Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Engineering
Click here for the English version

Engineering

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

Published: July 13, 2018 doi: 10.3791/58105
Automatic Translation
*1,2, *1,3, 1,3
1Advanced Radiation Technology Institute, Korea Atomic Energy Research Institute, 2Department of Chemistry, Kyungpook National University, 3Department of Radiation Biotechnology and Applied Radioisotope Science, University of Science and Technology
* These authors contributed equally

Summary

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

Abstract

. הנה, נדגים פרוטוקול פרט להכנת ננו-מוטבע ממברנות מרוכבים ויישומו הסרת יעיל של יון סלקטיבי iodines רדיואקטיבי. באמצעות חלקיקי זהב מיוצב ציטראט (כלומר קוטר: 13 ננומטר) וממברנות אצטט תאית, זהב ננו-חלקיק-מוטבע אצטט תאית ממברנות (Au-פקה) בקלות היה מפוברק. הננו-adsorbents במצלמת-Au היו מאוד יציבים בנוכחות ריכוז גבוה של מלחים אורגניים, מולקולות אורגניות. היונים יודיד בפתרונות מימית במהירות יכול להיות נתפס על ידי זה קרום מהונדסים. דרך תהליך סינון באמצעות יחידת מסנן המכיל מצלמת Au, יעילות מעולה להסרת (> 99%) כמו גם כמו יון סלקטיבית התפלה מהנשמה תוך זמן קצר. יתר על כן, Au-קאם מסופקים שימושית טוב ללא ירידה משמעותית של הופעות שלו. תוצאות אלה הציע כי הטכנולוגיה בהווה באמצעות קרום היברידית מהונדסים יהיה מבטיח תהליך טיהור בקנה מידה גדול של יוד רדיואקטיבי של פסולת נוזלית.

Introduction

במשך כמה עשורים, כמות עצומה של פסולת רדיואקטיבית נוזלית נוצרה על ידי מוסדות רפואיים, מכוני מחקר, כורים גרעיניים. מזהמים אלה לעיתים קרובות היה איום מוחשי על הסביבה ועל בריאות האדם-1,-2,-3. במיוחד, יוד רדיואקטיבי הוא מוכר כאחד המרכיבים מסוכנים ביותר מפני תאונות הכור הגרעיני. לדוגמה, סביבתית דו ח פוקושימה צ'רנוביל הכור הגרעיני הראה כי הכמות שוחרר רדיואקטיבי iodines כולל 131אני (t1/2 = 8.02 יום), 129אני (t1/2 = 15.7 מיליון שנה) לסביבה היה גדול יותר מאשר אלו של אחרים4,radionuclides5. בפרט, החשיפה של רדיואיזוטופים אלה גרמו ספיגה גבוהה והעשרה התריס האנושי6. יתר על כן, iodines רדיואקטיבי שוחרר עלול לגרום זיהום חמור של קרקע, מי ים ומים הקרקע עקב מסיסות גבוהה שלהם במים. לכן, הרבה תיקונים תהליכים באמצעות adsorbents אורגניים ואורגניים שונים נחקרו כדי ללכוד iodines רדיואקטיבי פסולת מימית7,8,9,10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20. למרות המאמצים הקדישו לפיתוח מערכות adsorbent מתקדמות, הקמת שיטת טיהור מציג הופעות משביע רצון בתנאי בזרימה רציפה הייתה מוגבלת מאוד. לאחרונה, דווח כאן תהליך התפלה הרומן מציג יעילות להסרת טוב, יון-סלקטיביות, אחריות סביבתית, שימושית באמצעות חומרים היברידיים מרוכבים ננו עשוי זהב ננו-חלקיק (AuNPs)21,22 , 23. ביניהם, ממברנות אצטט תאית ננו-חלקיק-מוטבע זהב (Au-פקה) הקל התפלה יעילה במיוחד של יודיד יונים תחת מערכת זרימה רציפה בהשוואה לאלה של חומרים adsorbent קיימים. יתר על כן, כל התהליך עשויה להסתיים בתוך זמן קצר, אשר היה יתרון נוסף לטיפול של פסולת גרעינית המופקים שלאחר שימוש ביישומים רפואיים ותעשייתיים. המטרה הכוללת של כתב יד זה נועד לספק פרוטוקול צעד אחר צעד להכנת Au-קאם24. נדגים גם תהליך סינון מהיר ונוח עבור לכידת יונים סלקטיבית של יוד רדיואקטיבי שימוש בקרום מרוכבים מהונדסים. פרוטוקול מפורט בדו ח זה יציע יישום שימושי של ננו-חומרים בתחום מחקר מדעי הסביבה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. סינתזה של חלקיקי זהב מיוצב ציטראט

  1. רחץ בקבוקון למטה בסיבוב שני-צוואר (250 מ"ל) ובר מערבבים מגנטי עם aqua regia, תערובת של חומצה הידרוכלורית מרוכזת חומצה חנקתית מרוכזת על יחס נפח 3:1.
    התראה: Aqua regia הפתרון הוא מאכל מאוד, עלול לגרום להתפוצצות או העור כוויות אם לא מטופלים בזהירות מירבית.
  2. לשטוף ביסודיות במים יונים כדי להסיר שאריות חומצה מימית כלי הזכוכית.
  3. 120 מ ל תמיסה חומצית chloroauric (HAuCl4, 1 מ מ) להוסיף הבקבוקון למטה בסיבוב שני-צוואר (250 מ"ל) וחום כדי רפלוקס תחת ערבוב מתמיד.
  4. להוסיף 12 מ של סודיום ציטרט tribasic (35 מ מ) פתרון במהירות הבקבוקון למטה בסיבוב שני-צוואר, רפלוקס התערובת המתקבלת עוד כעשרים דקות להקטנת מלאה של מלח זהב.
  5. אפשר על השעיית colloidal חלקיקי (אדום עמוק) להתקרר עד לטמפרטורת החדר.
  6. למדוד את ריכוז חלקיקי זהב (AuNPs) עם UV-vis ספקטרוסקופיה באורך-גל של 520 nm (מקדם הכחדה של 2.8 x 108) באמצעות cuvette של קוורץ (1 ס מ אורך נתיב).
  7. הוסף טיפה אחת AuNPs השעיה על גבי רשת נחושת מצופה פחמן (400 mesh), יבש זה בטמפרטורת החדר. למדוד את הגודל של AuNPs במיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים (TEM).
  8. לשמור את המתלים colloidal nanoparticle זהב ב 4 º C.

2. הכנת היברידית ממברנה (Au-פקה)

  1. הכנת זהב חלקיקים-מוטבע ממברנה מסנן באמצעות יחידת מזרק
    1. לשטוף את קרום אצטט תאית (גודל הנקבוביות: 0.45 μm, קוטר: 25 מ מ) נתמכת על ידי יחידת מסנן מים יונים (10 מ"ל) עבור שלוש פעמים.
    2. למשוך 10 מ"ל של AuNPs מיוצב ציטראט (10 ננומטר) בעזרת מזרק סטרילי (20 מ ל) ולהוסיף את זה לאט לתוך מסנן ממברנה טרום שטף אצטט תאית (איור 1).
    3. לשטוף את יחידת מסנן עם 10 מ"ל מים יונים שלוש פעמים כדי להסיר AuNPs הלא-ללא יכולת תנועה.
      הערה: AuNPs ותשמרו על קרום אצטט תאית יציב מאוד, ולכן ניתן לאחסן Au-קאם בתנאי הסביבה למשך מספר שבועות ללא האובדן של מאפיינים כימיים או היציבות שלהם.
  2. הכנת ננו-חלקיק זהב ממברנה מסנן על-ידי משאבת ואקום
    1. למקם את הקרום אצטט תאית (גודל הנקבוביות: 0.45 μm, קוטר: 47 מ מ) בין מסנן בעל fritted זכוכית תמיכה (קוטר: 40 מ מ) ומשפך בוגר (300 מ ל).
    2. חבר ביחידת התמיכה fritted זכוכית בשילוב ובבית -משפך בקבוקון לשחזר (500 mL), של משאבת ואקום.
    3. להוסיף 10 מ של AuNPs מיוצב ציטראט (10 ננומטר) לתוך בוגר משפך ולאחר מכן להחיל ואקום עד AuNPs כל עברו את קרום אצטט תאית (כ-20 s).
    4. חזור על הפעולות אותו (שלב 2.2.3) בצד השני של קרום לשתק AuNPs משני צידי הקרום.
    5. לנתח את פני השטח של Au-קאם באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סריקה (SEM) בתנאים ביצועים גבוהים עם המתח מאיץ עד 15 kV (איור 2d).
      הערה: כדי לבדוק את היציבות של חלקיקים במצלמת-Au במצב מלח גבוהה, הקרום מורכב היה שקוע 1.0 M NaCl פתרון 2 h, אז בוצעה בדיקה ויזואלית כדי לאשר את היציבות של Au-מצלמת.

3. ספיחה של יוד רדיואקטיבי באמצעות מצלמת Au במערכת אצווה

  1. לדלל את יוד רדיואקטיבי ([125אני] נאי, 2.2 MBq) ב- 3 מ"ל של מים טהורים, 1.0 M NaCl או 10 ננומטר נאי ולהוסיף כל פתרון לתוך צלחת פטרי (50 מ מ קוטר × 15 מ מ גובה).
    התראה: יוד רדיואקטיבי מחומצן יכול להיות תנודתי, חייבים להיות מטופלים עם מגני עופרת נאותה ולהוביל בקבוקונים. כל השלבים רדיוכימי צריכה להתבצע בשכונה פחם-מסוננים מאוורר היטב, ויש ההליכים ניסיוני יהיה פיקוח על ידי גלאי קרינה רדיואקטיבית.
  2. מקם את Au-מצלמת אשר נערך באמצעות מסנן ואקום לתוך יוד רדיואקטיבי פתרונות ומנערים אותם בעדינות בטמפרטורת החדר.
  3. למשוך 10 μL של הפתרון יוד רדיואקטיבי הפטרי-בהתחשב נקודות זמן (0, 5, 10, 30, 60, 120 דקות) ולמדוד את רדיואקטיביות aliquot באמצעות γ-מונה אוטומטי.
  4. לשטוף את Au-מצלמת עם מים מורתחים לאחר 120 דקות, ואז למדוד את כמות הרדיואקטיביות שנתפסו על קרום באמצעות γ-מונה אוטומטי (איור 3).

4. התפלה של יוד רדיואקטיבי בתנאי בזרימה רציפה

  1. הסרה של יוד רדיואקטיבי אניונים (125אני–) באמצעות מסנן Au-קאם
    1. להמיס את יוד רדיואקטיבי (3.7 MBq) 50 מ של מים טהורים, PBS 1 x, 1.0 M NaCl, 0.1 M NaOH, 0.1 M HCl, 10 מ מ CsCl, 10 מ מ SrCl2, סינתטי שתן או מי ים.
    2. לסגת 50 מ של כל פתרון בעזרת מזרק סטרילי (50 מ"ל), עוברים דרך יחידת מסנן Au-קאם בשיעור בזרימה של 1.5 mL/s באמצעות מזרק משאבה (איור 1).
    3. להעביר 5 מיליליטר פילטרט של תוך בקבוקון פלסטיק לכימות תנועת הרדיואקטיביות בפתרון.
    4. למדוד את כמות הרדיואקטיביות שיורית בפתרון פילטרט של שימוש γ-מונה אוטומטי (איור 4).
  2. הבדיקה שימושית של מסנן Au-קאם
    1. להמיס את יוד רדיואקטיבי סינתטי שתן או מי ים (3.7 MBq/50 מ"ל).
    2. לסגת 50 מ של פתרון בעזרת מזרק סטרילי (50 מ"ל) והוסף אותו לתוך יחידת מסנן Au-קאם בשיעור בזרימה של 1.5 mL/s באמצעות מזרק משאבה.
    3. חזור על אותו תהליך סינון (שלב 4.2.2) שבע פעמים באמצעות מצלמת Au מסנן יחידה.
    4. להעביר 5 מיליליטר פילטרט של תוך בקבוקון פלסטיק לכימות תנועת הרדיואקטיביות בפתרון.
    5. למדוד את כמות הרדיואקטיביות בפתרונות פילטרט של שבע באמצעות γ-מונה אוטומטי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

יש להדגים שיטות פשוטות להרכבת Au-קאם באמצעות מיוצב ציטראט AuNPs ואני אצטט תאית ממברנה (איור 1). פני השטח של מצלמת Au נצפתה על ידי SEM אשר הראו כי ננו שולבו stably על nanofibers תאית (איור 2). חלקיקים במעצר על הקרום להידון stably, לא שוחררו מבית הקרום על ידי שטיפה מתמיד עם פתרונות מימית כגון 1.0 M NaCl. קיבולת ספיחה של מצלמת Au היה כ- 12.2 μmol של יודיד אניון לכל 1 g AuNPs24. כדי להעריך את הביצועים התפלה, Au-מצלמת שהוכנו על ידי שיטת ואקום בסיוע שטבלו לתוך פתרונות מימית המכילה MBq 2.2 של [125אני] נאי (איור 1b). לאחר 30 דקות דגירה, רוב יוד רדיואקטיבי (> 99%) מים טהורים, 1.0 M NaCl נכבשה על ידי מצלמת Au (איור 3). מצד שני, ספיחה לרדיואקטיביות היה עכבות לחלוטין בנוכחות נאי לא רדיואקטיבי, כי פני השטח של AuNPs נכבשה על ידי גישה כמות אניונים יודיד (127אני–).

יישום שימושי יותר של השיטה הנוכחית, Au-קאם היה להחיל מסנן תהליך התפלה רציפה. הפתרונות יוד רדיואקטיבי (3.7 MBq/50 מ"ל) הועברו באמצעות יחידת מסנן המכיל מצלמת Au בשיעור בזרימה של 1.5 mL/s (איור 1c). כמות רדיואקטיביות שיורית ב פילטרט של נמדדה באמצעות γ-מונה. היעילות להסרת (%) הוגדרה על ידי המשוואה הבאה (1).

הסרת יעילות (%) = (C0 - Ce) /C0 x 100 (1)

איפה הריכוז של יוד רדיואקטיבי לפני שלב סינון ו- Ce C0 הוא הריכוז של יוד רדיואקטיבי לאחר שלב סינון.

כפי שמוצג באיור4, הריכוז של יוד רדיואקטיבי ירדו באופן משמעותי, יעילות מצוינת הושג באמצעות צעד סינון. בפרט, ביצועי התפלה Au-קאם לא דוכאה על ידי ריכוז גבוה של מלחים אורגניים כגון נתרן, צסיום, ו סטרונציום-מספר חומרים אורגניים. בכל המקרים, היעילות להסרת Au-קאם היה גבוה יותר מאשר 99.5%. מצלמת Au הראו יעילות גבוהה להסרת בתנאי נייטרלי, בסיסי (עד ה-pH 13), עם זאת, הוא ירד ל- ca. 90% בתנאי חומצי (pH 1). יתר על כן, Au-מצלמת יכול להיות לשימוש חוזר לצורך התפלה חוזרות של יוד רדיואקטיבי שתן סינתטי, מי ים. במהלך תהליך סינון רצופים, יותר מ- 99% של רדיואקטיביות בתקשורת מימית נכבשה ביעילות באמצעות של יחיד Au-קאם מסנן יח24.

Figure 1
איור 1 . איור סכמטי של ההליך התפלה ב פרוטוקול זה שימוש Au-מצלמת. (א) ייצור של Au-מצלמת באמצעות יחידת מסנן מזרק. (ב) ספיחה של יוד רדיואקטיבי במערכת אצווה. (ג) סינון של יוד רדיואקטיבי בתנאי בזרימה רציפה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
באיור 2. אפיון Au-פקה. (א) בצילום של הממברנה אצטט תאית (קוטר 47 מ מ). (ב) בצילום של מצלמת Au (קוטר 47 מ מ). (ג) במיקרוסקופ אלקטרוני של הממברנה אצטט תאית (40, 000 X). (ד) SEM תמונה של Au-CAM (40, 000 X). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3. תלויי-זמן יעילות הסרה של יוד רדיואקטיבי שימוש Au-מצלמת מים טהורים, 1.0 M NaCl ו 10 מ מ נאי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4 . סינון של יוד רדיואקטיבי אניונים מספר פתרונות מימית באמצעות מצלמת Au. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

בשנה האחרונה, ננו-חומרים מהונדסים וממברנות שונים פותחו כדי להסיר מתכות רדיואקטיביים מסוכנים ומתכות כבדות במים, המבוססים על שלהם פונקציונליות ספציפית ספיחה טכניקות25,26, 27 , 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33 , 34 , 35 , 36 , 37. במחקר זה, הפגנו שימושי מאוד לפעולת שירות מהיר ויעיל הפרדת המינים הלוגן רדיואקטיבי. באמצעות AuNPs מיוצב ציטראט וקרום אצטט תאית זמינים מסחרית, בקלות יכול להיות מוכן Au-קאם, הצעד פבריקציה נוספת מאוד לשחזור. כפי יודיד אניונים היא chemisorbed באופן ספונטני על פני השטח של AuNPs, Au-מצלמת ניתן להחיל את התיקונים של iodines רדיואקטיבי בתקשורת מימית שונים. בין רדיואיזוטופים שונים של יוד, בחרנו 125– כרכיב היעד במחקר זה כי הוא פולט אנרגיה של קרינה נמוכה לעומת אחרים iodines רדיואקטיבי וזמן מחצית החיים דעיכה (59.5 ימים) זה מספיק זמן כדי לפתח תהליך אופטימיזציה. אבל תגובתיות של 125. אני– הוא זהה עם אחרים האיזוטופים יוד, לכן שיטה זו תשתמש ב'טבלת להסיר radioelements מסוכנים יותר כגון 131אני– , 129. אני–.

בנוכחות ריכוז גבוה של אניונים מתחרות כמו פוספט, כלוריד ו הידרוקסיד, קרום ננו-היברידית (Au-פקה) הראה יעילות התפלה מעולה, שימושית טוב. יתרון משמעותי נוסף זה מתאושש חלקיקים על קרום אצטט תאית יציב תחת תנאים מלח גבוהה ו- pH מגוונת. נראה כאילו זה AuNPs על הקרום של פחמימות, יוצבו על ידי אטום החמצן נמצא המכיל קבוצות פונקציונליות כולל38,הידרוקסיל וקבוצות קרבוניל39. לפיכך, ניתן לאחסן קרום היברידית למשך מספר שבועות ללא אובדן ביצועים ויציבות הכימי שלה. כפי שמוצג באיור4, Au-קאם הראה יעילות מעולה להסרת מדיה מימית שונים. המגבלה של השיטה הנוכחית היא כי Au-קאם לא יהיה שימושי במערכת בממיסים אורגניים כולל כהלים דימתיל סולפוקסיד, ואני אצטט תאית הומס בחלקו בתקשורת אלה ובכך AuNPs יכול להשתחרר מן הקרום.

היו מספר דיווחים המתארים את ההתפלה של רדיואיזוטופים במים מזוהמים באמצעות adsorbents שונות כולל ריריות מהונדסים40,41,42. תהליך רציף במחקר הנוכחי הוא עליון לשיטות כמקובל בשימוש במונחים של יעילות להסרת, יון-סלקטיביות, שימושית. באמצעות מצלמת-Au יחיד (קוטר: 25 מ מ), ca. 90 מ"ל של פסולת מימית אפשר לטהר ב- 1 דקות. הוא צפוי כי הרבה Au-קאם מסננים יופק בקלות תוך זמן קצר, כי סינתזה בקנה מידה גדול וגם אפיון AuNPs מיוצב ציטראט היו ומבוססת. יחדיו, Au-קאם יהיה שווה מערכת adsorbent מבטיח לחקור לשיקום מעשית של התעשייה, פסולת רפואית יוד רדיואקטיבי.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

עבודה זו נתמכה על ידי מענק מחקר קרן המחקר הלאומי של קוריאה (להעניק את המספר: 2017M2A2A6A01070858).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Hydrochloric acid DUKSAN 1129
Nitric acid  JUNSEI 37335-1250
Chloroautic chloride trihydrate (HAuCl4·3H2O) Sigma Aldrich 254169
Sodium citrate tribasic dihydrate Sigma Aldrich 71402
[125I]NaI  Perkin-Elmer NEZ033A010MC
Sodium chloride Sigma Aldrich S9888
Sodium iodide Sigma Aldrich 383112
Sodium hydroxide Sigma Aldrich S5881
Lithium L-lactate Sigma Aldrich L2250 Synthetic urine
Citric acid Sigma Aldrich C1909 Synthetic urine
Sodium hydrogen carbonate JUNSEI 43305-1250 Synthetic urine
Urea Sigma Aldrich U1250 Synthetic urine
Calcium chloride JUNSEI 18230-0301 Synthetic urine
Magnesium sulfate SAMCHUN M0146 Synthetic urine
Potassium dihydrogen phosphate JUNSEI 84185A1250 Synthetic urine
Dipotassium hydrogen phosphate JUNSEI 84120-1250 Synthetic urine
Sodium sulfate JUNSEI 83260-1250 Synthetic urine
Ammonium chloride Sigma Aldrich A9434 Synthetic urine
Sea water Sigma Aldrich S9148
1x PBS Thermo SH30256.01
Cellulose acetate membranes (pore size: 0.20 μm, diameter: 25 mm) Advantec MFS 25CS045AS
Cellulose acetate membranes (pore size: 0.20 μm, diameter: 47 mm) Advantec MFS C045A047A
47 mm Glass Microanalysis Holders Advantec MFS KG47(311400)
Petri dish (50 mm diameter ´ 15 mm height) SPL 10050
Gamma counter Perkin-Elmer 2480 WIZARD2 Model number
UV-vis spectrophotometer Thermo GENESYS 10 Model number
Transmission electron microscopy Hitachi H-7650 Model number
Field Emission Scanning electron microscope FEI Verios 460L Model number

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Tags

הנדסה גיליון 137 זהב חלקיקים ממברנה מסנן יוד רדיואקטיבי רדיואקטיבי פסולת adsorbent התפלה תיקונים אצטט תאית ממברנה
שיטה יעילה לצורך התפלה סלקטיבי של יוד רדיואקטיבי אניונים באמצעות זהב חלקיקים-מוטבע ממברנה מסנן
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Shim, H. E., Mushtaq, S., Jeon, J.… More

Shim, H. E., Mushtaq, S., Jeon, J. An Efficient Method for Selective Desalination of Radioactive Iodine Anions by Using Gold Nanoparticles-Embedded Membrane Filter. J. Vis. Exp. (137), e58105, doi:10.3791/58105 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter