Name: Een efficiënte methode voor selectief ontzilting van radioactief jodium anionen met behulp van de gouden nanodeeltjes-Embedded membraanfilter (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-07-13T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 28 s
Description: Ontdek een efficiënte methode voor het selectief ontzilten van radioactief jodium uit water met behulp van gouden nanodeeltjes op celluloseacetaatmembranen. Deze techniek biedt een veilige oplossing voor radioactief afvalbeheer.

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

Dit werk werd ondersteund door het onderzoek subsidie van de National Research Foundation van Korea (verlenen van nummer: 2017M2A2A6A01070858).

1. synthese van citraat-gestabiliseerde gouden nanodeeltjes
<ol><li>Een twee-nek Rondbodemkolf (250 mL) en een magnetische roer bar met koningswater, een mengsel van geconcentreerd zoutzuur en geconcentreerd salpeterzuur wassen in een verhouding 3:1 deel. Let op: Aqua regia oplossing is zeer corrosief en kan leiden tot explosie of huid verbrandt als die nog niet behandeld met uiterste voorzichtigheid.</li>
	<li>Spoel het glaswerk grondig met gedeïoniseerd water te verwijderen van de resterende waterige zuur.</li>
	<li>Voeg vervolgens 120 mL van chloroauric zure oplossing (HAuCl4, 1 mM) aan de twee-nek Rondbodemkolf (250 mL) en verwarm het aan terugvloeiing onder constant roeren.</li>
	<li>Voeg 12 mL Natriumcitraat TRIBASISCH (35 mM) oplossing snel tot de Rondbodemkolf twee-nek en terugvloeiing van het resulterende mengsel voor een ander 20 min voor de volledige reductie van het gouden zout.</li>
	<li>Laat de colloïdale suspensie van nanodeeltjes (donkerrood) om af te koelen tot kamertemperatuur.</li>
	<li>Meten van de concentratie van de gouden nanodeeltjes (AuNPs) met UV-vis-spectroscopie bij een golflengte van 520 nm (uitsterven coëfficiënt van 2.8 x 108) met behulp van een kwarts cuvette (1 cm weglengte).</li>
	<li>Voeg een enkele druppel AuNPs vering op een koolstof-gecoate koperen raster (400 mesh) en drogen bij kamertemperatuur. Meet de grootte van de AuNPs met transmissie-elektronenmicroscopie (TEM).</li>
	<li>De schorsing van colloïdaal goud nanoparticle bewaren bij 4 ° C.</li>
</ol>2. voorbereiding van hybride membraan (Au-CAM)
<ol><li>Voorbereiding van gouden nanodeeltjes-embedded membraanfilter met behulp van een spuit-eenheid<ol>
<li>Wassen van een membraan van cellulose acetaat (porie grootte: 0.45 μm, diameter: 25 mm) ondersteund door een filter eenheid met gedeïoniseerd water (10 mL) voor drie keer.</li>
		<li>10 mL ammoniumcitraat-gestabiliseerde AuNPs trekken (10 nM) met een steriele injectiespuit (20 mL) en voeg het langzaam in een vooraf gewassen celluloseacetaat membraanfilter (Figuur 1).</li>
		<li>Spoel de filter unit met 10 mL gedeïoniseerd water driemaal te verwijderen niet-geïmmobiliseerd AuNPs. Opmerking: AuNPs geïmmobiliseerd op het membraan van celluloseacetaat zijn zeer stabiel, en dus Au-CAM onder voorwaarde van de ambient wekenlang zonder verlies van hun chemische eigenschappen of de stabiliteit kan worden opgeslagen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Voorbereiding van gouden nanoparticle membraanfilter door de vacuümpomp<ol>
<li>Plaats het membraan cellulose acetaat (porie grootte: 0.45 μm, diameter: 47 mm) tussen een filterondersteuning houder fritted glas (diameter: 40 mm) en een afgestudeerd trechter (300 mL).</li>
		<li>Verbinding maken met een gecombineerde eenheid van de steun van fritted glas en studeerde aan de trechter een recover kolf (500 mL) en een vacuümpomp.</li>
		<li>Voeg 10 mL ammoniumcitraat-gestabiliseerde AuNPs (10 nM) in de geijkte trechter en dan vacuüm van toepassing totdat alle AuNPs worden doorgegeven via het membraan van cellulose acetaat (ongeveer 20 s).</li>
		<li>Herhaal dezelfde procedure (stap 2.2.3) aan de andere kant van het membraan te immobiliseren van AuNPs aan beide zijden van de membraan.</li>
		<li>Analyseren van het oppervlak van de Au-CAM met behulp van scanning elektronen microscoop (SEM) onder de voorwaarden van de hoge prestaties met de versnellende spanningen tot 15 kV (Figuur 2d). Opmerking: Controleer de stabiliteit van nanodeeltjes op Au-CAM in een hoge zout voorwaarde, de samengestelde membraan werd ondergedompeld in 1,0 M NaCl-oplossing voor 2 h en vervolgens visueel onderzoek werd uitgevoerd om te bevestigen de stabiliteit van de Au-CAM.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. de adsorptie van radioactief jodium Au-CAM met een systeem van de partij
<ol><li>Verdun de radioactief jodium ([125ik] NaI, 2.2 MBq) in 3 mL zuiver water, 1,0 M NaCl of 10 nM NaI en voeg elke oplossing in een petrischaal (50 mm doorsnede × 15 mm hoogte). Let op: De geoxideerde radioactief jodium kan vluchtige en moet worden omgegaan met voldoende voorsprong schilden en flesjes leiden. Alle radiochemische stappen moeten worden uitgevoerd in een goed geventileerde houtskool-gefilterd kap, en de experimentele procedures moeten worden gevolgd door radioactiviteit detectoren.</li>
	<li>Plaats van de Au-CAM, die is bereid met behulp van een vacuüm filter in radioactief jodium oplossingen en schud ze zachtjes bij kamertemperatuur.</li>
	<li>10 μL van het radioactieve jodiumoplossing trekken uit de petrischaal op gegeven tijdstippen (0, 5, 10, 30, 60, 120 min) en het meten van de radioactiviteit van het monster met behulp van automatische γ-teller.</li>
	<li>Spoel de Au-CAM met gezuiverde water na 120 min en meet vervolgens de hoeveelheid radioactiviteit vastgelegd op het membraan met behulp van automatische γ-teller (Figuur 3).</li>
</ol>4. de ontzilting van radioactief jodium onder voortdurende In-Flow voorwaarde
<ol><li>Verwijdering van radioactief jodium anionen (125ik-) met behulp van een Au-CAM-filter<ol>
<li>Los van het radioactieve jodium (3.7 MBq) in 50 mL zuiver water, PBS 1 x, 1,0 M NaCl, 0,1 M NaOH, 0,1 M HCl, 10 mM CsCl, 10 mM SrCl2, synthetische urine of zeewater.</li>
		<li>Trekken van 50 mL van elke oplossing met een steriele injectiespuit (50 mL) en passeren van de Au-CAM filter eenheid op een in-stroomsnelheid van ongeveer 1,5 mL/s met behulp van een spuitpomp (Figuur 1).</li>
		<li>Pipetteer 5 mL van het filtraat in een plastic flesje voor het kwantificeren van de radioactiviteit in de oplossing.</li>
		<li>Het meten van de hoeveelheid residuele radioactiviteit in het filtraat oplossing met behulp van automatische γ-teller (Figuur 4).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Herbruikbaarheid test van Au-CAM filter<ol>
<li>Los van het radioactieve jodium in een synthetische urine of zeewater (3.7 MBq/50 mL).</li>
		<li>Trekken van 50 mL van de oplossing met een steriele injectiespuit (50 mL) en toe te voegen in de Au-CAM filter eenheid op een in-stroomsnelheid van ongeveer 1,5 mL/s met behulp van een spuitpomp.</li>
		<li>Herhaal dezelfde filtratie procedure (stap 4.2.2) voor zeven keer met behulp van een eenheid van de Au-CAM-filter.</li>
		<li>Pipetteer 5 mL van het filtraat in een plastic flesje voor het kwantificeren van de radioactiviteit in de oplossing.</li>
		<li>Het meten van de hoeveelheid radioactiviteit in zeven filtraat oplossingen met behulp van automatische γ-teller.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Ojovan, M. I. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aOjovan%2C+MI+%22Handbook+of+Advanced+Radioactive+Waste+Conditioning+Technologies%22">Handbook of Advanced Radioactive Waste Conditioning Technologies</a>. , Woodhead Publishing Limited. Cambridge. (2011).</li>
<li>Abdel Rahman, R. O., Ibrahim, H. A., Hung, Y. -T. <a target="_blank" href="http://www.mdpi.com/2073-4441/3/2/551/htm">Liquid Radioactive Wastes Treatment: A Review.</a> Water. 3, 551-565 (2011).</li>
<li>Khayet, M., Matsuura, T. Radioactive decontamination of water. Desalination. 321, 1-2 (2013).</li>
<li>McLaughlin, P. D., Jones, B., Maher, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+update+on+radioactive+release+and+exposures+after+the+Fukushima+Dai-ichi+nuclear+disaster%5BTitle%5D)+AND+%22The+British+Journal+of+Radiolog%22%5BJournal%5D)">An update on radioactive release and exposures after the Fukushima Dai-ichi nuclear disaster.</a> The British Journal of Radiolog. 85, 1222-1225 (2012).</li>
<li>Chernobyl Forum Expert Group 'Environment'. <a target="_blank" href="https://www-pub.iaea.org/books/iaeabooks/7382/Environmental-Consequences-of-the-Chernobyl-Accident-and-their-Remediation-Twenty-Years-of-Experience">Environmental Consequences of the Chernobyl Accident and their Remediation: Twenty Years of Experience.</a> International Atomic Energy Agency. , Vienna. (2006).</li>
<li>Hou, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iodine-129+in+seawater+offshore+Fukushima%3A+distribution%2C+inorganic+speciation%2C+sources%2C+and+budget%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Iodine-129 in seawater offshore Fukushima: distribution, inorganic speciation, sources, and budget.</a> Environmental Science & Technology. 47, 3091-3098 (2013).</li>
<li>Mu, W., Yu, Q., Li, X., Wei, H., Jian, Y. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ra/c6ra18091d#!divAbstract">Adsorption of radioactive iodine on surfactant-modified sodium niobate.</a> RSC Advances. 6, 81719-81725 (2016).</li>
<li>Yang, D., Liu, H., Liu, L., Sarina, S., Zheng, Z., Zhu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+oxide+nanocrystals+anchored+on+titanate+nanotubes+and+nanofibers%3A+promising+candidates+for+entrapment+of+radioactive+iodine+anions%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Silver oxide nanocrystals anchored on titanate nanotubes and nanofibers: promising candidates for entrapment of radioactive iodine anions.</a> Nanoscale. 5, 11011-11018 (2013).</li>
<li>Yang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capture+of+radioactive+cesium+and+iodide+ions+from+water+by+using+titanate+nanofibers+and+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Capture of radioactive cesium and iodide ions from water by using titanate nanofibers and nanotubes.</a> Angewandte Chemie International Edition. 50, 10594-10598 (2011).</li>
<li>Cheng, Q., et al. <a target="_blank" href="https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:46031015">Adsorption of gaseous radioactive iodine by Ag/13X zeolite at high temperatures.</a> Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 303, 1883-1889 (2015).</li>
<li>Bennett, T. D., Saines, P. J., Keen, D. A., -C, T. anJ., Cheetham, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ball-Milling-Induced+Amorphization+of+Zeolitic+Imidazolate+Frameworks+%28ZIFs%29+for+the+Irreversible+Trapping+of+Iodine%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+-+A+European+Journal%22%5BJournal%5D)">Ball-Milling-Induced Amorphization of Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) for the Irreversible Trapping of Iodine.</a> Chemistry - A European Journal. 19, 7049-7055 (2013).</li>
<li>Huang, P. S., Kuo, C. H., Hsieh, C. C., Horng, Y. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+capture+of+volatile+iodine+using+amorphous+molecular+organic+solids%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Selective capture of volatile iodine using amorphous molecular organic solids.</a> Chemical Communications. 48, 3227-3229 (2012).</li>
<li>Chapman, K. W., Chupas, P. J., Nenoff, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radioactive+Iodine+Capture+in+Silver-Containing+Mordenites+through+Nanoscale+Silver+Iodide+Formation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Radioactive Iodine Capture in Silver-Containing Mordenites through Nanoscale Silver Iodide Formation.</a> Journal of the American Chemical Society. 132, 8897-8899 (2010).</li>
<li>Watanabe, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+Long-Term+Immobilization+Method+for+Radioactive+Iodine-129+Using+a+Zeolite%2FApatite+Composite+Sintered+Body%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Novel Long-Term Immobilization Method for Radioactive Iodine-129 Using a Zeolite/Apatite Composite Sintered Body.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 1, 1579-1584 (2009).</li>
<li>Massasso, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+iodine+adsorption+within+Hofmann-type+structures+M%28L%29%5BM%27%28CN%294%5D+%28M+%3D+Ni%2C+Co%3B+M%27+%3D+Ni%2C+Pd%2C+Pt%29%3A+impact+of+their+composition%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton+Transactions%22%5BJournal%5D)">Molecular iodine adsorption within Hofmann-type structures M(L)[M'(CN)4] (M = Ni, Co; M' = Ni, Pd, Pt): impact of their composition.</a> Dalton Transactions. 44, 19357-19369 (2015).</li>
<li>Falaise, C., Volkringer, C., Facqueur, J., Bousquet, T., Gasnot, L., Loiseau, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capture+of+iodine+in+highly+stable+metal-organic+frameworks%3A+a+systematic+study%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Capture of iodine in highly stable metal-organic frameworks: a systematic study.</a> Chemical Communications. 49, 10320-10322 (2013).</li>
<li>Sava, D. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capture+of+Volatile+Iodine%2C+a+Gaseous+Fission+Product%2C+by+Zeolitic+Imidazolate+Framework-8%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Capture of Volatile Iodine, a Gaseous Fission Product, by Zeolitic Imidazolate Framework-8.</a> Journal of the American Chemical Society. 133, 12398-12401 (2011).</li>
<li>Zhang, Z. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+type+of+polyhedron-based+metal-organic+frameworks+with+interpenetrating+cationic+and+anionic+nets+demonstrating+ion+exchange%2C+adsorption+and+luminescent+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">A new type of polyhedron-based metal-organic frameworks with interpenetrating cationic and anionic nets demonstrating ion exchange, adsorption and luminescent properties.</a> Chemical Communications. 47, 6425-6427 (2011).</li>
<li>Li, G., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/gc/c5gc02691a#!divAbstract">Highly efficient I2 capture by simple and low-cost deep eutectic solvents.</a> Green Chemistry. 18, 2522-2527 (2016).</li>
<li>Yan, C., Mu, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+ionic+liquids+for+efficient+removal+and+reliable+storage+of+radioactive+iodine%3A+a+halogen-bonding+case%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Chemistry+Chemical+Physics%22%5BJournal%5D)">Investigation of ionic liquids for efficient removal and reliable storage of radioactive iodine: a halogen-bonding case.</a> Physical Chemistry Chemical Physics. 16, 5071-5075 (2014).</li>
<li>Choi, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+bioremediation+of+radioactive+iodine+using+biogenic+gold+nanomaterial-containing+radiation-resistant+bacterium%2C+Deinococcus+radiodurans+R1%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">Efficient bioremediation of radioactive iodine using biogenic gold nanomaterial-containing radiation-resistant bacterium, Deinococcus radiodurans R1.</a> Chemical Communications. 53, 3937-3940 (2017).</li>
<li>Kim, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor+targeting+and+imaging+using+cyclic+RGD-PEGylated+gold+nanoparticle+probes+with+directly+conjugated+iodine-125%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Tumor targeting and imaging using cyclic RGD-PEGylated gold nanoparticle probes with directly conjugated iodine-125.</a> Small. 7, 2052-2060 (2011).</li>
<li>Choi, M. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gold-Nanoparticle-Immobilized+Desalting+Columns+for+Highly+Efficient+and+Specific+Removal+of+Radioactive+Iodine+in+Aqueous+Media%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+%26+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Gold-Nanoparticle-Immobilized Desalting Columns for Highly Efficient and Specific Removal of Radioactive Iodine in Aqueous Media.</a> ACS Applied Materials & Interfaces. 8, 29227-29231 (2016).</li>
<li>Mushtaq, S., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/en/c7en00759k#!divAbstract">Efficient and selective removal of radioactive iodine anions using engineered nanocomposite membranes.</a> Environmental Science: Nano. 4, 2157-2163 (2017).</li>
<li>Awual, M. R., Ismael, M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400514002032">Efficient gold(III) detection, separation and recovery from urban mining waste using a facial conjugate adsorbent.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 196, 457-466 (2014).</li>
<li>Awual, M. R., Hasan, M. M., Naushad, M., Shiwaku, H., Yaita, T. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400514015986">Preparation of new class composite adsorbent for enhanced palladium(II) detection and recovery.</a> Sensors and Actuators B: Chemical. 209, 790-797 (2015).</li>
<li>Awual, M. R., Hasan, M. M. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1226086X14001671">Fine-tuning mesoporous adsorbent for simultaneous ultra-trace palladium(II) detection, separation and recovery.</a> Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 21, 507-515 (2015).</li>
<li>Awual, M. R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894716308464">Ring size dependent crown ether based mesoporous adsorbent for high cesium adsorption from wastewater.</a> Chemical Engineering Journal. 303, 539-546 (2016).</li>
<li>Awual, M. R., Miyazaki, Y., Taguchi, T., Shiwaku, H., Yaita, T. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894716300778">Encapsulation of cesium from contaminated water with highly selective facial organic-inorganic mesoporous hybrid adsorbent.</a> Chemical Engineering Journal. 291, 128-137 (2016).</li>
<li>Awual, M. R., Yaita, T., Taguchi, T., Shiwaku, H., Suzuki, S., Okamoto, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+cesium+removal+from+radioactive+liquid+waste+by+crown+ether+immobilized+new+class+conjugate+adsorbent%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Selective cesium removal from radioactive liquid waste by crown ether immobilized new class conjugate adsorbent.</a> Journal of Hazardous Materials. 278, 227-235 (2014).</li>
<li>Awual, M. R., Suzuki, S., Taguchi, T., Shiwaku, H., Okamoto, Y., Yaita, T. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894713016537">Radioactive cesium removal from nuclear wastewater by novel inorganic and conjugate adsorbents.</a> Chemical Engineering Journal. 242, 127-135 (2014).</li>
<li>Awual, M. R., et al. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894718303267">Efficient detection and adsorption of cadmium (II) ions using innovative nano-composite materials.</a> Chemical Engineering Journal. 343, 118-127 (2018).</li>
<li>Awual, M. R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894716310567">New type mesoporous conjugate material for selective optical copper(II) ions monitoring & removal from polluted waters.</a> Chemical Engineering Journal. 307, 85-94 (2017).</li>
<li>Awual, M. R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894716311901">Novel nanocomposite materials for efficient and selective mercury ions capturing from wastewater.</a> Chemical Engineering Journal. 307, 456-465 (2017).</li>
<li>Awual, M. R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894716305216">Solid phase sensitive palladium(II) ions detection and recovery using ligand based efficient conjugate nanomaterials.</a> Chemical Engineering Journal. 300, 264-272 (2016).</li>
<li>Awual, M. R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894715017507">Assessing of lead(III) capturing from contaminated wastewater using ligand doped conjugate adsorbent.</a> Chemical Engineering Journal. 289, 65-73 (2016).</li>
<li>Awual, M. R. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894714017173">A novel facial composite adsorbent for enhanced copper (II) detection and removal from wastewater.</a> Chemical Engineering Journal. 266, 368-375 (2015).</li>
<li>Kaushik, M., Moores, A. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/gc/c5gc02500a#!divAbstract">Review: nanocelluloses as versatile supports for metal nanoparticles and their applications in catalysis.</a> Green Chemistry. 18, 622-637 (2016).</li>
<li>Jang, H., Kim, Y. K., Ryoo, S. R., Kim, M. H., Min, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Facile+synthesis+of+robust+and+biocompatible+gold+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communication%22%5BJournal%5D)">Facile synthesis of robust and biocompatible gold nanoparticles.</a> Chemical Communication. 46, 583-585 (2010).</li>
<li>Bolisetty, S., Mezzenga, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amyloid-carbon+hybrid+membranes+for+universal+water+purification%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Amyloid-carbon hybrid membranes for universal water purification.</a> Nature Nanotechnology. 11, 365-371 (2016).</li>
<li>Zakrzewska-Trznadel, G. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0011916413000969">Advances in membrane technologies for the treatment of liquid radioactive waste.</a> Desalination. 321, 119-130 (2013).</li>
<li>Rana, D., Matsuura, T., Kassim, M. A., Ismail, A. F. <a target="_blank" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0011916412006029">Radioactive decontamination of water by membrane processes - A review.</a> Desalination. 321, 77-92 (2013).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

In het afgelopen jaar zijn diverse technisch vervaardigde nanomaterialen en membranen ontwikkeld om te verwijderen van gevaarlijke radioactieve metalen en zware metalen in water op basis van hun specifieke functionaliteit in adsorptie technieken25,26,, 27 , 28 , 29 , 30 , 31 , <su...

Voor decennia, is enorme hoeveelheid radioactieve vloeibare afvalstoffen gegenereerd door medische instituten, onderzoeksfaciliteiten en nucleaire reactoren. Deze verontreinigende stoffen zijn vaak een tastbaar bedreiging voor milieu en gezondheid van de mens1,2,3. Vooral, wordt radioactief jodium erkend als één van de meest gevaarlijke elementen van kerncentrale ongevallen. Bijvoorbeeld, een milieu verslag over de Fukushima en in Tsjernobyl nucleaire reactor aangetoond dat de hoeveelheid radioactief iodines met inbegrip van 131vrijgegeven I (t-1/2 = 8.02 dagen) en 129ik (t-1/2 = 15,7 miljoen jaar) voor het milieu was groter dan die van andere radionucliden4,5. In het bijzonder, resulteerde de blootstelling van deze radio-isotopen in hoge opname en verrijking in de menselijke schildklier6. Vrijgegeven radioactieve iodines veroorzaken bovendien ernstige verontreiniging van bodem, zeewater en grondwater vanwege hun hoge oplosbaarheid in water. Dus een heleboel sanering processen met behulp van verschillende anorganische en organische adsorbents zijn onderzocht om vast te leggen van radioactieve iodines in waterige afvalstoffen7,,8,,9,10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20. Hoewel uitgebreide inspanningen voor de ontwikkeling van geavanceerde adsorberende systemen hebben besteed, de oprichting van een methode van de decontaminatie tonen bevredigende prestaties onder voortdurende in-flow voorwaarde was zeer beperkt. Onlangs meldden we een roman ontzilting proces tonen goede verwijdering efficiëntie, ion-selectiviteit, duurzaamheid en hergebruik door het gebruik van hybride nano-composiet materialen gemaakt van gouden nanoparticle (AuNPs)21,22 , 23. onder hen, gouden nanoparticle-embedded celluloseacetaat membranen (Au-CAM) vergemakkelijkt hoogefficiënte ontzilting van jodide-ionen onder een continue-stroom systeem vergeleken met die van bestaande adsorberende materialen. Bovendien kon de hele procedure worden afgewerkt in een korte tijd, die een ander voordeel voor de behandeling van nucleair afval gegenereerd door na gebruik in de medische en industriële toepassingen was. Het algemene doel van dit manuscript is bedoeld als een stapsgewijze protocol voor de bereiding van Au-CAM24. We tonen ook een snelle en gemakkelijke filtratie proces voor het vastleggen van de ion-selectieve van radioactief jodium met behulp van de gemanipuleerde samengestelde membranen. Het gedetailleerd protocol in dit verslag biedt een nuttige toepassing van nanomaterialen op het gebied van het onderzoek van milieukunde.

<table><tbody><tr><td>Hydrochloric acid</td><td>DUKSAN</td><td>1129</td><td></td></tr><tr><td>Nitric acid&nbsp;</td><td>JUNSEI</td><td>37335-1250</td><td></td></tr><tr><td>Chloroautic chloride trihydrate (HAuCl4&middot;3H2O)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>254169</td><td></td></tr><tr><td>Sodium citrate tribasic dihydrate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>71402</td><td></td></tr><tr><td>[125I]NaI&nbsp;</td><td>Perkin-Elmer</td><td>NEZ033A010MC</td><td></td></tr><tr><td>Sodium chloride</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S9888</td><td></td></tr><tr><td>Sodium iodide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>383112</td><td></td></tr><tr><td>Sodium hydroxide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S5881</td><td></td></tr><tr><td>Lithium L-lactate</td><td>Sigma Aldrich</td><td>L2250</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Citric acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>C1909</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Sodium hydrogen carbonate</td><td>JUNSEI</td><td>43305-1250</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Urea</td><td>Sigma Aldrich</td><td>U1250</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Calcium chloride</td><td>JUNSEI</td><td>18230-0301</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Magnesium sulfate</td><td>SAMCHUN</td><td>M0146</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Potassium dihydrogen phosphate</td><td>JUNSEI</td><td>84185A1250</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Dipotassium hydrogen phosphate</td><td>JUNSEI</td><td>84120-1250</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Sodium sulfate</td><td>JUNSEI</td><td>83260-1250</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Ammonium chloride</td><td>Sigma Aldrich</td><td>A9434</td><td>Kunstmatige urine</td></tr><tr><td>Sea water</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S9148</td><td></td></tr><tr><td>1x PBS</td><td>Thermo</td><td>SH30256.01</td><td></td></tr><tr><td>Cellulose acetate membranes (pore size: 0.20 &mu;m, diameter: 25 mm)</td><td>Advantec MFS</td><td>25CS045AS</td><td></td></tr><tr><td>Cellulose acetate membranes (pore size: 0.20 &mu;m, diameter: 47 mm)</td><td>Advantec MFS</td><td>C045A047A</td><td></td></tr><tr><td>47 mm Glass Microanalysis Holders</td><td>Advantec MFS</td><td>KG47(311400)</td><td></td></tr><tr><td>Petri dish (50 mm diameter &acute; 15 mm height)</td><td>SPL</td><td>10050</td><td></td></tr><tr><td>Gamma counter</td><td>Perkin-Elmer</td><td>2480 WIZARD2</td><td>Modelnummer</td></tr><tr><td>UV-vis spectrofotometer</td><td>Thermo</td><td>GENESYS 10</td><td>Modelnummer</td></tr><tr><td>Transmissie-elektronenmicroscoop</td><td>Hitachi</td><td>H-7650</td><td>Modelnummer</td></tr><tr><td>Veld-emissie scannen elektronenmicroscoop</td><td>FEI</td><td>Verios 460L</td><td>Modelnummer</td></tr></tbody></table>

een efficiënte methode voor selectief ontzilting van radioactief jodium anionen met behulp van de gouden nanodeeltjes-embedded membraanfilter

An Efficient Method for Selective Desalination of Radioactive Iodine Anions by Using Gold Nanoparticles-Embedded Membrane Filter

Hier tonen we een gedetailleerd protocol voor de bereiding van nanomaterialen-embedded samengestelde membranen en de toepassing ervan voor de efficiënte en ion-selectieve verwijdering van radioactieve iodines. Met behulp van citraat-gestabiliseerde gouden nanodeeltjes (gemiddelde diameter: 13 nm) en celluloseacetaat membranen, goud nanoparticle-embedded celluloseacetaat membranen (Au-CAM) hebben gemakkelijk zijn vervaardigd. De nano-adsorbents op Au-CAM waren zeer stabiel in het bijzijn van de hoge concentratie van anorganische zouten en organische moleculen. De jodide-ionen in waterige oplossingen kunnen snel worden onderschept door deze gemanipuleerde membraan. Door middel van een filtratie proces met behulp van een Au-CAM met filter eenheid, uitstekende verwijdering efficiëntie (> 99%) zo goed als ion-selectieve ontzilting resultaat werd bereikt in een korte tijd. Bovendien, Au-CAM verstrekt goede herbruikbaarheid zonder significante afname van de prestaties. Deze resultaten voorgesteld dat de huidige technologie met behulp van de gemanipuleerde hybride membraan zal een veelbelovend proces voor de grootschalige ontsmetting van radioactief jodium van vloeibaar afval.

We hebben eenvoudige methoden voor de fabrikatie van Au-CAM met citraat-gestabiliseerde AuNPs en celluloseacetaat membraan (Figuur 1een) aangetoond. Het oppervlak van de Au-CAM werd waargenomen door SEM waaruit bleek dat de nanomaterialen stabiel zijn opgenomen op de cellulose nanofibers (Figuur 2). De nanodeeltjes opgesloten op het membraan stabiel waren opgelopen en werden niet vrijgegeven van het membraan door...

Een efficiënte methode voor de snelle en ion-selectieve ontzilting van radioactief jodium in verschillende waterige oplossingen wordt beschreven met behulp van de gouden nanodeeltjes-geïmmobiliseerd celluloseacetaat membraanfilters.

Een efficiënte methode voor selectief ontzilting van radioactief jodium anionen met behulp van de gouden nanodeeltjes-Embedded membraanfilter

Here, we demonstrate a detail protocol for the preparation of nanomaterials-embedded composite membranes and its application to the efficient and ...

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen op het gebied van waterbehandeling en duurzame sanering, zoals de efficiënte verwijdering van radioactief jodium uit waterige media door het gebruik van hybride nanocomposite materialen. Het belangrijkste of de betere zaak van deze techniek is dat radioactieve elementen in een gemengde zout- en organische stoffen snel kunnen worden verwijderd door een eenvoudig filtratieproces op een zeer efficiënte manier. Videodemonstratie van deze materie is cruciaal, aangezien de omgang met en de behandeling van radioactief vloeibaar afval speciale zorg vereist, inclusief persoonlijke en milieubescherming tegen de verspreiding van radioactieve besmetting.De procedures zullen worden gedemonstreerd door Ha Eun Shim, een afstudeerstudent uit mijn lab. Voeg 120 milliliter chloroaurenzuuroplossing toe aan een gewassen tweekolsige ronde bodemfles en verhit deze tot reflux onder constant roeren. Voeg snel 12 milliliter natriumcitraat tribasic-oplossing toe aan de tweekolsige ronde bodemfles.Reflux de resulterende mengsel gedurende nog eens 20 minuten voor de volledige reductie van het goudzout. Laat de colloïdale suspensie van nanodeeltjes afkoelen tot kamertemperatuur. Meet de concentratie van de goudnanodeeltjes met UV-Vis-spectroscopie bij een golflengte van 520 nanometer met behulp van een kwarts cuvette.Voeg nu een enkele druppel goudnanodeeltjes suspensie toe aan een 400-mesh koolstof gecoate koperrooster. Droog de rooster op kamertemperatuur voordat je de grootte van de goudnanodeeltjes meet met transmissie-elektronenmicroscopie. Bewaar de colloïdale goudnanodeeltjes suspensie op vier graden Celsius.Om de goudnanodeeltjes-ingebedde membraanfilter te bereiden met behulp van een spuitunit, was eerst een celluloseacetaatmembraan ondersteund door een filterunit drie keer met gedeïoniseerd water. Trek 10 milliliter citraat-gestabiliseerde goudnanodeeltjes op met een steriele spuit en voeg het langzaam toe aan de vooraf gewassen celluloseacetaatmembraanfilter. Was de filterunit met 10 milliliter gedeïoniseerd water drie keer om niet-geïmmobiliseerde goudnanodeeltjes te verwijderen.Alternatief, om het goudnanodeeltjesmembraanfilter voor te bereiden met een vacuümpomp, plaats het celluloseacetaatmembraan tussen een filterhouder met gefreesde glazen ondersteuning en een afgemeten trechter. Verbind een gecombineerde eenheid van de gefreesde glazen ondersteuning en afgemeten trechter met een herstelfles en een vacuümpomp. Voeg 10 milliliter citraat-gestabiliseerde goudnanodeeltjes toe aan de afgemeten trechter.Pas vervolgens een vacuüm toe totdat alle goudnanodeeltjes door het celluloseacetaatmembraan zijn gepasseerd. Herhaal dezelfde procedure aan de andere kant van het membraan om goudnanodeeltjes aan beide zijden van het membraan te immobiliseren. Analyseer het oppervlak van de goudnanodeeltjes-ingebedde celluloseacetaatmembraan of goud CAM met behulp van rasterelektronenmicroscopie onder hoogwaardige omstandigheden met de versnellingsspanningen tot 15 kilovolt.Verdun radioactief jodium in drie milliliter puur water, een molair natriumchloride of 10 nanomolair natriumjodide, en voeg elke oplossing toe aan een Petri-schaal. Standaard richtlijnen voor stralingsveiligheid moeten worden nageleefd bij het werken met radioactief jodium. Plaats de goud CAM die is bereid met behulp van een vacuümfilter in de radioactieve jodiumoplossingen.Schud ze voorzichtig bij kamertemperatuur. Trek 10 microliter van de radioactieve jodiumoplossing uit de Petri-schaal op gegeven tijdstippen. Meet vervolgens de radioactiviteit van de aliquot met behulp van een automatische gammateller.Spoel de goud CAM na 120 minuten met gezuiverd water. Meet tenslotte de hoeveelheid radioactiviteit die op het membraan is vastgelegd met behulp van de automatische gammateller. Om radioactieve jodiumanionen te verwijderen met behulp van een goud CAM-filter, lost u het radioactieve jodium op in 50 milliliter van verschillende waterige oplossingen.Trek 50 milliliter van elke oplossing op met een steriele spuit en laat het door de goud CAM-filtereenheid stromen met een instroomsnelheid van ongeveer 1,5 milliliter per seconde met behulp van een spuitunit. Breng vijf milliliter van het filtraat over in een plastic fles voor kwantificering van de radioactiviteit in de oplossing. Meet de hoeveelheid resterende radioactiviteit in de filtraatoplossing met behulp van de automatische gammateller.Voer tenslotte de herbruikbaarheidstest uit op de goud CAM-filter zoals beschreven in het tekstprotocol. Na een incubatie van 30 minuten had de goud CAM-filter het grootste deel van het radioactieve jodium in puur water en in een molair natriumchloride vastgelegd. Aan de andere kant werd de adsorptie van radioactiviteit volledig geremd in de aanwezigheid van niet-radioactief natriumjodide omdat het oppervlak van de goudnanodeeltjes werd bezet door jodideanionen.De radioactieve jodiumoplossingen werden door een filtereenheid met goud CAM geleid. De hoeveelheid resterende radioactiviteit in het filtraat werd vervolgens gemeten. Uitstekende efficiëntie werd verkregen door de filtratiestap, waardoor de concentratie van radioactief jodium significant werd verlaagd.In het bijzonder werd de ontziltingsprestatie van goud CAM niet onderdrukt door hoge concentraties anorganische zouten zoals natrium, cesium en strontium. Bovendien kon goud CAM herbruikbaar zijn voor herhaalde ontzilting van radioactief jodium in synthetisch urine en zeewater. Hoewel deze methode inzicht kan geven in de sanering van radioactief afval uit verschillende waterige media, kan deze ook worden toegepast op andere radio-isotopen en giftige zware metalen door het introduceren van metaalchelators en anorganische composieten op het oppervlak van goudnanodeeltjes.Volgens deze procedure kan het automatische vervuilde waterbehandelingssysteem worden verkend en ontworpen voor praktische implementatie van deze studie op groot industrieel niveau. Vergeet niet dat het werken met radioactief materiaal extreem gevaarlijk kan zijn, en voorzorgsmaatregelen zoals goed geventileerde afzuiging, persoonlijke bescherming en minimale blootstelling aan gevaarlijke materialen moeten altijd worden genomen tijden

an-efficient-method-for-selective-desalination-radioactive-iodine

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

Tangentiële stroming ultrafiltratie (TFU) is een recirculatie methode voor het gewicht gebaseerde scheiding van biosamples. TFU werd aangepast op maat-select (1-20 nm diameter) en zeer geconcentreerd een grote hoeveelheid polydisperse zilveren nanodeeltjes (4 L van 15,2 ug...

Tangentiële Flow Ultrafiltratie: Een &quot;groene&quot; Methode voor de keuze uit verschillende maten en concentratie van colloïdaal zilver nanodeeltjes

Een protocol voor het diastereoselectieve een-pot bereiding van cis - N-Ts-iodoaziridines wordt beschreven. Het produceren van diiodomethyllithium, behalve N-Ts aldiminen en cyclisatie van de amino gem-jodide gemiddelde tot iodoaziridines wordt aangetoond. Ook inbegrepen is een protocol om de meest geschikte stationaire fase voor de zuivering snel en kwantitatief beoordelen door chromatografie.

Synthese en zuivering van Iodoaziridines betrekken Kwantitatieve Selectie van de optimale stationaire fase voor chromatografie

Een werkwijze voor de productie en het uitvoeren van het filter gebaseerde Raman spectroscopische (SERS) assay voor de detectie van chemische verontreinigingen (bijvoorbeeld pesticiden ferbam en antibioticum ampicilline) behandeld.

A-filter op basis Surface Enhanced Raman spectroscopische test voor snelle opsporing van chemische verontreinigingen

Een protocol voor in situ synthese van een waterige bis (iminoguanidinium) ligand en het gebruik ervan in selectieve scheiding van sulfaat wordt gepresenteerd.

Sulfaat Scheiden door selectieve kristallisatie met een Bis-iminoguanidinium Ligand

Een gedetailleerde procedure voor de synthese van een 125 I-gemerkt azide en het radioactief merken van dibenzocyclooctyne (DBCO) -groep geconjugeerd, 13-nm-sized goud nanodeeltjes met behulp kopervrij click reactie wordt beschreven.

Een geoptimaliseerde protocol voor de efficiënte Radioactief merken van Gold Nanodeeltjes met behulp van een<sup&gt; 125</sup&gt;-Gemerkte azide prosthetische groep

Hierin, gedetailleerde protocollen voor de oxidatieve jodering van terminal alkynen met behulp van hypervalent-jodium reagentia worden gepresenteerd, welke chemoselectively veroorloven 1,1,2-triiodoalkenes, 1-iodoalkynes en 1,2-diiodoalkenes.

Chemoselective voorbereiding van 1,1,2-Triiodoalkenes op basis van de oxidatieve jodering van Terminal alkynen, 1-Iodoalkynes en 1,2-Diiodoalkenes

In dit werk bereidden we een adsorbens voor, samengesteld uit de kationische n, n-dimethylamino propylacrylamide methylchloride quaternaire (dmapaaq) polymeer gel en ijzer hydroxide voor het adsorberen van arseen uit het grondwater. De gel werd bereid via een nieuwe methode, ontworpen om het maximale gehalte aan ijzer deeltjes in zijn structuur te waarborgen.

Verwijdering van arseen met behulp van een kationische polymeer gel geïmpregneerd met ijzer hydroxide

Een protocol voor het rationele ontwerp van een Dual-functioneel elektroactief filter bestaande uit koolstofnanobuizen en bariumtitanaat nanodraden wordt gerapporteerd en hun milieutoepassingen ten opzichte van SB (III) oxidatie en vastlegging worden gepresenteerd.

Een dubbel functioneel Elektroactief filter naar gelijktijdige SB (III) oxidatie en sequestration

We demonstreren de fabricage van een omgekeerd elektrodialyseapparaat met behulp van een kationenuitwisselingsmembraan (CEM) en anion-uitwisselingsmembraan (AEM) voor energieopwekking.

Ionenuitwisselingsmembranen voor de fabricage van omgekeerde elektrodialyse-apparaten

Hier bieden we een gedetailleerde procedure voor de productie, zuivering en kwantificering van high-titer recombinant Newcastle disease virus. Dit protocol levert consequent &gt; 6 × 109 plaquevormende eenheden/ml op, wat virushoeveelheden oplevert die geschikt zijn voor in vivo dierstudies. Aanvullende kwaliteitscontroletests om de veiligheid in vivo te waarborgen, worden beschreven.

Productie van High-titer Recombinant Newcastle Disease Virus uit Allantoic Fluid

Adeno-geassocieerd virus wordt geproduceerd in suspensiecelkweek en gezuiverd door centrifugatie met dubbele jodixanoldichtheidsgradiënt. Er zijn stappen opgenomen om de totale virusopbrengst te verhogen, het risico op virusneerslag te verminderen en het uiteindelijke virusproduct verder te concentreren. De verwachte uiteindelijke titers bereiken 10tot 12 virale deeltjes/ml en zijn geschikt voor preklinisch in vivo gebruik.

Productie en zuivering van adeno-geassocieerd virus door centrifugatie met diodixanoldichtheidsgradiënt voor in-vivotoepassingen

Ontdek een efficiënte methode voor het selectief ontzilten van radioactief jodium uit water met behulp van gouden nanodeeltjes op celluloseacetaatmembranen. Deze techniek biedt een veilige oplossing voor radioactief afvalbeheer.

Een efficiënte methode voor selectief ontzilting van radioactief jodium anionen met behulp van de gouden nanodeeltjes-Embedded membraanfilter (Video) | JoVE Journal

Een efficiënte methode voor selectief ontzilting van radioactief jodium anionen met behulp van de gouden nanodeeltjes-Embedded membraanfilter

Meer video's verkennen