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J-GLOBAL ID：201702225990403559   整理番号：17A0598560

粒状ろ過における蛍光シリカナノ粒子(SiO₂ NP)の輸送と減量:多孔質媒体とイオン強度の効果

Transport and abatement of fluorescent silica nanoparticle (SiO₂ NP) in granular filtration: effect of porous media and ionic strength

著者 (3件)： ZENG Chao (Univ. Arizona, AZ, USA) ,  SHADMAN Farhang (Univ. Arizona, AZ, USA) ,  SIERRA-ALVAREZ Reyes (Univ. Arizona, AZ, USA)
資料名： Journal of Nanoparticle Research  (Journal of Nanoparticle Research)
巻： 19  号： 3  ページ： 105,1-10  発行年： 2017年03月 
JST資料番号： W1361A  ISSN： 1388-0764  CODEN： JNARFA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究の主な目的は,シリカナノ粒子(SiO₂NP)の輸送および保持において,砂,無煙炭および粒状活性炭(GAC)を含む3つの広く使用されている多孔質媒体の能力を評価し,比較することであった。SiO₂NPの輸送および保持を研究するために,蛍光コア-シェルSiO₂NP(f-SiO₂NP)を合成し,実験室規模のカラムブレイクスルー実験に利用した。実験結果およびモデリング作業を使用して,NP除去に適した材料を見つけ出し,処理プロセスの設計を導いた。1,10,100mMのイオン強度のNaCl(pH7.0)水溶液中に分散させたf-SiO₂NPの粒子サイズと多分散度係数を動的光散乱法(DLS)で観察した。透過型電子顕微鏡(TEM)観察からf-SiO₂NPの平均粒子径は83nm±6nmであった。DLS観察から多分散度係数が0.13の場合の流体力学的平均粒子径は146.1±0.6nmで,TEMの結果の1.5倍であった。またf-SiO₂NPのζポテンシャルのpH依存性を測定して,市販のSiO₂NPと比較し,類似性を確認した。砂と比較して,無煙炭およびGACはSiO₂のNP捕捉に対してより高い親和性を示した。GACの優れた能力は,主としてその多孔性構造および高い表面積に起因していた。充填床カラムにおけるNP捕獲をシミュレートし,NP濾過のための基本パラメタ(付着/脱着速度係数および多孔質媒体の性能)を決定するためのプロセスモデルを開発した。このモデルは,実験データに対する優れた適合性を提供した。まとめると,得られた結果は,GACがSiO₂NP濾過にとって興味深い材料であることを示している。

シソーラス用語： *多孔質体 ,  蛍光 ,  *二酸化ケイ素 ,  *ナノ粒子 ,  *濾過 ,  *コアシェル構造 ,  化学合成 ,  *活性炭 ,  無煙炭 ,  砂 ,  イオン強度 ,  粒径 ,  *多分散性 ,  動的光散乱 ,  体重減少 ,  透過型電子顕微鏡 ,  直径 ,  流体力学的性質
準シソーラス用語： 粒状活性炭 ,  *多分散度 ,  減量 ,  流体力学的直径

分類 (1件)： ろ過,遠心分離  (XD02050X)

タイトルに関連する用語 (9件)： ろ過 ,  蛍光 ,  シリカナノ粒子 ,  SiO2 ,  Np ,  輸送 ,  減量 ,  多孔質媒体 ,  イオン強度