棒で10分毎に砂をかき混ぜる。 </li><li>シンクまでの液体をデカントし、30秒間水道水を実行します。 </li></ol></li><li>砂をすすぎ、乾燥させます。 <ol><li>すべてのソリューションを取り除くか、反応生成物の上に残され得るために、少なくとも8倍の脱イオン水で砂を洗い流す。振ると、すすぎ時徹底的にかき混ぜる。 </li><li>乾燥するために24時間オーブン（105℃）にすすいだ砂でフラスコを置き、その後使用してオーブンから砂を取るオーブンミトンとクールダウンするために砂のために2時間カウンターに残す。 </li><li>プラスチック容器にきれいな砂を転送します。コンテナをマークし、使用可能な状態であることが適切な棚に置きます。 </li></ol></li></ol> 3.列の実験<ol><li>バックグラウンド溶液の調製。 <ol><li>カラム実験のために適切なバックグラウンドの溶液化学を準備します。 </li><li>以下の実験のために適切なイオン強度を達成するために、pHおよびNaClの塩を調整するために、0.1M HClおよび0.1 MのNaOH溶液を使用する。 </li></ol></li><li>列選択。 <ol><li>この実験のために、直径2.5cmと15cmの長さのガラスカラムを選択してください（pH値：5およびイオン強度：現在の研究では2 mm）である。ガラスカラムの両側に鋼メッシュフィルター（0.3 mm）を使用する。 </li><li>列に接続されたチューブをフラッシュし、液体の流れのタイプを制御するために、3方弁までバックグラウンド溶液（またはMWCNTを溶液で満たす（たMWCNTのsolutionまたはバックグラウンド溶液） を図1に示すように。 </li></ol></li><li>列の湿式パッキング。 <ol><li>規模できれいな砂を計量し、選択した列サイズにきれいな砂の124グラムを取る。 </li><li>高精度蠕動ポンプを使用してください。液体の流れの2ml /分を達成するためにポンプを較正する。 </li><li>水位がセンチのカップルの塔の底部を超えるまで下から列を埋めるためにポンプを起動します。列に一度に測定された砂の約1/10を入れたが、砂のレベルがカラム内の水位より上にならないことを確認してください。砂のレベルを超えて滞在する継続的にカラムへの水の流れを継続します。 </li><li>完全な充填後に、適切なフィルターメッシュで列のキャップを閉じます。 </li><li>充填されたカラムは、少なくとも1時間流すことができる。列の個々のパラメータを表1に示す。 </li></ol></li><li>トレーサー試験。 <ol><li> SMWCNTソリューション実験に先立ってトレーサー試験とカラム実験をタルト。 </li><li>実験を開始した（20mg / Lでの食品の色のトレーサーを使用して）トレーサー溶液に三方弁を切り替える。 </li><li>毎2分でカラムから流出サンプルを収集（ すなわち 、4ミリリットル/各サンプリングチューブ内のサンプル） を図1に示すように接続されたフラクションコレクターを使用して。 </li><li>また、実験の第I相と呼ばれている4.32細孔容積（ すなわち 、溶液がカラムを詰め砂の中に全体の空孔空間の4.32倍を渡す）、のためのトレーサー液を注入し続けます。 </li><li>別4.32細孔容積の背景溶液（トレーサー実験の場合のDI水）を流すために三方弁を切り替える。 </li></ol></li><li> MWCNT溶液の調製。 <ol><li>所望solutioで（水溶液200mlを含有する300ミリリットルのビーカーに官能化されたMWCNTの15ミリグラムを配置することによって分散させ、官能化されたMWCNTの溶液を作る化学、すなわち 、pHが5及び2mM現在の実験条件でイオン強度）および15分間40％の電力出力のビーカー（）に入れ超音波ホモジナイザー·プローブを使ったn。を15mg / LのMWCNT濃度を達成するために、同じ水溶液の別の800ミリリットルと分散したMWCNTの溶液を混合する。 </li><li>官能化後にナノ粒子のサイズや形状のためのストック溶液の走査型電子顕微鏡（SEM）画像解析を実行する。 </li></ol></li><li> MWCNT輸送実験。 <ol><li>カラム実験を開始するMWCNT溶液に三方弁を切り替える。 </li><li>接続されたフラクションコレクターを使用して、すべての2分でカラムからの流出のサンプルを収集します。 </li><li> 4.32細孔容積のためのMWCNT溶液（I実験の位相）を注入する。 </li><li>実験のフェーズIIと呼ばれる別の4.32細孔容積、バックグラウンド溶液を流す三方弁を切り替える。 </li><li> backgroの注入管を変更実験のフェーズIIIと呼ばれる別の4.32細孔容積、フローを継続する（チューブからの空気の侵入を避けるために、しばらくの間、ポンプを停止した後）、DI水ボトルにウント溶液。 </li></ol></li><li>サンプル分析。 <ol><li>チューブのラックにフラクションコレクターからすべてのチューブのサンプルを転送します。 </li><li>サンプル分析のためのUV / VIS分光光度計を準備し、 すなわち 、収集されたサンプルの定量化のための適切なスキャニング波長を見つける。 MWCNTソリューションとトレーサー液用の333 nmの波長400 nmのを使用してください。 </li><li> I、II、および（前のステップで、より適切であると判断した場合、または異なる波長）400nmの波長でキュベットを使用してIIIとは、データを保存する段階の間にカラムから収集し、すべてのサンプルをスキャンします。 </li><li>分光光度計からのデータを収集し、（例えば、代表的な結果を図に示すように、破過曲線を得るために時間や細孔容積対それらをプロット3）。 </li><li>ゼータサイザーを用いて、流入および流出のサンプルサイズ分析（流体力学的直径）を実行し、走査型電子顕微鏡を用いて、流入および流出の両方のサンプルについて研究可視化を行う。 </li></ol></li></ol>

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</ol>

著者らは、競合する金銭的利益はないと宣言している。

MWCNT機能化の影響 図2は、官能化されたMWCNTの安定性を確認するように、MWCNTの溶出体積で観察された差異は、機能化によるものであり、特に起因たMWCNT（ 図3および図4）の表面にカルボキシル基（-COOH）基の付加である。類似の官能化プロセスでは、酸素の存在は、X線光電子分光法14により確認された。これは、ナノ粒子表面への界面活性剤の添加は、その懸濁液を安定化し、凝集23が減少することが以前に見出されている。他の独立した研究によると、粒子間エネルギー障壁が存在しないことから、凝集はナノ粒子凝集体の大きさ及び堆積速度を増加させ、物理的なひずみ18,23-25 ​​の発生に寄与する。従って、凝集はdepositio増加している可能性があるNと本研究におけるより少ない官能化（より疎水性）のMWCNTの保持。これは、多孔質媒体中の疎水性コロイドの保持は...

そのような情報技術、エネルギー、環境科学、医学、国土安全保障、食の安全、輸送などの業界で多くの技術を向上させるために、ナノ粒子の様々なタイプを使用していますナノテクノロジーの最近の発展に伴い、土壌·地下水中のナノ粒子の輸送および保持の十分な理解は、リスク評価だけでなく、工業ナノ粒子1-3の環境の用途のために重要である。カーボンナノチューブ（CNT）は、ほとんど製造された炭素系ナノ粒子2,4の一つである。 CNTは、一般的には100nm未満の直径と50​​ 100〜500nmの範囲の長さとグラフェンの長い円筒形である。それらは、エレクトロニクス、光学、化粧品、生物医学技術などの多くの用途（ 例えば 、複合材料）5におけるそれらの使用が加速しているユニークな特性を有する。使用の増加と共に、増加したrをもあるヒトの曝露と効果健康にだけでなく、環境5-8にCNTと他の炭素系ナノ材料の処分を以下の不利な生態系影響へISK。 ない表面修飾（非官能化）と、カーボンナノチューブは極めて疎水性であり、水溶液中で凝集する傾向がある。官能基化CNTsは、しかしながら、分散させ、水溶液中で安定であり、そのような薬物送達9のように生物医学的目的のために使用されたままであり得る。ここでは、CNTが分散され、動員されたままであることが不可欠であるので、薬物が人体10内に送達することができる。一方、環境リスクを低減するために、帯水層および飲用水資源11へのそれらの進入を回避するためにCNTを固定化する方法に焦点を当てた研究が必要とされている。最近の研究では、生きている生物にCNTの毒性効果を報告し、またあるので、入ると食物連鎖に蓄積CNTの観点から生態系へのリスクましたCNTは5,8を生分解するのは難しいです。 CNTが障壁を通過することに対してもCNTを含む埋立バリアシステムでは、可能である。このような場合、CNTは、地下水の貯水池や地表水体に入ることができる。 CNT処分規制は十分に定義されていないと、トランスポートメカニズムはよく理解されていないため、CNTの移動性の理解の向上は12適切な処分システムを策定し、設計する必要がある。したがって、CNTの保持を改変運命と多孔質媒体中のCNTの輸送および表面上の地下環境で一般的に存在する物理的および化学的因子の効果を研究し、理解することが重要である。 研究の数は、コレクタ粒径13-15、流量16、及び多孔質媒体中のナノ粒子の輸送上の粒17の表面特性の効果が行われている。 solutの影響に関するしかし、体系的な調査コレクタ表面上に堆積可能でのイオンの化学的性質（例えば、pHおよびイオン強度など）がまだ18-20に限定されている。さらに、組み合わせの物理的要因の影響が、培地の溶液化学、およびカーボンナノチューブの表面特性は、よく理解され、別の文献に変化している。酸洗浄石英砂を充填した体系的な実験室規模のカラムは、トランスポートを調査するために使用され、この研究では、MWCNTの表面修飾のための製造方法は、飽和した多孔質媒体中の表面改質されたCNTの保持及び再移動に沿って実証される。

<table><tbody><tr><td>MWCNT</td><td>Cheap Tubes Inc.、米国</td><td>sku-03040304</td><td>半機能化粉末石</td></tr><tr><td>英砂</td>として購入 <td>Sibelco Nordic、Baskarp、スウェーデン</td><td>B44</td><td>91% 以上の珪砂で購入</td></tr><tr><td>H2SO4</td><td>VWR</td><td>1.01833.2500</td><td>95%-97% 純度</td></tr><tr><td>HNO3</td><td>VWR</td><td>1.00441.1000</td><td>70% 純度</td></tr><tr><td>HCl</td><td>VWR</td><td>1.00317.2500</td><td>37%-38% 純度</td></tr><tr><td>H22O2</td><td>VWR</td><td>23615.248</td><td>30% 純度</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>VWR</td><td>1.06404.0500</td><td>99.5% 純度</td></tr><tr><td>NaOH</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>S8045-500G</td><td>99.99% 純度 ペレット&nbsp;</td></tr><tr><td>超音波ホモジナイザー</td><td>バイオロジクス社マナッサス、バージニア</td><td>州モデル3000、0-127-0002</td><td>固定時間間隔で操作</td></tr><tr><td>ソニケーター(バス)</td><td>ケリー超音波株式会社</td><td>1808</td><td>コモンバスソニケーター</td></tr><tr><td>蠕動ポンプ</td><td>イスマンテック、グラットブルグ、スイス</td><td>ISM931</td><td>ポンプのタイゴンチューブと連携</td></tr><tr><td>分光光度計</td><td>ハッハランゲ</td><td>DR500、LPV408.99.0001</td><td>手動キュベットと自動サンプリング</td></tr><tr><td>で操作 pHメーター</td><td>メトローム</td><td>781</td><td>pH分析</td></tr><tr><td>ガラスカラム</td><td>Chromaflex</td><td>420830-1510</td><td>調整可能なキャップ付きカラム</td></tr><tr><td>フラクションコレクター</td><td>Spectrum Labs Europe</td><td>CF-2, 124846</td><td>一定時間間隔で固定</td></tr><tr><td>フラクションコレクターチューブ</td><td>VWR</td><td>212-9599</td><td>6ml容量ガラスチューブ</td></tr><tr><td>ホットプレート攪拌</td><td>Thermo Scientific</td><td>SP131320-33</td><td>温度調節可能</td></tr><tr><td>オーブン</td><td>Elektro Helios</td><td>259</td><td>砂のオーブン乾燥用</td></tr><tr><td>バランス</td><td>メトラー・トレド</td><td>AE 160</td><td>正確な重量のために</td></tr></tbody></table>

土壌カラムを通して表面修飾カーボンナノチューブの輸送

Transport of Surface-modified Carbon Nanotubes through a Soil Column

カーボンナノチューブ(CNT)は広く製造されたナノ粒子であり、スポーツ用品、電子機器、生物医学用途など、多くの消費者製品に利用されています。CNTは、その生産と使用が加速しているため、土壌や地下水系に放出されると、潜在的な環境リスクとなります。したがって、CNTの環境運命と輸送に関する現在の理解を深めることが不可欠です。天然培地と人工培地の両方でのCNTの輸送と保持は文献で報告されていますが、調査結果は大きく異なるため、決定的なものではありません。保持と輸送の変動に関与する多くの物理的および化学的パラメータがあります。この研究では、選択された多層カーボンナノチューブ(MWCNT)の完全な手順が、表面修飾から重要な物理的および化学的シナリオでの実験室カラム実験の完全なセットまで提示されます。結果は、市販のMWCNTの安定性が重要であり、付着した表面官能基が周囲の媒体を介したMWCNTの輸送と保持にも影響を与える可能性があることを示しています。

MWCNT機能化の影響 官能化及びMWCNT分散溶液は、溶液が平衡に達するように、ビーカー中に密封した。超音波処理の6ヶ月（ 図2）のために同じままで、溶液中のMWCNTの流体力学的直径（1619±262 nm）と超音波処理後のストック溶液で観察さもない沈降や凝集がありました。それらの移動度たMWCNTの官能化の効果を調べるために、列2組の実験を使用して実施した両方の完全に官能化し、（製造業者から受け取ったまま） を表1に指定された実験条件とMWCNTの最大相対濃度（以下、官能化以下官能化MWCNTをのそれは0.65（ 図3）であった完全に官能化されたMWCNTのC / C 0）は 、約0.75であった。あまり官能化MWCNTをを中に検出された後で完全に官能化MWCNTを、それらの破過曲線より流出物も歪んでいた。これは、より少ない官能化MWCNTを少なくモバイルたとカラムに保持に対し、完全に官能化MWCNTを高度にモバイルで...

ナノ粒子の表面特性は、周囲の媒体との相互作用にとって重要ですしたがって、カーボンナノチューブの表面改質は、多孔質媒体を介したカーボンナノチューブの輸送と保持に重要になる可能性があります。ここでは、ラボスケールのカラム実験を使用して、これらのナノ粒子の輸送と保持の可能性を理解します。

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, ...

本実験の全体的な目的は、多層カーボンナノチューブの表面修飾方法を実証し、表面修飾されたカーボンナノチューブの輸送、保持、および再移動に関するラボスケールのカラム実験を行うことです。市販のカーボンナノチューブの機能化は、ナノ粒子表面にカルボキシル基およびヒドロキシル基を導入することで達成されます。第2段階として、カラムへのフローthrough実験用の安定したカーボンナノチューブ溶液を調製します。次に、酸洗浄したシリカ砂と機能化カーボンナノチューブを用いてカラム実験を行います。砂を慎重にカラムに充填した後、ナノチューブの安定溶液を注入し、続いてバックグラウンド溶液、次いで脱イオン水を注入します。その結果、機能化プロセスが、選択した砂の種類における多層カーボンナノチューブの全体的な保持量に大きな影響を与えることが示されました。本手法の実演は、カーボンナノチューブの表面修飾に関するガイドラインを提示し、土壌中におけるこれらのナノ粒子の輸送と保持の影響を理解するのに役立ちます。ナノ粒子の機能化などの一部の手順は再現が困難な場合があるため、本手法を視覚的に実演することが重要です。さまざまな影響を理解し区別するためには、厳密に制御された室内実験による体系的なアプローチが不可欠です。ナノ粒子の輸送挙動について、実験手順の一部を学生が研究室で実施しています。マリアは、適切な個人用保護具を着用し、ドラフトチャンバー内で、24 mLの濃硫酸と8 mLの硝酸をアルミホイルの上に置いたビーカーに移します。32 mgの未処理マルチウォールカーボンナノチューブを量り取り、酸溶液に加えます。ナノチューブと酸の混合物を室温で2時間ソニケーションします。次に、溶液を90 °Cで5時間加熱・攪拌します。ナノチューブ懸濁液の約4分の1を0.2 µmのフィルターでろ過します。真空吸引を用いて、直径指定のPTFEフィルターメンブレンにろ過します。ろ過過程で沸騰水を加え、混合物のpHを5以上に調整してください。その後、すべての材料がろ過されるまで、新しいフィルターでこの操作を繰り返します。フィルターメンブレンを回収し、真空デシケーター内で約24時間乾燥させます。メンブレンが完全に乾燥した後、ナノチューブをメンブレンから掻き取り、得られた粉末を今後の実験のために回収します。多孔質媒体を準備するには、まず37%塩酸を8 mL取り、1 Lの脱イオン水に加えて、0.1 M溶液を3つの分量で調製します。約1kgの砂を酸溶液に混ぜ合わせます。混合物を30分間放置してください。その後、酸溶液をデカンテーションで取り除き、砂を脱イオン水で最低8回すすぎます。次に、砂の入ったフラスコに700 millilitersの脱イオン水を加え、続いて40 millilitersの30%過酸化水素を加えます。フラスコを2回振って、溶液と砂を混ぜ合わせます。さらに40 millilitersの30%過酸化水素をフラスコに加えます。さらに3回混合します。各添加後、10分ごとに混合物を撹拌します。合計40分後、溶液をデカンテーションし、砂を脱イオン水で少なくとも8回洗浄します。砂をオーブンで105°Cで24時間乾燥させ、その後、室温で2時間冷却してから、湿式処理を行います。カラムの充填にあたり、塩化ナトリウムを用いてバックグラウンド溶液を調製し、0.1 M 塩酸および 0.1 M 水酸化ナトリウムで pH を調整します。直径 2.5 cm、長さ 15 cm で、両端に 0.2 mm のステンレスメッシュフィルターを備えたガラスカラムを用意します。まず、バルブまでトレーサーでチューブをフラッシュおよび充填し、続いてDIウォーターで充填してチューブ内の気泡を取り除きます。次に、ペリスタルティックポンプを2 mL/minの流速に校正します。ポンプを始動させ、カラムの下部からバックグラウンド溶液で充填します。水位の上昇に合わせて、一度に約12 gずつ砂を加え、合計124 gにします。充填が完了したら、メッシュフィルターでカラムに蓋をします。3方コックを切り替え、トレーサー溶液を流します。次に、溶液を4.32ポアボリューム分注入し、1サンプルあたり4mLに相当する2分間隔で流出サンプルを回収します。その後、バルブを切り替えて脱イオン水をさらに4.32ポアボリューム分注入します。輸送実験の準備として、200mLのバックグラウンド溶液を含むビーカーに15mgの機能化ナノチューブを加え、超音波ホモジナイザープローブを用いて混合物を15分間超音波処理します。次に、溶液をさらに 800 milliliters 加え、砂充填カラムにバックグラウンド溶液を流して混合させます。その後、3方バルブをナノチューブ溶液に切り替えて、実験のフェーズ1を開始します。溶液を注入し、4.32 pour volumes 分、2分間隔で流出サンプルを回収します。次に、バックグラウンド溶液をさらに4.32 po体積分流します。引き続き2分ごとにサンプルを回収します。実験の最終段階として、注入チューブを脱イオン水に切り替え、さらに4.32 po体積分流します。再び2分ごとにサンプルを採取し、ポンプを停止させます。このフェーズの最後に、サンプル分析用のUV-vis分光光度計を準備します。採取したすべてのトレーサー溶液サンプルを、適切な波長でスキャンしてください。333 nm、およびすべてのナノチューブ溶液サンプルを400 nmで測定します。ナノチューブの輸送と保持をより深く理解するため、吸光度を時間に対するグラフとしてプロットしてください。本実験は、完全に機能化したマルチウォールカーボンナノチューブおよび部分的に機能化したマルチウォールカーボンナノチューブを用いて行われました。回収されたサンプルにおける完全機能化ナノチューブの最大濃度が高かったことは、機能化されていないナノチューブよりも移動性が高いことを示しています。次に、3種類の粒径の石英砂について理論的な評価を行いました。粒径が小さくなるほど最大吸収能が高まり、堆積量が増えることを意味します。これと一致して、中粒または粗粒の砂よりも、細粒の砂から抽出されたナノチューブの方が少ないことが示唆されました。最後に、流速がナノチューブの保持に及ぼす影響を調べるために3つの実験を行いました。低速度ではナノチューブ濃度の上昇が緩やかであり、4.32ポアボリューム以内に流出液中で定常濃度には達しませんでした。これは、球状のナノ粒子は流速が遅い場合に移動度が低くなる傾向があるという既往の文献と一致しています。この手法により、研究者は、土壌および地下水システムにおけるカーボンナノチューブなどのナノ粒子の移動度を制御する、さまざまな物理的および化学的要因を詳細に調査することが可能となりました。これにより、異なる条件下における環境中への拡散の可能性を評価できます。このビデオを視聴することで、カーボンナノチューブの表面修飾を行う方法について十分に理解できるはずです。また、飽和した森林培地におけるカーボンナノチューブの輸送、保持、および再移動を調査するための一連のカラム実験の方法についても学びました。

transport-of-surface-modified-carbon-nanotubes-through-a-soil-column

Research

JoVE Journal

Chemistry

化学

我々は、垂直配向カーボンナノチューブ（CNT）、および組織ナノスケール表面のテクスチャを有するポリマーの微細構造の生産のためのマスター金型としての使用のパターン微細構造の作製のための方法を提示します。...

製造、ち密化、および3Dカーボンナノチューブの微細構造のレプリカ成形

この研究では、主な目的はカーボンナノチューブ(CNT)の細胞への取り込みと最終的なエキソサイトーシスを監視することでした。この観点から、ここでは、マルチスペクトルイメージングフローサイトメトリーを使用して、統計的に関連性のある数の細胞におけるCNTの定量と局在を可能にする独自の方法を提案しました。...

マルチスペクトルイメージングフローサイトメトリーによる細胞内カーボンナノチューブの局在と相対定量(英語)

バークホルデリアsartisoli RP037-MCHEと全細胞バイオレポーターアッセイは、水飽和モデル系内の空気で満たされた細孔を橋渡し菌糸体により能動輸送後の細菌による分解に利用可能な有機汚染物質（ すなわち、フルオレン）の画分を検出するために開発されました。...

水不飽和システムにおける有機汚染物質の輸送および生物学的利用能を評価するために、全細胞バイオレポーターアプローチ

低温で垂直に整列したカーボンナノチューブの成長方法と、その後の半導体製造による垂直相互接続電気試験構造の作製方法が紹介されています。...

半導体技術との互換性低温カーボンナノチューブ垂直相互接続の作製

私たちは、自己組織化ナノ構造をコアに含む脂質粒子の速度論的安定化のためのカーボンナノチューブのスマートな応用について報告します。脂質粒子の調製には、かなり低濃度のカーボンナノチューブが必要であり、薬物送達などの生物医学的用途での使用が可能です。...

カーボンナノチューブにより安定化内部自己組織化脂質粒子の簡便な調製

構造調整可能な高分子カプセル化層を持つカーボンナノチューブの機能化と、小角中性子散乱を用いた構造特性評価の方法が紹介されています。...

小角中性子散乱による熱可逆性ブロック共重合体と特性を持つ単層カーボンナノチューブの機能化

私たちは、両親媒性ポリマーとDNAを使用して近赤外蛍光単層カーボンナノチューブ(SWNT)のコロナ相を工学的に操作し、既知の認識要素を持たない分子標的のセンサーを開発するためのプロトコルを提示します。...

単層カーボンナノチューブ上のバイオミメティックポリマーとエンジニアリング分子認識

水蒸気環境下での低圧走査型電子顕微鏡は、カーボンナノチューブの森でナノスケールからマイクロスケールの特徴を加工するために使用されます。...

低圧走査型電子顕微鏡を用いたカーボンナノチューブの森の精密フライス

ここでは、水性環境におけるカーボンナノ材料の機能化および安定分散のための新規な方法が記載されている。オゾンは、高出力超音波セルを通して連続的に再循環されるカーボンナノ材料の水性分散液に直接注入される。...

環境にやさしい超音波オゾン分解プロセスを用いたカーボンナノ材料の機能化と分散

ここでは、垂直に配向したカーボンナノファイバー(VACNF)を微細加工し、VACNFをフレキシブル基板に転写し、硬質および軟質基板上のVACNFを植物に塗布して生体分子と色素を送達する方法について説明します。...

硬質または軟質基板上に垂直に配向したカーボンナノファイバーアレイを使用して、生体分子および色素を植物に送達

学ぶ表面修飾カーボンナノチューブの土壌カラム輸送実験法。カルボキシル基と水酸基の導入、シリカ砂充填カラムでの移動・保持挙動を評価し、ナノ粒子の環境中動態を解明する。

土壌カラムを通して表面修飾カーボンナノチューブの輸送

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