Waiting
Login processing...

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

Engineering

Radyoaktif iyot anyon altın nano tanecikleri gömülü membran filtre kullanarak, seçici tuzdan arındırma için verimli bir yöntem

Published: July 13, 2018 doi: 10.3791/58105
* These authors contributed equally

Summary

Hızlı ve iyon-seçici tuzdan arındırma radyoaktif iyot birkaç sulu çözümler için verimli bir yöntem altın nano tanecikleri immobilize selüloz asetat Membran filtreler kullanılarak tanımlanır.

Abstract

Burada, bileşik membranlar Nanomalzemeler gömülü ve uygulama radyoaktif iodines verimli ve iyon-seçici kaldırılması için hazırlanması için bir ayrıntı protokol göstermektedir. Altın nano tanecikleri sitrat-sağlamlık kullanarak (ortalama çapı: 13 nm) ve selüloz asetat membranlar, altın nanopartikül gömülü selüloz asetat membranlar (Au-CAM) kolayca imal edilmiştir. Nano-adsorbents Au-kam huzurunda yüksek konsantrasyonlu inorganik tuzlar ve organik moleküllerin son derece kararlı. Sulu çözümler iyodür iyonu hızla tasarlanmış bu membran tarafından ele. Kullanarak bir Au-CAM içeren filtre ünitesi, mükemmel kaldırma verimlilik Filtrasyon işlemi aracılığıyla (> % 99) de kadar iyon-seçici deniz suyu arıtma sonucu kısa sürede elde. Ayrıca, Au-CAM performanslarının önemli azalma olmadan iyi yeniden kullanılabilirliği sağlanan. Bu sonuçlar mühendislik hibrid membran kullanarak günümüz teknolojisi üzerinden sıvı atıklar radyoaktif iyot büyük ölçekli dekontaminasyon için umut verici bir süreç olacak önerdi.

Introduction

Birkaç on yıl için büyük miktarda radyoaktif sıvı atıkları tıbbi enstitüleri, araştırma tesisleri ve nükleer reaktörler tarafından oluşturuldu. Bu kirleticiler kez çevre ve insan sağlığı1,2,3için elle tutulur bir tehdit edilmiştir. Özellikle, radyoaktif iyot nükleer santral kazaları en tehlikeli öğelerden biri olarak kabul edilmektedir. Örneğin, bir çevre raporu Fukushima ve nükleer reaktör gösterdi miktarını radyoaktif iodines 131dahil olmak üzere yayımlanan Chernobyl ben (t1/2 = 8.02 gün) ve 129ben (t1/2 = 15.7 milyon yıl) çevreye bu diğer radyonükleidler4,5daha büyüktü. Özellikle, yüksek alımı ve zenginleştirme insan tiroid6maruz kalma bu radioisotopes sonuçlandı. Ayrıca, serbest bırakılan radyoaktif iodines ağır kontaminasyon toprak, deniz suyu ve yeraltı suyu onların yüksek çözünürlük sayesinde suda neden olabilir. Bu nedenle, çeşitli inorganik ve organik adsorbents kullanarak düzeltme işlemlerinin bir sürü araştırdık sulu atıkların7,8,9,10 radyoaktif iodines yakalamak için , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20. her ne kadar yoğun çabalar gelişmiş adsorbent sistemlerinin geliştirilmesi için tahsis edilmiştir, tatmin edici performansları sürekli akış olmayan koşul altında gösterilen bir dekontaminasyon yöntemi kurulması çok sınırlıydı. Son zamanlarda, biz iyi kaldırma verimliliği, iyon seçicilik, sürdürülebilirlik ve yeniden kullanılabilirliği altın nanopartikül (AuNPs)21,22 / yapılan karma nano kompozit malzemeler kullanılarak gösterilen bir roman tuzdan arındırma işlemi rapor , 23. Bunlar arasında bu varolan adsorbent malzemeler ile karşılaştırıldığında bir sürekli akış sistemi altında iyodür iyonların yüksek verimli tuzdan arındırma altın nanopartikül gömülü selüloz asetat membranlar (Au-CAM) kolaylaştırdı. Ayrıca, tüm prosedürü nükleer atıkların tıbbi ve endüstriyel uygulamalarda kullanım sonrası üretilen tedavisi için diğer bir avantajı olduğunu bir kısa süre içinde tamamlanacak. Bu makale genel amacı Au-CAM24hazırlanması için adım adım bir protokol sağlamaktır. Biz de iyon-seçici yakalama radyoaktif iyot Mühendislik bileşik membranlar kullanarak hızlı ve uygun filtreleme işlemlerinde göstermek. Bu raporda detaylı Protokolü Nanomalzemeler Çevre Bilimleri Araştırma alanında yararlı bir uygulama sunacak.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. altın nano tanecikleri sitrat-sağlamlık sentezi

  1. Bir iki-boyun yuvarlak alt şişesi (250 mL) ve aqua regia, konsantre hidroklorik asit ve konsantre nitrik asit karışımı olan manyetik heyecan çubuk 3:1 hacim oranı içinde yıkayın.
    Dikkat: Aqua regia çözüm son derece korozif ve patlama neden olabilir veya cilt yanıkları değilse olağanüstü dikkatle ele.
  2. Züccaciye Mağazaları kalan sulu asit kaldırmak için iyice deiyonize su ile durulayın.
  3. Chloroauric asit solüsyonu (HAuCl4, 1 mM) 120 mL iki boyunlu yuvarlak alt şişeye (250 mL) ekleyin ve sürekli karıştırarak altında cezir için ısı.
  4. 12 mL sodyum sitrat Tribazik (35 mM) çözeltisi, hızlı bir şekilde iki boyunlu yuvarlak alt şişesi için eklemek ve altın tuz tam azaltılması için başka bir 20 dk için elde edilen karışımı cezir.
  5. Nano tanecikleri (soğutmak için derin kırmızı) kolloidal süspansiyon aşağı oda sıcaklığına kadar izin.
  6. Bir dalga boyu 520, UV-vis spektroskopisi ile altın nano tanecikleri (AuNPs) konsantrasyonu ölçmek nm (extinction katsayısı 2.8 x 108) bir kuvars küvet (1 cm yol uzunluğu) kullanarak.
  7. AuNPs süspansiyon üzerine bir karbon kaplı bakır ızgara (400 mesh) tek bir damla ekleyin ve oda sıcaklığında kuru. Transmisyon Elektron mikroskobu (TEM) ile AuNPs boyutunu ölçmek.
  8. Kolloidal altın nanopartikül süspansiyon 4 ° C'de tutmak

2. melez membran (Au-CAM) hazırlanması

  1. Bir şırınga birimini kullanarak altın nano tanecikleri gömülü membran filtre hazırlanması
    1. Selüloz asetat membran yıkayın (gözenek boyutu: 0,45 mikron, çapı: 25 mm) için üç kez deiyonize su (10 mL) ile bir filtre ünitesi tarafından desteklenen.
    2. Sitrat stabilize AuNPs 10 mL çekilme (10 nM) ile steril enjektör (20 mL) ve yavaş bir önceden yıkanmış selüloz asetat membran filtre (Şekil 1) ekleyin.
    3. Sigara immobilize AuNPs kaldırmak için üç kez filtre ünitesi 10 mL deiyonize su ile yıkayın.
      Not: Selüloz asetat membran üzerinde immobilize AuNPs son derece kararlı olduğunu ve böylece Au-CAM-ebilmek var olmak stok onların kimyasal özellikleri veya istikrar kaybı olmadan birkaç hafta için ortam durumu altında.
  2. Altın nanopartikül membran filtre vakum pompası tarafından hazırlanması
    1. Selüloz asetat membran yerleştirin (gözenek boyutu: 0,45 mikron, çapı: 47 mm) arasında bir filtre tutucu fritted cam destek (çap: 40 mm) ve mezun huni (300 mL).
    2. Fritted cam destek kombine birimi bağlamak ve mezun bir kurtarma şişesi (500 mL) ve bir vakum pompası için huni.
    3. Sitrat stabilize AuNPs 10 mL ekleyin (10 nM) mezun içine huni ve tüm AuNPs selüloz asetat membran geçirilir kadar vakum uygulayın (yaklaşık 20 s).
    4. AuNPs membran her iki tarafında hareketsiz membran diğer tarafında (adım 2.2.3) aynı işlemi tekrarlayın.
    5. Au-CAM 15 kadar hızlanan gerilimleri ile yüksek performans koşulları altında tarama elektron mikroskobu (SEM) kullanarak yüzey analiz kV (Şekil 2d).
      Not: Au-kam nano tanecikleri yüksek tuz koşuldaki kararlılığını denetlemek için bileşik membran 2s için 1,0 M NaCl çözümde dalmış ve sonra görsel denetim Au-CAM kararlılığını onaylamak için gerçekleştirildi.

3. adsorpsiyon radyoaktif iyot Au-CAM toplu sistemiyle

  1. Radyoaktif iyot seyreltik ([125ben] NaI, 2.2 MBq) 3 ml saf su, 1.0 M NaCl veya 10 nM NaI ve her çözüm bir Petri kabına (50 mm çap x 15 mm yükseklik) ekleyin.
    Dikkat: Oksitlenmiş radyoaktif iyot uçucu olabilir ve yeterli kurşun shields ile ele alınması gerekir ve şişeleri kurşun. Tüm radiochemical merdiven-meli var olmak kılınmak iyi havalandırılmış bir kömür filtre mahallede ve deneysel prosedürler radyoaktivite dedektörleri tarafından izlenmesi gerekir.
  2. Radyoaktif iyot çözümlerinizle vakum filtre kullanılarak hazırlanan Au-CAM yerleştirin ve onları yavaşça oda sıcaklığında sallamak.
  3. Radyoaktif iyot çözüm 10 μL Petri kabına geri zaman puan verilen (0, 5, 10, 30, 60, 120 dk) ve otomatik γ-sayaç aliquot radyoaktivite ölçmek.
  4. Au-CAM arıtılmış su ile 120 dakika sonra durulama ve sonra otomatik γ-sayaç (Şekil 3) membran üzerinde yakalanan radyoaktivite miktarı ölçmek.

4. sürekli akış olmayan koşul altında radyoaktif iyot tuzdan arındırma

  1. Radyoaktif iyot anyon kaldırılması (125ben-) bir Au-CAM filtresi kullanma
    1. Radyoaktif iyot (3.7 MBq) 50 mL saf su, PBS 1 x, 1,0 M NaCl, 0.1 M NaOH, 0.1 M HCl, 10 mM CsCl, 10 mM SrCl2, sentetik idrar veya deniz suyu geçiyoruz.
    2. Her çözüm 50 mL steril enjektör (50 mL) ile geri ve Au-CAM filtre ünitesi 1.5 mL/s bir şırınga pompa (Şekil 1) kullanarak bir akış olmayan oranda geçer.
    3. Filtrate 5 mL çözüm radyoaktivite miktarının için plastik bir şişe içine aktarın.
    4. Otomatik γ-counter (Şekil 4) kullanarak filtrate çözüm içinde kalan radyoaktivite miktarı ölçmek.
  2. Yeniden test Au-CAM filtresi
    1. Sentetik idrar veya deniz suyu (3.7 MBq/50 mL) radyoaktif iyot geçiyoruz.
    2. Çözüm 50 mL steril enjektör (50 mL) ile geri çekilin ve Au-CAM filtre ünitesi 1.5 mL/s bir şırınga pompa kullanarak bir akış olmayan oranda içine ekleyin.
    3. Aynı Filtrasyon işlemi (adım 4.2.2) yedi kez tek bir Au-CAM filtresi birim kullanmak için tekrarlayın.
    4. Filtrate 5 mL çözüm radyoaktivite miktarının için plastik bir şişe içine aktarın.
    5. Yedi filtrate çözümleri radyoaktivite miktarı otomatik γ-sayaç kullanarak ölçün.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Au-CAM sitrat stabilize AuNPs ve selüloz asetat membran (Şekil 1bir) kullanarak imalatı için basit yöntemlerle göstermiştir. Au-CAM yüzeyine Nanomalzemeler stabil selüloz nanofibers (Şekil 2) dahil edilmiştir gösterdi SEM tarafından gözlenmiştir. Membran üzerinde hapsedilen nano tanecikleri stabil sürekli ve membran sürekli yıkama 1.0 M NaCl gibi sulu çözümler ile tarafından yayımlanan değil. Bir Au-CAM adsorpsiyon kapasitesi yaklaşık olarak 12,2 μmol iyodür anyon AuNPs241 g başına yapıldı. Tuzdan arındırma performansını değerlendirmek için Au-CAM Vakum Yardımlı yöntemi tarafından hazırlanan dalmış, 2.2 MBq içeren sulu çözümler [125ben] NaI (Şekil 1b). 30 dk kuluçka, radyoaktif iyot çoğunu sonra (> % 99) saf su ve 1.0 M NaCl (Şekil 3) Au-CAM tarafından ele geçirildi. Radyoaktif olmayan NaI varlığında, öte yandan, radyoaktivite adsorpsiyon tamamen inhibe AuNPs yüzeyine iyodür anyon erişim miktarına göre işgal edildi çünkü (127ben-).

Geçerli yöntem daha yararlı uygulama için Au-CAM filtre sürekli tuzdan arındırma işlemi uygulandı. Radyoaktif iyot çözümleri (3.7 MBq/50 mL) Au-CAM 1,5 mL/s (Şekil 1c) bir akış olmayan oranda içeren bir filtre ünitesi ile geçildi. Filtrate kalan radyoaktivite miktarı bir γ-sayacı kullanılarak ölçülmüştür. Kaldırma verimlilik (%) aşağıdaki denklemi (1) tarafından tanımlanmıştır.

Kaldırma verimlilik (%) = (C0 - Ce) /C0 x 100 (1)

C0 filtrasyon adım ve Ce önce radyoaktif iyot konsantrasyonu radyoaktif iyot konsantrasyonu filtrasyon adım sonra orada.

Şekil 4' te gösterildiği gibi radyoaktif iyot konsantrasyonu önemli ölçüde azalma ve mükemmel verimlilik bir filtrasyon adım elde edildi. Özellikle, Au-CAM tuzdan arındırma performansını yüksek yoğunlukta sodyum, sezyum ve stronsiyum ve çeşitli organik maddeler gibi inorganik tuzlar tarafından bastırıldı değil. Her durumda, Au-CAM kaldırma verimliliğini %99,5 yüksekti. Au-CAM yüksek kaldırma verimliliği (pH 13) en tarafsız ve temel koşul altında gösterdi, ancak, ca. %90 asidik koşul (pH 1) altında düştü. Ayrıca, sentetik idrar ve deniz suyu Au-CAM radyoaktif iyot tekrarlayan tuzdan arındırma için yeniden kullanılabilir olabilir. Ardışık Filtrasyon işlemi sırasında radyoaktivite sulu ortamda fazla % 99 verimli bir tek Au-CAM filtre ünitesi24kullanarak ele geçirildi.

Figure 1
Resim 1 . Au-CAM bu iletişim kuralı'nı tuzdan arındırma yordamda şematik gösterimi. (a) bir şırınga filtre ünitesi kullanılarak Au-CAM imalatı. (b) adsorpsiyon radyoaktif iyot bir toplu iş sistem. (c) filtrasyon radyoaktif iyot sürekli akış olmayan koşul altında. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Şekil 2. Au-CAM karakterizasyonu. (a) selüloz asetat membran bir fotoğrafik görüntü (çapı 47 mm). (b) bir fotoğrafik görüntü Au-cam (çapı 47 mm). (c) selüloz asetat membran (40, 000 X) SEM görüntüsü. (d) Au-CAM (40, 000 X) SEM görüntüsü. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3. Saat-bağımlı radyoaktif iyot Au-CAM saf su, 1.0 M NaCl ve 10 mM NaI kullanarak kaldırma verimliliğini. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4 . Radyoaktif iyot anyon Au-CAM kullanarak birkaç sulu çözümler içinde filtrasyon. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Son yıllarda, çeşitli mühendislik Nanomalzemeler membranlar tehlikeli radyoaktif metaller ve ağır metaller adsorpsiyon teknikleri25,26, belirli işlevlerini temel su kaldırmak için geliştirilmiştir ve 27 , 28 , 29 , 30 , 31 , 32 , 33 , 34 , 35 , 36 , 37. Bu çalışmada, biz hızlı ve verimli radyoaktif halojen türlerin ayrılması için son derece yararlı bir yöntem gösterdi. AuNPs sitrat-sağlamlık ve piyasada bulunan selüloz asetat membran kullanarak, Au-CAM kolayca hazırlanabilir ve imalat adım son derece tekrarlanabilir. İyodür anyon kendiliğinden chemisorbed gibi AuNPs yüzeyinde, Au-CAM radyoaktif iodines çeşitli sulu ortamda düzeltme uygulanabilir. Arasında çeşitli radioisotopes iyot 125seçili ben- Bu çalışmada hedef öğesi olarak diğer radyoaktif iodines ve çürüme half-life (59,5 gün) göre düşük radyasyon enerji yayar çünkü geliştirmek yeterince uzun bir işlemi en iyi duruma getirilmiş. Ama 125reaktivite ben- diğer iyot izotoplar ile aynıdır ve bu nedenle bu yöntem kaldırmak için daha tehlikeli radioelements 131gibi ben- ve 129kullanılacaktır ben-.

Fosfat, klorür ve hidroksit gibi rakip anyon yüksek konsantrasyon varlığında, nano-hibrid membran (Au-CAM) mükemmel deniz suyu arıtma verimlilik ve iyi yeniden kullanılabilirliği gösterdi. Başka bir önemli avantaj olduğunu immobilize nano tanecikleri selüloz asetat membran üzerinde istikrarlı yüksek tuz koşulları ve çeşitli pH altında. O AuNPs karbonhidrat membran üzerinde stabilize gibi fonksiyonel grupların hidroksil ve karbonil grupları38,39da dahil olmak üzere içeren oksijen atomu tarafından görüntülenir. Böylece, hibrid membran kimyasal kararlılık ve performans kaybı olmadan birkaç hafta saklanır. Şekil 4' te gösterildiği gibi Au-CAM çeşitli sulu ortamda mükemmel Temizleme etkinliğini gösterdi. Mevcut yöntemin Au-CAM alkoller ve dimetil sülfoksit, çünkü selüloz asetat kısmen bu ortamda çözünmüş ve böylece AuNPs membran serbest bırakılması da dahil olmak üzere organik solvent sisteminde yararlı olmayacağını kısıtlamadır.

Radioisotopes mühendislik membranlar40,41,42de dahil olmak üzere çeşitli adsorbents kullanarak kirlenmiş su tuzdan arındırma açıklayan birkaç rapor edilmiştir. Bu da çalışmanın sürekli sürecinde kaldırma verimlilik, iyon seçicilik ve yeniden kullanılabilirliği açısından standart olarak kullanılan yöntemlerin üstündür. Bir tek Au-CAM kullanarak (çap: 25 mm), ca. 90 mL sulu atık saf 1 dk içinde. Çünkü büyük ölçekli sentezi ve karakterizasyonu sitrat stabilize AuNPs köklü Au-CAM filtreler çok kısa bir süre içinde kolayca oluşturulması öngörülmektedir. Birlikte ele alındığında, Au-CAM sanayi pratik düzeltme için araştırmak için umut verici bir adsorbent sistem değer olacak ve tıbbi radyoaktif iyot atıklar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Bu eser araştırma bursu Kore Ulusal Araştırma Vakfı tarafından desteklenmiştir (vermek sayı: 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

Mühendisliği sayı: 137 altın nano tanecikleri membran filtre radyoaktif iyot radyoaktif atık adsorbent deniz suyu arıtma düzeltme selüloz asetat membran
Radyoaktif iyot anyon altın nano tanecikleri gömülü membran filtre kullanarak, seçici tuzdan arındırma için verimli bir yöntem
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