Introduction
Med den senaste utvecklingen inom nanoteknik som använder olika typer av nanopartiklar för att förbättra ett antal tekniker inom branscher som IT, energi, miljövetenskap, medicin, hemlandsäkerhet, livsmedelssäkerhet, och transport; en grundlig förståelse av transport och lagring av nanopartiklar i mark och grundvatten är avgörande för riskbedömningen samt miljö- tillämpningar av nanopartiklar 1-3. Kolnanorör (cnts) är en av de mest producerade kolbaserade nanopartiklar 2,4. Cnts är den långa och cylindriska formen av grafen med en diameter typiskt under 100 nm och en längd inom intervallet 100 nm till 50 um. De har unika egenskaper, vilket har påskyndat deras användning i många tillämpningar, såsom elektronik, optik, kosmetika och biomedicinsk teknik (t.ex. kompositmaterial) 5. Med ökad användning, finns det också en ökad risk för människors exponering och effekter på hälsan samt negativa ekologiska konsekvenser efter CNT och andra kolbaserade nanomaterial förfogande för miljön 5-8.
Med inga ytan modifieringar (ofunktionaliserade), cnts är extremt hydrofoba och tenderar att aggregera i en vattenhaltig lösning. Funktion cnts kan dock fortfarande utspridda och stabila i vattenlösningar och används för biomedicinska ändamål såsom läkemedelstillförsel 9. Här är det viktigt att de cnts förblir spridda och mobiliseras, så att läkemedlet kan levereras inom den mänskliga kroppen 10. Å andra sidan, för att minska miljöriskerna, finns det ett behov av studier som fokuserar på hur man immobilisera cnts för att undvika deras inträde i grundvattenförande skikt och dricksvattenresurser 11. Nya studier har rapporterat den toxiska effekten av cnts på levande organismer och även risker för ekosystemen i termer av cnts in och ackumuleras i näringskedjorna, eftersomCnts är svåra att brytas ned 5,8. Även med barriärsystem i deponier som innehåller cnts, kan det vara möjligt för cnts att passera genom barriärerna. I sådana fall cnts kan träda i grundvattenmagasin och ytvattenförekomster. Som CNT föreskrifter om avfallshantering inte är väl definierade och transportmekanismer är dåligt förstådd, är nödvändigt en förbättrad förståelse för rörlighet cnts att formulera och design lämplig avfallssystem 12. Därför är det viktigt att studera och förstå öde och transport av cnts i porösa medier och effekten av fysiska och kemiska faktorer som vanligen förekommer i ytan miljön på ytan modifierad CNT retention.
Ett antal undersökningar har genomförts om effekten av samlare kornstorlek 13-15, flödeshastighet 16, och ytegenskaper kornen 17 om transport av nanopartiklar i porösa medier. Men systematiska undersökningar om effekten av lösnion kemi (t.ex. pH och jonstyrka) om möjligt avsättning på de samlarytorna är fortfarande begränsade 18-20. Dessutom är den kombinerade effekten av fysiska faktorer, lösningskemi av mediet, och ytegenskaper kolnanorör inte förstått och varierar i olika litteratur. I denna studie, kommer en framställningsmetod för ytmodifiering av MWCNTs påvisas tillsammans med en systematisk laboratorieskala kolonn packad med syra rengjord kvartssand kommer att användas för att undersöka transport, retention och mobilisering av ytmodifierade cnts i mättade porösa medier .
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Funktion av flerskiktad kolnanorör
- Utför hela funktionsteget inne ett dragskåp, med hjälp av säkerhets glasögon, handskar och labbrock. Mät 24 ml svavelsyra och 8 ml av nitrat syra med hjälp av en graderad cylinder, och sedan överföra dem till en bägare. Lägg 32 mg av obehandlade MWCNTs i en bägare med hjälp stanniol behållare vid en analysvåg (slutlig koncentration bör vara 1 mg / ml syrablandning).
- Först hålla bägaren med MWCNT och syrablandningen i ultraljudsrenare (bad) under 2 h vid RT. Därefter värme och röra om MWCNT-syralösning under 5 h vid 90 ° C med användning av en värmeplatta.
- Filtrera CNT fjädring med en 0,2 ìm por PTFE diameter filtermembran placeras på en filterhållare, och använda vakuum för att hjälpa filtrering. Utför filtrerings portionsvis och använda flera filtermembran (ca 1/4: e av ovanstående blandning per portion för ett filter). Tillsätt kokande vattenunder filtreringsprocessen för att filtrera bort den sura lösningen tills pH i blandningen blir större än 5.
- Bryta alltid vakuum innan den stängs av och att inte införa något i vakuumsystemet. Använd en konisk bägare för att samla upp avfallsvätskan.
- Häll filtrerat syra i en avfallsbehållare (skicka avfallsbehållaren till en avfallshanteringsanläggning eller utspädd vätskan innan dumpa det i vasken genom att lägga minst tio gånger kranvatten).
- Överför filtermembranen med balanserade MWCNTs till avdunstande rätter och sätta disken i exsickator (innehåller ca 100 g kiselgel) och skapa ett vakuum miljö (lämna vakuum på ca 1 timme) för CNT att slutföra torkningen (ca 24 tim ).
- Skrapa cnts ur membranen försiktigt med spatel och överföra partiklarna i en ren behållare. Väg MWCNTs pulver och märka behållaren för framtida bruk.
2. Porooss Media för transport Experiment
- Förbered 0,1 M HCl-lösning för syratvätt av kvartssand.
- Utför alla dessa steg inne ett dragskåp med säkerhets glasögon, handskar, och labbrock. Lägg ett L avjoniserat vatten till en 2-liters kolv. Mät 8 ml 37% HCl med hjälp av en graderad cylinder.
- Tillsätt HCl i avjoniserat vatten försiktigt. Skaka kolven noga för att hjälpa blandning.
- Tvätta sanden med den beredda HCl-lösning.
- Väg ca 1000 g sand. Lägg 1/3 av sand i kolven med HCl-lösning och skaka kolven två gånger för att hjälpa blanda sedan lägga resten av sanden (1/3 av sanden varje gång).
- Skaka kolven tre gånger och lämna syran med sand för 30 min.
- Häll vätskan ur kolven till avfallsbehållare syra och skölj sanden med avjonat vatten minst 8 gånger.
- Tvätta sanden med en H2O 2-lösning.
- Lägg 700 ml avjoniserat vatten tillkolven med sand mäta sedan 40 ml av 30% H2O 2-lösning med användning av en graderad cylinder.
- Tillsätt H2O 2-lösning till kolv med sand och skaka två gånger för att hjälpa blandning. Tillsätt sedan ytterligare 40 ml av 30% H2O 2-lösning tre gånger tills det finns 160 ml total H 2 O 2 i kolven.
- Skaka och blanda lösningen och sand varje gång och lämna H2O 2-lösning med sand i 40 minuter för att reaktionen ska fyllas. Skaka kolven och rör om sanden med en plaststav varje 10 min.
- Häll vätskan ned till diskbänken och köra kranvatten i 30 sek.
- Skölj och torka sanden.
- Skölj sand med avjoniserat vatten minst 8 gånger för att bli av med någon lösning eller vänster över reaktionsprodukter. Skaka och rör om ordentligt när sköljning.
- Sätt kolven med sköljas sand i en ugn (105 ° C) i 24 timmar för att torka, sedan ta sand ur ugnen med hjälpugn-vante och lämna vid disken i 2 h för sanden att svalna.
- Överför ren sand i en plastbehållare. Märk behållaren och placera den i en lämplig hylla att vara klar för användning.
3. Kolumn Experiment
- Framställning av bakgrundslösning.
- Bered lämplig bakgrund lösningskemi för kolumnen experimentet.
- Använd 0,1 M HCl och 0,1 M NaOH-lösningar för att justera pH och NaCl-salt för att uppnå lämplig jonstyrka för följande experiment.
- Kolumn val.
- Välj en glaskolonn av 2,5 cm diameter och 15 cm längd för detta experiment (pH: 5 och jonstyrka: 2 mM i den aktuella studien). Använd ett armeringsnät filter (0,2 mm) på båda sidor av glaskolonnen.
- Spola rören anslutna till kolonnen och fyll med bakgrundslösning (eller MWCNTs lösning tills 3-vägsventil för att styra typen av vätskeflödet (MWCNTs Solution eller bakgrundslösning) som visas i figur 1.
- Våt-packning av kolonnen.
- Väg ren sand på en skala och ta 124 g ren sand för den valda kolumnen storleken.
- Använd en hög precision peristaltisk pump. Kavitationsfunktionen att uppnå 2 ml / min för vätskeflödet.
- Starta pumpen för att fylla kolonnen från botten tills vattennivån är ett par centimeter ovanför kolonnens botten. Sätt ca 1/10: e den uppmätta sanden vid en tidpunkt i kolonnen men se till att sanden nivån inte kommer ovanför vattennivån i kolumnen. Fortsätt vattenflödet till kolonnen kontinuerligt för att stanna ovanför sanden nivån.
- Stäng kolonnen lock med lämpligt filter mesh efter fullständig fyllning.
- Tillåt den packade kolonnen att strömma i åtminstone en timme. De enskilda parametrarna i kolumn anges i tabell 1.
- Tracer test.
- Start kolumn experimentera med ett spårämne testet innan MWCNT lösningsförsök.
- Växla 3-vägsventil för spårlösningen (med mat färgspårämne vid 20 mg / L) för att starta experimentet.
- Samla utflödesprover från kolonnen vid varje 2 min (dvs 4 ml / prov i varje provtagningsrör) med den anslutna fraktionssamlare som visas i figur 1.
- Fortsätt att injicera spårämneslösning för en 4,32 porvolym (dvs, passerar lösningen 4,32 gånger av den totala tomma porutrymmet i sanden packad kolonn), som också kallas fas I av experimentet.
- Växla 3-vägsventilen att flöda bakgrundslösning (DI-vatten när det gäller spårämne experiment) för en annan 4,32 porvolym.
- Framställning av MWCNT lösning.
- Gör en spridd, funktionaliserad MWCNTs lösning genom att placera 15 mg av funktionalise MWCNTs i en 300 ml bägare innehållande 200 ml vattenlösning (med önskad Solution kemi dvs pH 5 och 2 mM jonstyrka i den aktuella experimentella tillstånd) och med användning av en ultraljudshomogenisator sond placerades i bägaren (med 40% uteffekt under 15 min). Blanda den dispergerade MWCNTs lösningen med ytterligare 800 ml av samma vattenlösning för att uppnå den MWCNT koncentration av 15 mg / L.
- Utför svepelektronmikroskopi (SEM) bildanalys av stamlösning för deras storlek och form av nanopartikeln efter funktionalise.
- MWCNT transportexperiment.
- Växla 3-vägsventil för MWCNT lösning för att starta kolumnen experimentet.
- Samla utflödesprover från kolonnen vid varje 2 minuter med användning av den anslutna fraktionssamlare.
- Injicera MWCNT lösningen för en 4,32 porvolym (fas I av experimentet).
- Växla 3-vägsventilen att flöda bakgrunds lösning för ytterligare 4,32 porvolym, som kallas fas II av experimentet.
- Byt injektionsröret av background lösningen i DI vattenflaska (efter att stoppa pumpen för ett ögonblick att skydda från att luft från röret) och fortsätt flödet för en annan 4,32 porvolym, som kallas fas III av experimentet.
- Provanalys.
- Överför alla röret samplar från fraktionssamlare i ett rör rack.
- Förbered en UV / VIS-spektrofotometer för provanalys, dvs ta reda på lämplig skannings våglängden för kvantifiering av de insamlade proverna. Använd 400 nm för en MWCNT lösning och en 333 nm våglängd för spårämneslösning.
- Skanna alla prover som tagits från kolonnen under faserna I, II och III med hjälp av en kyvett vid 400 nm våglängd (eller en annan våglängd om det bedöms lämpligare i föregående steg) och lagra data.
- Samla data från spektrofotometer och plotta dem vs tid eller porvolym att få genombrottskurvor som visas i de representativa resultaten (t.ex. figur3).
- Utför storleksanalys (hydrodynamisk diameter) av in- och utlopps prover med zeta sizer och genomföra visualiseringen studerats för både in- och utlopps prover med svepelektronmikroskop.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Effekt av MWCNT Funktion
Den funktionaliserade och dispergeras MWCNT lösning förseglades i bägaren för att tillåta lösningen att nå jämvikt. Det var varken sedimente eller aggregering observeras i stamlösningen efter ultraljudsbehandling, eftersom den hydrodynamiska diameter MWCNT (1,619 ± 262 nm) i lösningen förblev densamma för sex månader ultraljudsbehandling (Figur 2). För att undersöka effekten av funktionalisering av MWCNTs på deras rörlighet, har två uppsättningar kolumn experiment med både fullt funktion och mindre funktion (som från tillverkaren) MWCNTs med den experimentella villkor som anges i tabell 1. Den maximala relativa koncentrationen ( C / C 0) av fullt funktion MWCNTs var approximativt 0,75, medan den för mindre funktion MWCNTs var endast 0,65 (Figur 3). De mindre funktion MWCNTs upptäcktes iutflödet senare än fullt funktion MWCNTs och deras genombrott kurva också förvrängd. Detta indikerar att de fullständigt funktion MWCNTs var mycket rörliga, medan de mindre funktion MWCNTs var mindre rörliga och kvarhålles i kolonnen.
Även efter den kontrollerade tillstånd är funktionprocess MWCNT mycket känslig för dess stabilitet i naturen såväl som deras omsättningshastighet i de porösa medierna i varje kolumn för experiment. Tre lager av funktion MWCNTs uppförde sig annorlunda även om deras kemiska och fysikaliska förhållanden var i samma ordning (Figur 4). Den tidigare litteratur har också rapporterat stående omsättningshastighet för MWCNTs funktion vid liknande laboratorieförhållanden 14,16,20,21.
Experimentella förhållanden i kolumn transportstudier
En allmän mättad kolumnstudie har visats för transporterav MWCNTs genom olika textur och struktur porösa medier. Mediet kornstorlek är kritisk för transport av de cylindriska formade MWCNTs. I denna studie har tre storlekar av kvartssand valt att bedöma effekterna av samlare kornstorlek. Teoretiskt som kollektor kornstorleken minskar, de maximala adsorption kapaciteten ökar vilket innebär mer nedfall. I alla tre kornstorleksfördel valts i denna studie, utflödet koncentrationen kraftigt ökat i samma takt tills den hade nått 1,5 porvolymer men den totala elueras MWCNTs var relativt mindre för finare kornstorlek (Figur 5).
Retention av MWCNTs pga Flow Pattern
I litteraturen har det länge konstaterats att sfäriska nanopartiklar kan vara mindre mobil för långsamma vätskor genom porösa medier. Några av de studier baserade på MWCNTs följer också samma väg med mindre rörlighet av dessa cylindriska nanopartilarna vid låga flödeshastigheter 14,16,22. Som ett exempel, har effekterna av strömningsmönstret om transport av funktion MWCNTs samt deras mobilisering visats genom 1-D studier kolumn. Tre uppsättningar av kolonnförsök genomfördes för att undersöka effekten av flödeshastigheten på mobilitet och bevarande av MWCNTs i mättade porösa medier (Figur 6). För den högsta por-vattenhastighet (15,5 m / d), den relativa koncentrationen av MWCNTs i utflödet ökade snabbt och nådde ett högsta värde (0,77 i fas 1). Sedan, efter att inflödet var bytte till bakgrundslösning, minskade koncentrationen utan svans (fas 2). DI vatten användes för att remobilize de kvarhållna MWCNTs. Som ett resultat, den del av de deponerade MWCNTs re-mobiliseras med den utströmmande lösningen (fas 3). Vid lägre hastigheter, 5.15 och 1.17 m / d, utlopps MWCNT koncentrationerna ökade långsamt och steady state koncentration uppnåddes inte inom 4.32 porvolymerna av MW CNT injektion i kolonnen. De maximala relativa koncentrationerna var 0,73 och 0,44, respektive (figur 6).
Figur 1. Översikt över kolonn experimentet för transport av nanopartiklar genom porösa medier. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 2. Stabilitets test av funktion kolnanorör. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
s / ftp_upload / 52634 / 52634fig3.jpg "/>
Figur 3. Ytmodifierade MWCNTs elueras från kolonnen (under faserna 1, 2, och 3) packad med grov sand för experimentell betingelse av jonstyrka: 2 mM; pH-värde: 5; och flödeshastighet: 15,5 m / d. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 4. Exempel på genombrottskurvor för eluerade MWCNTs funktion vid tre olika partier på samma experimentella skick. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
4fig5.jpg "/>
Figur 5. MWCNTs eluerades från kolonnen (under faserna 1, 2, och 3) för olika porösa medier kornstorlek för experimentbeting av jonstyrka: 2 mM; pH-värde: 5; och flödeshastighet: 15,5 m / d. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 6. MWCNTs eluerade från kolonnen (under faserna 1, 2 och 3) för olika flödeshastigheter för experimentell betingelse av jonstyrka: 2 mM; pH-värde: 5; och sand Storlek:. 300 um Klicka här för att se en större version av denna siffra.
| pH Jonstyrka (mM) | Kornstorlek (| im) | Flödeshastighet (ml / min) | Porvatten hastighet (m / dag) | |
| 5 | 2 | 300 | 2 | 15,5 |
| 5 | 2 | 300 | 2 | 15 |
| 5 | 2 | 211 | 2 | 15,5 |
| 5 | 2 | 150 | 2 | 15,5 |
| 5 | 2 | 300 | 0,66 | 50,17 |
| 5 | 2 | 300 | 0,22 | 1,71 |
Tabell 1. Sammanfattning av experimentell förutsättning för kolonnförsök.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Effekt av MWCNT Funktion
Såsom fig 2 bekräftar stabiliteten av funktionalise MWCNTs, den observerade skillnaden i eluerat volym MWCNT berodde på funktionalisering och i synnerhet på grund av tillsatsen av karboxyl (-COOH) grupper till ytan av MWCNTs (figurerna 3 och 4). I liknande funktionprocessen, var närvaron av syre bekräftades genom röntgenfotoelektronspektroskopi 14. Det har visat sig tidigare att tillsats av tensid till nanopartiklar ytor stabiliserar deras fjädring och minskar aggregering 23. Enligt andra oberoende studier, aggregering av frånvaron av energibarriärer mellan partiklarna ökar storleken och nedfall takt nanopartiklar aggregat och bidrar till uppkomsten av fysiska ansträngning 18,23-25. Därför är det troligt att ha ökat depositio aggregeringn och behålla de mindre funktion (mer hydrofoba) MWCNTs i denna studie. Det har bevisats att bibehållandet av hydrofoba kolloider i porösa medier är högre än för hydrofila kolloider, och sågade vatten och luft-vattenfasta gränssnitt föreslås som den viktigaste platsen för deponering 24,26,27. Dessutom ökar bibehållandet av nanopartiklar med ythydrofobicitet 28, vilket överensstämmer med de aktuella experimentella observationer, eftersom mindre funktion MWCNTs är mer hydrofoba jämfört med (helt) funktion MWCNTs. Men omfattningen av funktionalisering av MWCNTs är metoden specifika, följs i labbet, som kan producera ett felaktigt resultat under en kolonnstudier för en korrekt förutsägelse av transporterat nanopartikel i porösa medier.
Experimentell skick i kolumn transportstudier
Eftersom lösningen kemin var densamma i alla tre fallen i Figure 5, bör fysisk ansträngning förklara deponerings skillnaderna mellan dessa tre experiment. Et al., Bradford 29 funnit att korn-till-korn spännare typiskt uppträder när förhållandet mellan partikeldiameter och kollektor diameter är större än 0,05. Men i en annan studie, et al. Bradford 30 funnit att en sådan ansträngande kunde hända när förhållandet är så låg som 0,003. Eftersom MWCNTs är cylindriska partiklar, var förhållandet beräknas två gånger med både partikeldiameter och längd. I en tidigare studie om MWCNTs, al. Liu et 16 fann att det kritiska värdet för MWCNTs var 0,003 pm för diameter och 0,011 nm för längd för att inleda den fysiska ansträngning. Som anges av tillverkaren, medellängd och diameter på MWCNTs användes i denna studie var 15 pm och 40 nm, respektive. Med hjälp av dessa värden, förhållandet mellan MWCNT längd till sandkorndiameter är över det kritiska värdet för alla sands (0.05, 0.07 och 0.1), but förhållandena av MWCNT diameter till sandkorndiameter är alla under det kritiska värdet (0,00013, 0,00018 och 0,00027) jämfört med tidigare studier 22. Et al. Mattison 14 föreslog att sträckning skulle kunna vara en av de viktigaste mekanismerna när jonstyrkan är låg. I denna studie, utflödet MWCNTs massan (från fas 1 och 2) visar att större kornstorlekar ledde till mindre nedfall. Detta kan tyda på att fler MWCNTs var ansträngd för mindre sandkornstorlekar. Skillnaderna i mängden partikelkvarhållande för olika kornstorlekar bör åtminstone delvis kunna förklaras av skillnader i korn till spannmåls ansträngande, men detta kan inte vara det enda skälet under en kolumntransportstudier. Så en väletablerad kolumntransportstudie med en rad porösa kornstorlekar media är viktigt för jämförelse av liknande studier som genomförts i olika litteratur och för tillämpning av detta konstaterande på fältet.
Bibehållen MWCNTs pga Flow Pattern
Variationen i flödet under några kolumn studier kan vara mycket kritisk för studier nanopartiklar transport. Exemplet med denna effekt har visats i denna studie samt jämfört med andra liknande studier i Sharma et al. 22. Figur 6 visar att rörlighet MWCNTs var starkt beroende av flödet, dvs högre bibehållande med minskad flöde , vilket överensstämmer med tidigare studier 14,16. Effekten av flödesvariation i MWCNT transportstudier har diskuterats i Sharma et al., 22. Likaså studien belyser vikten av flödesmönstret i kolumnen transportexperiment utöver de ytegenskaper nanopartiklar och bakgrundslösningskemi, eftersom fluktuationen och förändringen i strömningsmönstret är vanliga i naturen som också kan påverka transport och lagring av MWCNTs genom mark och grundvatten.
<p class = "jove_content"> Praktiska implikationerMan kan dra slutsatsen från denna studie att funktionalisering av MWCNT är en viktig process för att förstå vad som händer och transport av MWCNT i porösa medier. De åtgärder som vidtagits under modifieringsprocessen på MWCNT yta kan vara avgörande för den totala retention av dessa nanopartiklar under en kolumn studier visats i denna studie och även observerats i litteraturen. Därför behövs en väldokumenterad riktlinje för ytbearbetning av MWCNT för att jämföra effekterna av fysiska och kemiska parametrar för korrekt uppskattning av transport och lagring av dessa nanopartiklar i jord porer. De systematiska steg följt i denna studie under beredningen av sand packad kolonn experiment skulle vidare vara användbar för välkontrollerade laboratorieskala studier för nanopartiklar transport uppskattning och vara jämförbara för storskalig tillämpning av dessa fynd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| MWCNT | Cheap Tubes Inc., USA | sku-03040304 | Purchased as semi-functionlized powder |
| Quartz sand | Sibelco Nordic, Baskarp, Sweden | B44 | Purchased with more than 91% silica sand |
| H2SO4 | VWR | 1.01833.2500 | 95%-97% purity |
| HNO3 | VWR | 1.00441.1000 | 70% purity |
| HCl | VWR | 1.00317.2500 | 37%-38% purity |
| H2O2 | VWR | 23615.248 | 30% purity |
| NaCl | VWR | 1.06404.0500 | 99.5% purity |
| NaOH | Sigma-Aldrich | S8045-500G | 99.99% pur pellets |
| Ultrasonic Homogenizer | Biologics Inc. Manassas, Virginia | Model 3000, 0-127-0002 | Operated for fix time interval |
| Sonicator (bath) | Kerry Ultrasonic Ltd | 1808 | Common bath sonicator |
| Peristaltic pump | Ismantec, Glattbrugg, Switzerland | ISM931 | Work with tygon tubing in the pump |
| Spectrophotometer | Hach Lange | DR500, LPV408.99.0001 | Operate with manual cuvette as well as automated sampling |
| pH meter | Metrohm | 781 | pH analysis |
| Glass column | Chromaflex | 420830-1510 | Column with adjustable cap |
| Fraction collector | Spectrum Labs Europe | CF-2, 124846 | Fixed at regular interval of time |
| Fraction collector tubes | VWR | 212-9599 | 6 ml volume glass tube |
| Hot plate stir | Thermo Scientific | SP131320-33 | Adjustable tempurature |
| Oven | Elektro Helios | 259 | For oven dry of sand |
| Balance | Mettler Toledo | AE 160 | For accurate weight |
References
- Maynard, A. D., et al. Safe handling of nanotechnology. Nature. 444, 267-269 (2006).
- Mauter, M., Elimelech, M. Environmental applications of carbon-based nanomaterials. Environ. Sci. Technol. 42 (16), 5843-5859 (2008).
- Darka-Kagy, K., Khodadoust, A. P., Reddy, K. R. Reactivity of aluminum lactate-modified nanoscale iron particles with pentachlorophenol in soils. Environ. Eng. Sci. 27 (10), 861-869 (2010).
- Lin, D., et al. Fate and transport of engineered nanomaterials in the environment. J. Environ. Qual. 39 (6), 1896-1908 (2010).
- Petersen, E. J., et al. Potential release pathways, environmental fate, and ecological risks of carbon nanotubes. Environ. Sci. Technol. 45 (23), 9837-9856 (2011).
- Wiesner, M., Bottero, J. Y. Environmental nanotechnology. , McGraw-Hill Companies. The Blacklick, OH. (2007).
- Klaine, S. J., et al. Nanomaterials in the environment: Behavior, fate, bioavailability, and effects. Environ. Toxicol. Chem. 27 (9), 1825-1851 (2008).
- Wang, C., et al. Toxicity effects of four typical nanomaterials on the growth of Escherichia coli, Bacillus subtilis and Agrobacterium tumefaciens. Environ. Earth Sci. 65 (6), 1643-1649 (2012).
- Shen, M., et al. Polyethyleneimine mediated functionalization of multi-walled carbon nanotubes: Synthesis characterization, and in vitro toxicity assay. J. Phys. Chem. C. 113 (8), 3718-3724 (2009).
- Sahithi, K., et al. Polymeric conposites containing carbon nanotubes for bone tissue engineering. Int. J. Biol. Marcomol. 46 (3), 281-283 (2010).
- Petersen, E., Huang, Q., Weber, W. Bioaccumulation of radio-labeled carbon nanotubes by Eisnia Foetida. Environ. Sci. Technol. 42 (8), 3718-3724 (2008).
- Gottschalk, F., et al. Modeled Enrionmental concentrations of engineered nanomaterials for different regions. Enrviron. Sci. Technol. 43 (24), 9216-9222 (2009).
- Liu, X., et al. et al.Mobility of multiwalled carbon nanotubes in porous media.Environ. Sci. Technol. 43 (21), 8153-8158 (2009).
- Tian, Y., Gao, B., Ziegler, K. J. High mobility of SDBS-dispersed single-walled carbon nanotubes in saturated and unsaturated porous. J. Hazard. Mater. 186 (2-3), 1766-1772 (2011).
- Mattison, N. T., et al. Impact of porous media grain size on the transport of multi-walled carbon nanotubes. Environ. Sci. Technol. 45 (22), 9765-9775 (2011).
- Kasel, D., et al. Limited transport of functionlized multi-walled carbon nanotubes in two natural soils. Environ. Pollution. 180, 152-158 (2013).
- Yu, S., et al. Effects of humic acid and Tween-80 on behavior of decabromodiphenyl ether in soil columns. Environ. Earth Sci. 69 (5), 1523-1528 (2013).
- Jaisi, D. P., et al. Transport of single-walled carbon nanotubes in porous media: filtration mechanisms and reversibility. Environ. Sci. Technol. 42 (22), 8317-8323 (2008).
- Tiraferri, A., Tosco, T., Sethi, R. Transport and retention of microparticles in packed sand columns at low and intermediate ionic strengths: experiments and mathematical modeling. Environ. Earth Sci. 63 (4), 847-859 (2011).
- Tian, Y., et al. Deposition and transport of functionalized carbon nanotubes in water-saturated sand columns. J. Hazard. Mater. 213-214, 265-272 (2012).
- Mekonen, A., Sharma, P., Fagerlund, F. Transport and mobilization of multiwall carbon nanotubes in quartz sand under varying saturation. Environ. Earth Sci. 71 (8), 3751-3760 (2014).
- Sharma, P., Bao, D., Fagerlund, F. Deposition and mobilization of functionalized multiwall carbon nanotubes in saturated porous media: effect of grain size, flow velocity and solution chemistry. Environ. Earth Sci. , (2014).
- Phenrat, T., Lowry, G. V., Hotze, E. M. Nanoparticle aggregation: challenges to understanding transport and reactivity in the environment. J. Environ. Qual. 39 (6), 1909-1924 (2010).
- Crist, J. T., et al. Transport and retention mechanisms of colloids in partially saturated porous media. Vadose Zone J. 4 (1), 184-195 (2005).
- Jaisi, D. P., Elimelech, M. Single-walled carbon nanotubes exhibit limited transport in soil columns. Environ. Sci. Technol. 43 (24), 9161-9166 (2009).
- Corapcioglu, M. Y., Choi, H. Modeling colloid transport in unsaturated porous media and validation with laboratory column data. Water Resour. Res. 32 (12), 3437-3449 (1996).
- Wan, J., Wilson, J. L. Colloid transport in unsaturated porous media. Water Resour. Res. 30 (4), 857-864 (1994).
- Wan, J., Wilson, J. L. Visualization of the role of the gas-water interface on the fate and transport of colloids in porous media. Water Resour. Res. 30 (1), 11-24 (1994).
- Bradford, S. A., et al. Physical factors affecting the transport and fate of colloids in saturated porous media. Water Resour. Res. 38 (12), (2002).
- Bradford, S. A., Torkzaban, S., Walker, S. L. Coupling of physical and chemical mechanisms of colloid straining in saturated porous media. Water Res. 41 (13), 3012-3024 (2007).
