Introduction
Con il recente sviluppo nel campo delle nanotecnologie che utilizza vari tipi di nanoparticelle per migliorare una serie di tecnologie in settori quali la tecnologia dell'informazione, l'energia, scienze ambientali, medicina, la sicurezza del territorio, la sicurezza alimentare, e il trasporto; una conoscenza approfondita del trasporto e la conservazione di nanoparticelle nel suolo e nelle acque sotterranee è fondamentale per la valutazione del rischio, nonché applicazioni ambientali di nanoparticelle ingegnerizzate 1-3. I nanotubi di carbonio (CNT) sono una delle nanoparticelle a base di carbonio più prodotte 2,4. CNT sono la forma lunga e cilindrica di grafene con diametro tipicamente inferiore a 100 nm e una lunghezza nell'intervallo di 100 nm a 50 micron. Essi hanno proprietà uniche, che hanno accelerato il loro impiego in molte applicazioni, come l'elettronica, ottica, cosmetici e tecnologie biomediche (ad esempio, materiali compositi) 5. Con maggiore uso, vi è anche un aumento risk di esposizione umana e l'effetto sulla salute e conseguenze negative ecologiche seguenti CNT e altri nanomateriali di carbonio basato disposizione per l'ambiente 5-8.
Senza modificazioni superficiali (unfunctionalized), CNT sono estremamente idrofoba e tendono ad aggregarsi in una soluzione acquosa. CNT funzionalizzati possono, tuttavia, rimangono disperse e stabile in soluzioni acquose e sono utilizzati a fini biomedici, come la consegna della droga 9. Qui è essenziale che i CNT rimangono dispersi e mobilitate, quindi il farmaco possono essere forniti all'interno del corpo umano 10. D'altra parte, per ridurre i rischi ambientali, vi è la necessità per studi focalizzati su come per immobilizzare i CNT per evitare il loro ingresso in falde acquifere e risorse di acqua potabile 11. Recenti studi hanno riportato l'effetto tossico del CNT sugli organismi viventi e dei rischi anche per gli ecosistemi in termini di CNT che entrano e si accumulano nelle catene alimentari, dal momento cheCNT sono difficili da biodegradare 5,8. Anche con sistemi di sbarramento in discariche contenenti CNT, può essere possibile per CNT di passare attraverso le barriere. In questi casi, i CNT potrebbero entrare in bacini idrici sotterranei ei corpi idrici superficiali. Come regolamenti di smaltimento CNT non sono ben definiti e meccanismi di trasporto sono poco conosciuti, una migliore comprensione della mobilità del CNT è necessario formulare e progettare sistemi appropriati di smaltimento 12. Pertanto, è importante studiare e comprendere il destino e trasporto di CNT in mezzi porosi e l'effetto di fattori fisici e chimici comunemente presenti nell'ambiente sottosuolo sulla superficie modificata ritenzione CNT.
Un certo numero di ricerca è stata effettuata sugli effetti della granulometria collettore 13-15, portata 16, e proprietà superficiali dei grani 17 sul trasporto di nanoparticelle nei mezzi porosi. Tuttavia, le indagini sistematiche sugli effetti di soluzioni peion chimica (quali pH e forza ionica) sulla possibile deposizione sulle superfici collettori sono ancora limitate 18-20. Inoltre, l'effetto combinato di fattori fisici, soluzione chimica del mezzo, e proprietà di superficie dei nanotubi di carbonio non è ben compreso e variano in letteratura diversi. In questo studio, un metodo di preparazione per la modifica della superficie di MWCNT sarà dimostrato con una colonna sistematica su scala di laboratorio imballato con acido puliti sabbia di quarzo viene utilizzato per studiare il trasporto, conservazione e rimobilizzazione di CNT-modificato superficiali in mezzi porosi saturi .
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Protocol
1. Funzionalizzazione di multiwalled nanotubi di carbonio
- Eseguire l'intera fase di funzionalizzazione all'interno di una cappa aspirante, con occhiali di sicurezza, guanti e camice da laboratorio. Misurare 24 ml di acido solforico e 8 ml di acido nitrato utilizzando un cilindro graduato e poi trasferirli in un becher. Aggiungere 32 mg di MWCNT non trattati in un becher con stagno contenitore della lamina in una bilancia analitica (concentrazione finale dovrebbe essere di 1 mg / ml di miscela di acidi).
- In primo luogo, tenere il bicchiere con MWCNT e la miscela di acido nel pulitore ad ultrasuoni (bagno) per 2 ore a temperatura ambiente. Poi, il calore e mescolare la soluzione MWCNT acido per 5 ore a 90 ° C con un piatto caldo.
- Filtrare la sospensione CNT con un diametro PTFE membrana filtrante 0,2 micron pori posto su un supporto del filtro, e utilizzare il vuoto per aiutare la filtrazione. Eseguire la porzione filtrazione porzione e utilizzare diverse membrane filtranti (circa 1/4 th della miscela sopra per porzione per un filtro). Aggiungere acqua bollentedurante il processo di filtrazione per filtrare la soluzione acida finché il pH della miscela diventa maggiore di 5.
- Sempre rompere il vuoto prima che sia spento e non introdurre nulla nel sistema del vuoto. Utilizzare un bicchiere conico per raccogliere il liquido di scarto.
- Versare acido filtrato in un contenitore per rifiuti (invia il contenitore rifiuti ad un impianto di trattamento dei rifiuti o diluire il liquido prima scarico nel lavandino aggiungendo almeno dieci volte di acqua di rubinetto).
- Trasferire le membrane filtranti con MWCNT trattenuti in evaporazione piatti e mettere i piatti in essiccatore (contiene circa 100 g di gel di silice) e creare un ambiente sotto vuoto (lasciare il vuoto per circa 1 ora) per CNT per completare l'asciugatura (circa 24 ore ).
- Raschiare le CNT dalle membrane accuratamente con spatola e trasferire le particelle in un contenitore pulito. Pesare la polvere MWCNT ed etichettare il contenitore per uso futuro.
2. Porosiamo Media per gli esperimenti di trasporto
- Preparare 0,1 M HCl soluzione per il lavaggio acido di sabbia silicea.
- Eseguire tutti questi passaggi all'interno di una cappa aspirante con occhiali di sicurezza, guanti e camice da laboratorio. Aggiungere 1 L di acqua deionizzata in un pallone da 2 L. Misurare 8 ml di 37% HCl utilizzando un cilindro graduato.
- Aggiungere l'HCl in acqua deionizzata con attenzione. Agitare accuratamente il pallone per aiutare la miscelazione.
- Lavare la sabbia con la soluzione HCl preparata.
- Pesare circa 1.000 g sabbia. Aggiungere 1/3 di sabbia nel pallone con la soluzione di HCl e agitare il matraccio due volte per aiutare miscelazione quindi aggiungere resto della sabbia (1/3 della sabbia ogni volta).
- Agitare la beuta per tre volte e lasciare l'acido con sabbia per 30 min.
- Versare il liquido del matraccio a contenitore di rifiuti acidi e risciacquare sabbia con acqua deionizzata almeno 8 volte.
- Lavare la sabbia con una soluzione di H 2 O 2.
- Aggiungere 700 ml di acqua deionizzata inil pallone con sabbia poi misurare 40 ml di 30% H 2 O 2 soluzione con un cilindro graduato.
- Aggiungere la soluzione di H 2 O 2 in beuta con sabbia e agitare due volte per aiutare miscelazione. Quindi aggiungere altri 40 ml di 30% H 2 O 2 soluzione 3 volte finché c'è 160 ml H 2 O 2 totale nel pallone.
- Agitare e miscelare la soluzione e sabbia ogni volta e lasciare la soluzione di H 2 O 2 con sabbia per 40 minuti per consentire la reazione sia completata. Agitare il pallone e mescolare la sabbia con una bacchetta di plastica ogni 10 min.
- Decantare il liquido verso il lavandino e correre l'acqua del rubinetto per 30 sec.
- Risciacquare e asciugare la sabbia.
- Sciacquare sabbia con acqua deionizzata almeno 8 volte per sbarazzarsi di qualsiasi soluzione o lasciati prodotti di reazione. Agitare e mescolare accuratamente durante il risciacquo.
- Mettere matraccio con sabbia sciacquati in un forno (105 ° C) per 24 ore ad asciugare, poi sabbia fuori del forno medianteforno a guanto e lasciare al banco per 2 ore per la sabbia si raffreddi.
- Trasferire la sabbia pulita in un contenitore di plastica. Segnare il contenitore e posizionarlo in un ripiano appropriata per essere pronti per l'uso.
3. Esperimenti Colonna
- Preparazione della soluzione di sfondo.
- Preparare appropriato chimica soluzione di sfondo per l'esperimento di colonna.
- Utilizzare 0,1 M HCl e 0,1 soluzioni M NaOH per regolare il pH e sale NaCl ottenere un'adeguata forza ionica per il seguente esperimento.
- Selezione della colonna.
- Scegliere una colonna di vetro di 2,5 cm di diametro e lunghezza 15 cm per questo esperimento (pH: 5 e forza ionica: 2 mM nello studio corrente). Utilizzare un filtro a rete di acciaio (0,2 mm) su entrambi i lati della colonna di vetro.
- Lavare i tubi collegati alla colonna e riempire con la soluzione di fondo (o la soluzione MWCNT finché la valvola a 3 vie per controllare il tipo di flusso di liquido (MWCNT solution o soluzione sfondo) come mostrato in Figura 1.
- Wet-imballaggio della colonna.
- Pesare il sabbia pulita su scala e prendere 124 g di sabbia pulita per la dimensione di colonna selezionata.
- Utilizzare una pompa peristaltica di alta precisione. Calibrare la pompa per ottenere 2 ml / min di flusso di liquido.
- Avviare la pompa per riempire la colonna dal basso finché il livello dell'acqua è un paio di centimetri dal fondo della colonna. Mettere circa 1/10 della sabbia misurata alla volta nella colonna ma assicurarsi che il livello di sabbia non arriva al di sopra del livello dell'acqua nella colonna. Continua il flusso d'acqua alla colonna continuamente alloggiare sopra del livello di sabbia.
- Chiudere il tappo colonna con adeguata rete filtrante dopo completo riempimento.
- Lasciare la colonna impaccata di fluire per almeno 1 ora. I singoli parametri della colonna sono indicati nella Tabella 1.
- Test Tracer.
- LA Scrostata dell'esperimento colonna con un test tracciante prima degli esperimenti soluzione MWCNT.
- Accendere la valvola a 3 vie per la soluzione tracciante (con cibo colore tracciante a 20 mg / L) per avviare l'esperimento.
- Raccogliere i campioni deflusso dalla colonna ad ogni 2 min (cioè, 4 ml / campioni in ciascun tubo di campionamento) utilizzando il raccoglitore di frazioni collegato come mostrato nella Figura 1.
- Continua per iniettare la soluzione tracciante per un volume dei pori 4.32 (cioè, la soluzione passa 4,32 volte dello spazio vuoto totale dei pori nella colonna impaccata di sabbia), che è anche chiamata fase I dell'esperimento.
- Accendere la valvola a 3 vie per scorrere la soluzione di fondo (DI acqua in caso di esperimento tracciante) per un altro volume 4.32 pori.
- Preparazione della soluzione MWCNT.
- Fare un, funzionalizzato soluzione MWCNT dispersa mettendo 15 mg di MWCNT funzionalizzate in un bicchiere da 300 ml contenente 200 ml di soluzione acquosa (con solutio desideratan chimica cioè, pH 5 e 2 mM forza ionica nella condizione sperimentale attuale) e utilizzando una sonda omogeneizzatore ad ultrasuoni collocato nel becher (con potenza di 40% per 15 min). Mescolare la soluzione MWCNT dispersa con altri 800 ml della stessa soluzione acquosa per raggiungere la concentrazione MWCNT di 15 mg / L.
- Eseguire microscopia elettronica a scansione (SEM) analisi dell'immagine di soluzione per la loro forma e dimensione della nanoparticella dopo funzionalizzazione.
- Esperimento trasporti MWCNT.
- Accendere la valvola a 3 vie per la soluzione MWCNT per avviare l'esperimento di colonna.
- Raccogliere i campioni deflusso dalla colonna in ogni 2 minuti con il raccoglitore di frazioni collegato.
- Iniettare la soluzione MWCNT per un volume di 4.32 pori (fase I dell'esperimento).
- Accendere la valvola a 3 vie per scorrere la soluzione di fondo per un altro volume 4.32 pori, che si chiama la fase II della sperimentazione.
- Cambiare il tubo di iniezione di background soluzione in bottiglia di acqua DI (dopo l'arresto della pompa per un momento per evitare l'ingresso di aria dal tubo) e continuare il flusso per un altro volume dei pori 4,32, che è chiamata fase III dell'esperimento.
- L'analisi dei campioni.
- Trasferire tutti i campioni tubo da raccoglitore di frazioni in un rack tubo.
- Preparare uno spettrofotometro UV / VIS per l'analisi del campione, vale a dire, scoprire la lunghezza d'onda di scansione appropriato per la quantificazione dei campioni raccolti. Utilizzare 400 nm di una soluzione MWCNT e una lunghezza d'onda 333 nm per soluzione tracciante.
- Scansione di tutti i campioni prelevati dalla colonna durante le fasi I, II, e III utilizzando una cuvetta a 400 nm di lunghezza d'onda (o una lunghezza d'onda diversa se ritenuto più appropriato nel passaggio precedente) e memorizzare i dati.
- Raccogliere i dati dal spettrofotometro e tracciare vs tempo o volume dei pori per ottenere curve innovative come mostrato nei risultati rappresentativi (ad esempio, figura3).
- Effettuare dimensioni di analisi (di diametro idrodinamica) di afflusso e deflusso campioni utilizzando zeta sizer e condurre la visualizzazione studiato per entrambi i campioni di afflusso e deflusso utilizzando la microscopia elettronica a scansione.
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Representative Results
Effetto della funzionalizzazione MWCNT
La soluzione MWCNT funzionalizzato e dispersa è stato sigillato nel becher per consentire alla soluzione di raggiungere l'equilibrio. Non c'era né sedimentazione né aggregazione osservato nella soluzione di riserva dopo sonicazione, come il diametro idrodinamico MWCNT (1.619 ± 262 nm) nella soluzione è rimasta la stessa per sei mesi di sonicazione (Figura 2). Per studiare l'effetto della funzionalizzazione di MWCNT sulla loro mobilità, due serie di esperimenti di colonna sono stati condotti utilizzando sia completamente funzionalizzato e meno-funzionalizzati (come ricevuto dal produttore) MWCNT con la condizione sperimentale specificato nella tabella 1. La concentrazione relativa massima ( C / C 0) della MWCNT completamente funzionalizzati era circa 0,75, mentre quello di MWCNT meno funzionalizzati era solo 0.65 (Figura 3). Le MWCNT meno-funzionalizzati sono stati rilevati indell'effluente entro i MWCNT completamente funzionalizzati e loro curva passo avanti è stato anche distorte. Ciò indica che le MWCNT completamente funzionalizzati erano molto mobile, mentre i MWCNT meno-funzionalizzati erano meno mobile e conservati nella colonna.
Anche dopo la condizione controllata, il processo di funzionalizzazione MWCNT è molto sensibile per la sua stabilità in natura così come il loro tasso di ritenzione nei mezzi porosi in qualsiasi esperimenti di colonna. Tre scorte di MWCNT funzionalizzati comportavano diversamente sebbene le loro condizioni chimiche e fisiche erano stesso ordine (figura 4). La letteratura precedente ha segnalato tasso di ritenzione distinta per MWCNT funzionalizzati in simili condizioni di laboratorio 14,16,20,21.
Condizioni sperimentali negli studi di Trasporto Colonna
Uno studio generale colonna saturi è stata dimostrata per il trasportodi MWCNT attraverso varie consistenza e struttura del supporto poroso. La granulometria media è fondamentale per il trasporto delle MWCNT forma cilindrica. In questo studio, tre misure di sabbia di quarzo sono stati scelti per valutare l'impatto di granulometria collettore. Teoricamente, la granulometria collettore diminuisce, i massimi aumenti di capacità di adsorbimento che implica maggiore deposizione. In tutte e tre le distribuzioni granulometriche selezionati in questo studio, la concentrazione dell'effluente drastico aumento alla stessa velocità fino aveva raggiunto 1,5 volumi dei pori ma totale eluito MWCNT erano relativamente meno di granulometria più fine (Figura 5).
Mantenimento del MWCNT a causa del flusso del modello
Nella letteratura, è stato a lungo stabilito che le nanoparticelle sferiche possono essere meno mobili per fluidi in movimento lento attraverso mezzi porosi. Alcuni degli studi basati su MWCNT anche seguire lo stesso percorso con minore mobilità di questi nanoparti cilindricaCles a basse portate 14,16,22. Come esempio, l'impatto del modello di flusso per il trasporto di MWCNT funzionalizzati nonché la loro rimobilizzazione è stata dimostrata mediante studi colonna 1-D. Tre serie di esperimenti di colonna sono stati condotti per indagare l'effetto del flusso sulla mobilità e il mantenimento di MWCNT in mezzi porosi saturi (Figura 6). Per la velocità pori acqua più alto (15,5 m / d), la concentrazione relativa MWCNT nell'effluente aumentata rapidamente raggiungendo un valore massimo (0,77 nella fase 1). Poi, dopo l'affluente stato commutato soluzione di sfondo, la concentrazione diminuisce senza tailing (fase 2). DI acqua è stata utilizzata per rimobilitare le MWCNT conservati. Come risultato, la parte dei MWCNT depositati sono stati ri-mobilitato con la soluzione effluente (fase 3). A velocità inferiori, 5.15 e 1.17 m / d, le concentrazioni MWCNT effluenti aumentati lentamente e una concentrazione di stato stazionario non è stato raggiunto entro 4.32 volumi dei pori di MW Iniezione CNT nella colonna. Le percentuali massime erano 0,73 e 0,44, rispettivamente (Figura 6).
Figura 1. Panoramica di configurazione dell'esperimento colonna per trasporto di nanoparticelle attraverso mezzi porosi. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 2. Prova di stabilità di nanotubi di carbonio funzionalizzati. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
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Figura 3. MWCNT modificati superficie eluite dalla colonna (durante le fasi 1, 2, e 3) pieni di sabbia grossolana per condizione sperimentale di forza ionica: 2 mm; pH: 5; e portata: 15,5 m / d. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 4. Esempi di curve di innovazione per MWCNT eluite funzionalizzati in tre diversi lotti presso stesse condizioni sperimentali. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
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Figura 5. MWCNT eluite dalla colonna (durante le fasi 1, 2, e 3) per granulometria mezzi porosi differente condizione sperimentale della forza ionica: 2 mM; pH: 5; e portata: 15,5 m / d. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 6. MWCNT eluiti dalla colonna (durante le fasi 1, 2 e 3) per portate diverse per condizioni sperimentali di forza ionica: 2 mM; pH: 5; e la dimensione sabbia:. 300 micron Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
| pH Forza ionica (mm) | Grana (micron) | Portata (ml / min) | Velocità dell'acqua Pore (m / giorno) | |
| 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 | 5.17 |
| 5 | 2 | 300 | 0.22 | 1.71 |
Tabella 1. Sintesi della condizione sperimentale per gli esperimenti di colonna.
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Discussion
Effetto della funzionalizzazione MWCNT
Come mostra la Figura 2 conferma la stabilità del MWCNT funzionalizzati, la differenza osservata volume eluito di MWCNT era dovuto funzionalizzazione e in particolare per l'aggiunta di carbossile (-COOH) gruppi alla superficie dei MWCNT (Figure 3 e 4). Nel processo di funzionalizzazione simile, la presenza di ossigeno è stata confermata mediante spettroscopia fotoelettronica a raggi X 14. Si è trovato in precedenza che l'aggiunta di tensioattivo a superfici nanoparticelle stabilizza loro sospensione e riduce l'aggregazione 23. Secondo altri studi indipendenti, aggregazione dall'assenza di barriere di energia tra le particelle aumenta la dimensione e la deposizione tasso di aggregati di nanoparticelle e contribuisce al verificarsi di sforzare fisica 18,23-25. Pertanto, l'aggregazione è probabile che hanno aumentato la Deposition e il mantenimento dei meno funzionalizzati (più idrofobiche) MWCNT in questo studio. È stato dimostrato che la conservazione di colloidi idrofobi in mezzi porosi è superiore a quello di colloidi idrofili, e solido-acqua e interfacce aria-acqua-solidi sono suggeriti come il sito principale di deposizione 24,26,27. Inoltre, il mantenimento di nanoparticelle aumenta con superficie idrofobicità 28, che concorda con le attuali osservazioni sperimentali, poiché MWCNT meno funzionalizzati sono più idrofobo rispetto MWCNT (pienamente) funzionalizzati. Ma il grado di funzionalizzazione di MWCNT sono metodo specifico, essere seguito in laboratorio, che può produrre un risultato errato nel corso di un studio di colonna per una previsione accurata di nanoparticelle trasportato in mezzi porosi.
Condizione sperimentale negli Studi di Trasporto Colonna
Come la chimica soluzione era lo stesso in tutti e tre i casi in Figure 5, tendendo fisico dovrebbe spiegare le differenze di deposizione tra questi tre esperimenti. Bradford et al. 29 ha rilevato che grano a grano sforzare tipicamente si verifica quando il rapporto tra il diametro delle particelle di diametro collettore è maggiore di 0,05. Tuttavia, in un altro studio, Bradford et al. 30 ha rilevato che tale forzatura potrebbe accadere quando il rapporto è partire da 0,003. Poiché MWCNT sono particelle cilindrici, il parametro è stato calcolato utilizzando sia il doppio del diametro delle particelle e la lunghezza. In un precedente studio su MWCNT, Liu et al. 16 ha rilevato che il valore critico per MWCNT era 0,003 micron per diametro e 0,011 nm per la lunghezza di avviare la sforzare fisico. Come specificato dal costruttore, la lunghezza media e diametro dei MWCNT utilizzati in questo studio erano 15 um e 40 nm, rispettivamente. Utilizzando questi valori, i rapporti di lunghezza MWCNT a diametro granello di sabbia sono al di sopra del valore critico per tutte le sabbie (0,05, 0,07 e 0,1), but i rapporti di diametro MWCNT a diametro granello di sabbia sono tutti al di sotto del valore critico (0,00013, 0,00018 e 0,00027) rispetto a precedenti studi 22. Mattison et al. 14 suggerito che sforzare potrebbe essere uno dei principali meccanismi quando la forza ionica è bassa. In questo studio, l'effluente MWCNT massa (da fasi 1 e 2) mostra che granulometrie più grandi hanno portato a meno di deposizione. Ciò potrebbe suggerire che più MWCNT erano tese per granulometrie di sabbia più piccole. Le differenze nella quantità di ritenzione delle particelle di diversa granulometria dovrebbero almeno in parte essere spiegabile con differenze di sforzare grano a grano, ma questo potrebbe non essere l'unica ragione nel corso di un trasporto di studi colonna. Quindi uno studio trasporti colonna consolidata utilizzando una gamma di granulometrie supporti porosi è importante per il confronto di studi simili condotte in letteratura diversi e per l'applicazione di tale constatazione nel campo.
Conservazione dei MWCNTs a causa del flusso del modello
La variazione di portata durante studi di colonna può essere molto critico per studi di trasporto nanoparticelle. L'esempio di questo effetto è stato dimostrato in questo studio e rispetto ad altri studi simili in Sharma et al. 22. Figura 6 hanno mostrato che la mobilità dei MWCNT era fortemente dipendente dalla portata, cioè, ritenzione superiore con diminuzione della portata , che è coerente con gli studi precedenti 14,16. L'impatto della variazione della portata in studi trasporto MWCNT è stato discusso in Sharma et al. 22. Analogamente lo studio evidenzia l'importanza del modello di flusso negli esperimenti trasporto colonna in aggiunta alle proprietà superficiali di soluzione sfondo nanoparticelle e chimica, come la fluttuazione e cambiamento nello schema di flusso sono comuni in natura che possono anche influenzare il trasporto e la conservazione di MWCNT tramite del suolo e delle acque sotterranee.
<p class = ""> jove_content Implicazioni praticheSi può concludere da questo studio che la funzionalizzazione di MWCNT è un processo importante per comprendere il destino e il trasporto di MWCNT in mezzi porosi. I passi compiuti durante il processo di modifica della superficie su MWCNT può essere fondamentale per il mantenimento complessivo di queste nanoparticelle nel corso di una colonna di studi come dimostrato in questo studio e anche osservato in letteratura. Pertanto, un orientamento ben documentata di modifica superficiale di MWCNT è necessaria per comparare l'impatto dei parametri fisici e chimici per corretta stima del trasporto e la conservazione di tali nanoparticelle in pori del suolo. I passi sistematici seguite in questo studio durante la preparazione di sabbia imballato esperimento colonna potrebbe essere più utile per gli studi su scala di laboratorio ben controllati per la stima dei trasporti nanoparticelle ed essere confrontabili per l'applicazione su larga scala di tali risultati.
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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
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