The authors would like to acknowledge the support from the Department of Earth Sciences, Uppsala University for supporting part of this research.

1. Functionalization من Multiwalled أنابيب الكربون النانوية <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنفيذ الخطوة functionalization بالكامل داخل غطاء الدخان، وذلك باستخدام النظارات السلامة، والقفازات ومعطف المختبر. قياس 24 مل من حمض الكبريتيك و 8 مل من حمض النترات باستخدام اسطوانة تخرج، ومن ثم نقلها إلى دورق. إضافة 32 ملغ من MWCNTs غير المعالجة في كوب باستخدام القصدير حاوية احباط في التوازن التحليلي (يجب أن يكون التركيز النهائي 1 ملغ / مل من مزيج حمض). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لأول مرة، والحفاظ على الكأس مع MWCNT ومزيج الحامض في نظافة بالموجات فوق الصوتية (حمام) لمدة 2 ساعة على RT. ثم والحرارة وتثير الحل MWCNT الحمضية لمدة 5 ساعة على 90 ° C باستخدام صفيحة ساخنة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تعليق تصفية CNT مع 0.2 ميكرون المسام القطر PTFE غشاء تصفية وضعها على حامل المرشح، واستخدام الفراغ لمساعدة الترشيح. أداء جزء الترشيح من قبل جزء واستخدام العديد من الأغشية مرشح (حوالي 1/4 عشر من خليط أعلاه في جزء لمرشح واحد). إضافة الماء المغليخلال عملية الترشيح لتصفية محلول حمض حتى الرقم الهيدروجيني للخليط تصبح أكبر من 5. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كسر دائما الفراغ قبل أن يتم إيقاف تشغيله وعدم إدخال أي شيء في النظام فراغ. استخدام دورق مخروطي الشكل لجمع النفايات السائلة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صب حامض مرشح في حاوية النفايات (إرسال حاوية النفايات الى منشأة معالجة النفايات أو تمييع السائل قبل دفنها في بالوعة بإضافة عشر مرات على الأقل من ماء الصنبور). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل الأغشية مرشح مع MWCNTs المحتجزة إلى تبخر أطباق ووضع الأطباق في المجفف (يحتوي على حوالي 100 غرام من هلام السيليكا) وخلق بيئة فراغ (ترك فراغ لمدة حوالي 1 ساعة) لCNT لاستكمال التجفيف (حوالي 24 ساعة ). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تتخلص من الأنابيب النانوية الكربونية من الأغشية بعناية باستخدام ملعقة ونقل الجزيئات في وعاء نظيف. وزن مسحوق MWCNTs وتسمية الحاوية لاستخدامها في المستقبل. </li></ol></li></ol> 2. بورووسائل الاعلام الامريكية عن التجارب النقل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد 0.1 M حمض الهيدروكلوريك حل لغسيل حمض رمل السيليكا. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء جميع هذه الخطوات داخل غطاء الدخان مع نظارات السلامة، والقفازات، ومعطف المختبر. إضافة 1 L-المتأينة المياه إلى 2 L القارورة. قياس 8 مل من حمض الهيدروكلوريك 37٪ باستخدام اسطوانة تخرج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة حمض الهيدروكلوريك في دي المتأينة المياه بعناية. هز قارورة بعناية للمساعدة في الخلط. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل الرمال مع حل حمض الهيدروكلوريك استعداد. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن حوالي 1،000 ز الرمال. إضافة 1/3 من الرمل في قارورة مع حل حمض الهيدروكلوريك ويهز القارورة هدفين ليساعد خلط ثم إضافة بقية الرمال (1/3 من الرمال في كل مرة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> هز قارورة ثلاث مرات وترك حامض مع الرمال لمدة 30 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صب السائل من القارورة إلى حاوية النفايات الحمضية وشطف الرمال مع دي المتأينة المياه 8 مرات على الأقل. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> غسل الرمال مع H 2 O 2 الحل. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة 700 مل من الماء غير المتأينة فيالقارورة مع الرمل ثم قياس 40 مل من 30٪ H 2 O 2 الحل باستخدام اسطوانة تخرج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إضافة H 2 O 2 الحل في قارورة مع الرمل ويهز مرتين للمساعدة في الخلط. ثم إضافة 40 مل أخرى من 30٪ H 2 O 2 حل 3 مرات حتى يكون هناك 160 مل H 2 O 2 الإجمالي في قارورة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> يهز ومزيج الحل والرمل في كل مرة وترك H 2 O 2 حل مع الرمال لمدة 40 دقيقة للسماح للرد فعل على أن تكتمل. هز قارورة ويحرك الرمال مع قضيب بلاستيكي كل 10 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صب السائل وصولا الى بالوعة وتشغيل مياه الصنبور لمدة 30 ثانية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف وتجفيف الرمال. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شطف الرمال مع دي المتأينة المياه 8 مرات على الأقل للتخلص من أي حل أو خلفها منتجات التفاعل. يهز ويحرك جيدا عند الشطف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع قارورة مع الرمل تشطف في الفرن (105 درجة مئوية) لمدة 24 ساعة لتجف، ثم أخذ الرمال من الفرن باستخدامفرن القفاز وترك في العداد لمدة 2 ساعة عن الرمل ليبرد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل الرمال النظيفة في وعاء من البلاستيك. بمناسبة الحاويات ووضعها في الرف المناسب لتكون جاهزة للاستخدام. </li></ol></li></ol> 3. التجارب العمود <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الحل الخلفية. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد المناسب الكيمياء حل الخلفية للتجربة العمود. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام 0.1 M حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم 0.1 M حلول لضبط درجة الحموضة وكلوريد الصوديوم والملح لتحقيق القوة الأيونية المناسبة للتجربة التالية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختيار العمود. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختيار عمود الزجاج من 2.5 سم وقطرها 15 سم طول لهذه التجربة (درجة الحموضة: 5 والقوة الأيونية: 2 مم في الدراسة الحالية). استخدام عامل تصفية شبكة من الصلب (0.2 ملم) على جانبي العمود الزجاج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تدفق أنابيب متصلة العمود وملء مع الحل الخلفية (أو MWCNTs حل حتى 3 في اتجاه وصمام للتحكم في نوع من تدفق السائل (MWCNTs محلولن أو حل الخلفية) كما هو مبين في الشكل (1). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الرطب التعبئة للعمود. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الموازنة بين الرمال النظيفة على نطاق واتخاذ 124 غرام من الرمال النظيفة لحجم العمود المحدد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استخدام عالية الدقة مضخة تمعجية. معايرة المضخة لتحقيق 2 مل / دقيقة تدفق السائل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء تشغيل المضخة لملء عمود من أسفل حتى مستوى المياه بضعة سنتيمترات فوق الجزء السفلي من العمود. وضع حوالي 1/10 عشر من الرمال قياس في وقت واحد في عمود ولكن تأكد من أن مستوى الرمال لا يأتي فوق مستوى المياه في العمود. مواصلة تدفق المياه إلى العمود باستمرار للبقاء فوق مستوى الرمال. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أغلق الغطاء العمود مع شبكة مرشح المناسبة بعد تعبئة كاملة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> السماح للعمود معبأة في التدفق لا يقل عن 1 ساعة. يشار إلى المعلمات الفردية للعمود في الجدول 1. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> اختبار التتبع. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Sحامضة التجربة عمود مع اختبار التتبع قبل التجارب حل MWCNT. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تبديل 3 في اتجاه وصمام إلى حل التتبع (باستخدام الغذاء اللون التتبع في 20 ملغم / لتر) لبدء التجربة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع العينات تدفق من العمود في كل 2 دقيقة (أي 4 مل / العينات في كل أنبوب أخذ العينات) باستخدام جزء جامع متصل كما هو موضح في الشكل رقم 1. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مواصلة لحقن حل التتبع لحجم المسام 4.32 (أي حل يمر 4.32 مرات من إجمالي مساحة المسام فارغة في العمود معبأة الرمال)، وهو ما يسمى أيضا المرحلة الأولى من التجربة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تبديل 3 في اتجاه وصمام لتدفق الحل الخلفية (DI المياه في حالة التجربة التتبع) لحجم المسام 4.32 آخر. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد الحل MWCNT. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جعل، بين functionalized حل MWCNTs فرقت عن طريق وضع 15 ملغ من MWCNTs بين functionalized في كوب 300 مل تحتوي على 200 مل من محلول مائي (مع محلول المطلوبن الكيمياء أي درجة الحموضة 5 و 2 ملي القوة الأيونية في حالة تجريبية الحالية) وباستخدام مسبار الخالط بالموجات فوق الصوتية وضعها في كوب (مع 40٪ انتاج الطاقة لمدة 15 دقيقة). خلط MWCNTs حل فرقت مع 800 مل آخر من نفس محلول مائي لتحقيق تركيز MWCNT من 15 ملغ / L. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء المجهر الإلكتروني (SEM) تحليل صورة محلول المخزون لحجمها وشكل جسيمات متناهية الصغر بعد functionalization. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجربة النقل MWCNT. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تبديل 3 في اتجاه وصمام إلى حل MWCNT لبدء التجربة العمود. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع العينات تدفق من العمود في كل 2 دقيقة باستخدام جزء جامع متصل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن محلول MWCNT لحجم المسام 4.32 (المرحلة الأولى من التجربة). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تبديل 3 في اتجاه وصمام لتدفق الحل الخلفية لوحدة تخزين أخرى 4.32 المسام، وهو ما يسمى المرحلة الثانية من التجربة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تغيير أنبوب حقن backgroالحل اوند في زجاجة المياه DI (بعد إيقاف المضخة للحظة واحدة لتجنب دخول الهواء من الأنبوب) ويستمر تدفق للوحدة تخزين أخرى 4.32 المسام، وهو ما يسمى المرحلة الثالثة من التجربة. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحليل عينة. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> نقل جميع العينات أنبوب من جزء جامع في رف أنبوب. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد معمل الأشعة فوق البنفسجية / VIS لتحليل عينة، أي معرفة الطول الموجي المسح الضوئي المناسب لتقدير حجم العينات التي تم جمعها. استخدام 400 نانومتر عن حل MWCNT وطول موجي 333 نانومتر لحل التتبع. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مسح جميع العينات التي تم جمعها من العمود خلال المرحلتين الأولى والثانية، والثالثة باستخدام كوفيت في الطول الموجي 400 نانومتر (أو طول موجي مختلف إذا رأت ذلك مناسبا أكثر في الخطوة السابقة) وتخزين البيانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع البيانات من معمل ورسم لهم مقابل الوقت أو حجم المسام للحصول على المنحنيات اختراق كما هو مبين في نتائج تمثيلية (على سبيل المثال، الشكل3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لتحليل حجم (قطر الهيدروديناميكية) من تدفق وتدفق العينات باستخدام زيتا بحجم وإجراء التصور درس لكل من تدفق وتدفق العينات باستخدام المجهر الإلكتروني. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Maynard, A. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Safe+handling+of+nanotechnology.">Safe handling of nanotechnology.</a> Nature. 444, 267-269 (2006).</li><li>Mauter, M., Elimelech, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Environmental+applications+of+carbon-based+nanomaterials.">Environmental applications of carbon-based nanomaterials.</a> Environ. Sci. Technol. 42 (16), 5843-5859 (2008).</li><li>Darka-Kagy, K., Khodadoust, A. P., Reddy, K. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactivity+of+aluminum+lactate-modified+nanoscale+iron+particles+with+pentachlorophenol+in+soils.">Reactivity of aluminum lactate-modified nanoscale iron particles with pentachlorophenol in soils.</a> Environ. Eng. Sci. 27 (10), 861-869 (2010).</li><li>Lin, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fate+and+transport+of+engineered+nanomaterials+in+the+environment.">Fate and transport of engineered nanomaterials in the environment.</a> J. Environ. Qual. 39 (6), 1896-1908 (2010).</li><li>Petersen, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potential+release+pathways,+environmental+fate,+and+ecological+risks+of+carbon+nanotubes.">Potential release pathways, environmental fate, and ecological risks of carbon nanotubes.</a> Environ. Sci. Technol. 45 (23), 9837-9856 (2011).</li><li>Wiesner, M., Bottero, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Environmental nanotechnology. , (2007).</li><li>Klaine, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomaterials+in+the+environment:+Behavior,+fate,+bioavailability,+and+effects.">Nanomaterials in the environment: Behavior, fate, bioavailability, and effects.</a> Environ. Toxicol. Chem. 27 (9), 1825-1851 (2008).</li><li>Wang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+effects+of+four+typical+nanomaterials+on+the+growth+of+Escherichia+coli,+Bacillus+subtilis+and+Agrobacterium+tumefaciens.">Toxicity effects of four typical nanomaterials on the growth of Escherichia coli, Bacillus subtilis and Agrobacterium tumefaciens.</a> Environ. Earth Sci. 65 (6), 1643-1649 (2012).</li><li>Shen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polyethyleneimine+mediated+functionalization+of+multi-walled+carbon+nanotubes:+Synthesis+characterization,+and+in+vitro+toxicity+assay.">Polyethyleneimine mediated functionalization of multi-walled carbon nanotubes: Synthesis characterization, and in vitro toxicity assay.</a> J. Phys. Chem. C. 113 (8), 3718-3724 (2009).</li><li>Sahithi, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymeric+conposites+containing+carbon+nanotubes+for+bone+tissue+engineering.">Polymeric conposites containing carbon nanotubes for bone tissue engineering.</a> Int. J. Biol. Marcomol. 46 (3), 281-283 (2010).</li><li>Petersen, E., Huang, Q., Weber, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioaccumulation+of+radio-labeled+carbon+nanotubes+by+Eisnia+Foetida.">Bioaccumulation of radio-labeled carbon nanotubes by Eisnia Foetida.</a> Environ. Sci. Technol. 42 (8), 3718-3724 (2008).</li><li>Gottschalk, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeled+Enrionmental+concentrations+of+engineered+nanomaterials+for+different+regions.">Modeled Enrionmental concentrations of engineered nanomaterials for different regions.</a> Enrviron. Sci. Technol. 43 (24), 9216-9222 (2009).</li><li>Liu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=et+al.Mobility+of+multiwalled+carbon+nanotubes+in+porous+media.Environ.">et al.Mobility of multiwalled carbon nanotubes in porous media.Environ.</a> Sci. Technol. 43 (21), 8153-8158 (2009).</li><li>Tian, Y., Gao, B., Ziegler, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+mobility+of+SDBS-dispersed+single-walled+carbon+nanotubes+in+saturated+and+unsaturated+porous.">High mobility of SDBS-dispersed single-walled carbon nanotubes in saturated and unsaturated porous.</a> J. Hazard. Mater. 186 (2-3), 1766-1772 (2011).</li><li>Mattison, N. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+porous+media+grain+size+on+the+transport+of+multi-walled+carbon+nanotubes.">Impact of porous media grain size on the transport of multi-walled carbon nanotubes.</a> Environ. Sci. Technol. 45 (22), 9765-9775 (2011).</li><li>Kasel, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limited+transport+of+functionlized+multi-walled+carbon+nanotubes+in+two+natural+soils.">Limited transport of functionlized multi-walled carbon nanotubes in two natural soils.</a> Environ. Pollution. 180, 152-158 (2013).</li><li>Yu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+humic+acid+and+Tween-80+on+behavior+of+decabromodiphenyl+ether+in+soil+columns.">Effects of humic acid and Tween-80 on behavior of decabromodiphenyl ether in soil columns.</a> Environ. Earth Sci. 69 (5), 1523-1528 (2013).</li><li>Jaisi, D. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+of+single-walled+carbon+nanotubes+in+porous+media:+filtration+mechanisms+and+reversibility.">Transport of single-walled carbon nanotubes in porous media: filtration mechanisms and reversibility.</a> Environ. Sci. Technol. 42 (22), 8317-8323 (2008).</li><li>Tiraferri, A., Tosco, T., Sethi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+and+retention+of+microparticles+in+packed+sand+columns+at+low+and+intermediate+ionic+strengths:+experiments+and+mathematical+modeling.">Transport and retention of microparticles in packed sand columns at low and intermediate ionic strengths: experiments and mathematical modeling.</a> Environ. Earth Sci. 63 (4), 847-859 (2011).</li><li>Tian, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+and+transport+of+functionalized+carbon+nanotubes+in+water-saturated+sand+columns.">Deposition and transport of functionalized carbon nanotubes in water-saturated sand columns.</a> J. Hazard. Mater. 213-214, 265-272 (2012).</li><li>Mekonen, A., Sharma, P., Fagerlund, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+and+mobilization+of+multiwall+carbon+nanotubes+in+quartz+sand+under+varying+saturation.">Transport and mobilization of multiwall carbon nanotubes in quartz sand under varying saturation.</a> Environ. Earth Sci. 71 (8), 3751-3760 (2014).</li><li>Sharma, P., Bao, D., Fagerlund, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+and+mobilization+of+functionalized+multiwall+carbon+nanotubes+in+saturated+porous+media:+effect+of+grain+size,+flow+velocity+and+solution+chemistry.">Deposition and mobilization of functionalized multiwall carbon nanotubes in saturated porous media: effect of grain size, flow velocity and solution chemistry.</a> Environ. Earth Sci. , (2014).</li><li>Phenrat, T., Lowry, G. V., Hotze, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticle+aggregation:+challenges+to+understanding+transport+and+reactivity+in+the+environment.">Nanoparticle aggregation: challenges to understanding transport and reactivity in the environment.</a> J. Environ. Qual. 39 (6), 1909-1924 (2010).</li><li>Crist, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+and+retention+mechanisms+of+colloids+in+partially+saturated+porous+media.">Transport and retention mechanisms of colloids in partially saturated porous media.</a> Vadose Zone J. 4 (1), 184-195 (2005).</li><li>Jaisi, D. P., Elimelech, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-walled+carbon+nanotubes+exhibit+limited+transport+in+soil+columns.">Single-walled carbon nanotubes exhibit limited transport in soil columns.</a> Environ. Sci. Technol. 43 (24), 9161-9166 (2009).</li><li>Corapcioglu, M. Y., Choi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+colloid+transport+in+unsaturated+porous+media+and+validation+with+laboratory+column+data.">Modeling colloid transport in unsaturated porous media and validation with laboratory column data.</a> Water Resour. Res. 32 (12), 3437-3449 (1996).</li><li>Wan, J., Wilson, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Colloid+transport+in+unsaturated+porous+media.">Colloid transport in unsaturated porous media.</a> Water Resour. Res. 30 (4), 857-864 (1994).</li><li>Wan, J., Wilson, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+the+role+of+the+gas-water+interface+on+the+fate+and+transport+of+colloids+in+porous+media.">Visualization of the role of the gas-water interface on the fate and transport of colloids in porous media.</a> Water Resour. Res. 30 (1), 11-24 (1994).</li><li>Bradford, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+factors+affecting+the+transport+and+fate+of+colloids+in+saturated+porous+media.">Physical factors affecting the transport and fate of colloids in saturated porous media.</a> Water Resour. Res. 38 (12), (2002).</li><li>Bradford, S. A., Torkzaban, S., Walker, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coupling+of+physical+and+chemical+mechanisms+of+colloid+straining+in+saturated+porous+media.">Coupling of physical and chemical mechanisms of colloid straining in saturated porous media.</a> Water Res. 41 (13), 3012-3024 (2007).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

تأثير Functionalization MWCNT كما الشكل 2 يؤكد استقرار MWCNTs بين functionalized، كان الفارق الملحوظ في حجم مزال من MWCNT المقرر أن functionalization ويرجع بشكل خاص إلى إضافة الكربوكسيل (-COOH) مجموعات إلى سطح MWCNTs (أرقام 3 و 4). في...

مع تطور الأخيرة في تكنولوجيا النانو التي تستخدم أنواع مختلفة من الجسيمات النانوية لتحسين عدد من التقنيات في الصناعات مثل تكنولوجيا المعلومات، والطاقة، والعلوم البيئية، والطب، والأمن الداخلي، وسلامة الأغذية، والنقل؛ فهم شامل للنقل والإبقاء على الجسيمات النانوية في التربة والمياه الجوفية هو أمر حاسم لتقييم المخاطر وكذلك التطبيقات البيئية الجسيمات النانوية المهندسة و1-3. أنابيب الكربون النانوية (الأنابيب النانوية الكربونية) هي واحدة من الجسيمات النانوية الكربونية معظم إنتاجها 2،4. تشارك المركز الوطني هي شكل اسطواني طويل والجرافين التي يبلغ قطرها عادة أقل من 100 نانومتر، ويبلغ طوله في حدود 100 نانومتر إلى 50 ميكرون. لديهم خصائص فريدة من نوعها، والتي تسارعت استخدامها في العديد من التطبيقات، مثل الالكترونيات والبصريات، ومستحضرات التجميل، والتكنولوجيا الطبية الحيوية (مثل المواد المركبة) 5. مع زيادة استخدام، وهناك أيضا زيادة صISK إلى التعرض البشري والتأثير على الصحة، وكذلك العواقب البيئية السلبية التالية CNT وغيرها من المواد النانوية الكربونية أساس التخلص بالبيئة 5-8. مع أي تعديلات السطحية (unfunctionalized)، الأنابيب النانوية الكربونية هي مسعور للغاية، وتميل إلى تجميع في محلول مائي. تشارك المركز الوطني بين functionalized يمكن، مع ذلك، تبقى متفرقة واستقرارا في المحاليل المائية وتستخدم لأغراض الطبية الحيوية مثل تسليم المخدرات 9. هنا من الضروري أن تشارك المركز الوطني تبقى متفرقة وتعبئة، لذلك يمكن أن يتم تسليم المخدرات داخل جسم الإنسان 10. من ناحية أخرى، للحد من المخاطر البيئية، وهناك حاجة لإجراء دراسات تركز على كيفية لشل حركة الأنابيب النانوية الكربونية من أجل تجنب دخولهم إلى طبقات المياه الجوفية وموارد مياه الشرب 11. وأفادت الدراسات الحديثة التأثير السام من الأنابيب النانوية الكربونية على الكائنات الحية والمخاطر أيضا على الأنظمة الإيكولوجية من حيث تشارك المركز الوطني الدخول وتراكم في السلاسل الغذائية، منذالأنابيب النانوية الكربونية من الصعب تتحلل 5،8. حتى مع أنظمة حاجز في مقالب القمامة التي تحتوي على الأنابيب النانوية الكربونية، قد يكون من الممكن لتشارك المركز الوطني بالمرور عبر الحواجز. في مثل هذه الحالات تشارك المركز الوطني يمكن أن تدخل إلى خزانات المياه الجوفية والمسطحات المائية. لوائح التخلص CNT ليست محددة جيدا، ويفهم آليات النقل سيئة، فهم أفضل من التنقل من الأنابيب النانوية الكربونية ضروري لصياغة وتصميم النظم التخلص المناسب (12). ولذلك، من المهم دراسة وفهم مصير ونقل الأنابيب النانوية الكربونية في وسائل الإعلام التي يسهل اختراقها وتأثير العوامل الفيزيائية والكيميائية بشكل شائع في البيئة تحت سطح الأرض على سطح تعديل الاحتفاظ CNT. وقد تم تنفيذ عدد من البحوث التي أجريت حول تأثير حجم جامع الحبوب 13-15، وتدفق معدل 16، وخصائص سطح الحبوب 17 في وسائل النقل من الجسيمات النانوية في وسائل الإعلام التي يسهل اختراقها. ومع ذلك، تحقيقات منهجية عن تأثير solutايون الكيمياء (مثل درجة الحموضة والقوة الأيونية) على احتمال ترسب على أسطح جامع لا تزال محدودة 18-20. بالإضافة إلى ذلك، التأثير المشترك للعوامل الفيزيائية والكيمياء حل وسط، وخصائص سطح أنابيب الكربون النانوية ليست مفهومة جيدا وتختلف في الأدب مختلفة. سوف في هذه الدراسة، سيتم أظهرت طريقة التحضير لتعديل سطح MWCNTs جنبا إلى جنب مع المنهجي العمود نطاق المختبر معبأة مع حمض تنظيف الرمل الكوارتز استخدامها للتحقيق في النقل والاحتفاظ بها وإعادة تحشد الأنابيب النانوية الكربونية المعدلة السطح في وسائل الإعلام التي يسهل اختراقها المشبعة .

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="750">
	<tbody>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">Name of Material/ Equipments</td>
			<td style="width:228px;">Company</td>
			<td style="width:169px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:171px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">MWCNT</td>
			<td style="width:228px;">Cheap Tubes Inc., USA</td>
			<td style="width:169px;">sku-03040304</td>
			<td style="width:171px;">Purchased as semi-functionlized powder</td>
		</tr>
		<tr height="148">
			<td height="148" style="height:148px;width:183px;">Quartz sand</td>
			<td style="width:228px;">Sibelco Nordic, Baskarp, Sweden</td>
			<td style="width:169px;">B44</td>
			<td style="width:171px;">Purchased with more than 91% silica sand</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">H2SO4</td>
			<td style="width:228px;">VWR</td>
			<td style="width:169px;">1.01833.2500</td>
			<td style="width:171px;">95-97% purity</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">HNO3</td>
			<td style="width:228px;">VWR</td>
			<td style="width:169px;">1.00441.1000</td>
			<td style="width:171px;">70% purity</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">HCl</td>
			<td style="width:228px;">VWR</td>
			<td style="width:169px;">1.00317.2500</td>
			<td style="width:171px;">37-38% purity</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">H2O2</td>
			<td style="width:228px;">VWR</td>
			<td style="width:169px;">23615.248</td>
			<td style="width:171px;">30% purity</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">NaCl</td>
			<td style="width:228px;">VWR</td>
			<td style="width:169px;">1.06404.0500</td>
			<td style="width:171px;">99.5% purity</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:183px;">NaOH</td>
			<td style="width:228px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:169px;">S8045-500G</td>
			<td style="width:171px;">99.99% pur pellets&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">Ultrasonic Homogenizer</td>
			<td style="width:228px;">Biologics Inc. Manassas, Virginia</td>
			<td style="width:169px;">Model 3000, 0-127-0002</td>
			<td style="width:171px;">Operated for fix time interval</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:183px;">Sonicator (bath)</td>
			<td style="width:228px;">Kerry Ultrasonic Ltd</td>
			<td style="width:169px;">1808</td>
			<td style="width:171px;">Common bath sonicator</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">Peristaltic pump</td>
			<td style="width:228px;">Ismantec, Glattbrugg, Switzerland</td>
			<td style="width:169px;">ISM931</td>
			<td style="width:171px;">Work with tygon tubing in the pump</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:183px;">Spectrophotometer</td>
			<td style="width:228px;">Hach Lange</td>
			<td style="width:169px;">DR500, LPV408.99.0001</td>
			<td style="width:171px;">Operate with manual cuvette as well as automated sampling</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:183px;">pH meter</td>
			<td style="width:228px;">Metrohm</td>
			<td style="width:169px;">781</td>
			<td style="width:171px;">pH analysis</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">Glass column</td>
			<td style="width:228px;">Chromaflex</td>
			<td style="width:169px;">420830-1510</td>
			<td style="width:171px;">Column with adjustable cap</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:183px;">Fraction collector</td>
			<td style="width:228px;">Spectrum Labs Europe</td>
			<td style="width:169px;">CF-2, 124846</td>
			<td style="width:171px;">Fixed at regular interval of time</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:183px;">Fraction collector tubes</td>
			<td style="width:228px;">VWR</td>
			<td style="width:169px;">212-9599</td>
			<td style="width:171px;">6 ml volume glass tube</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:183px;">Hot plate stir</td>
			<td style="width:228px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:169px;">SP131320-33</td>
			<td style="width:171px;">Adjustable tempurature</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:183px;">Oven</td>
			<td style="width:228px;">Elektro Helios</td>
			<td style="width:169px;">259</td>
			<td style="width:171px;">For oven dry of sand</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:183px;">Balance</td>
			<td style="width:228px;">Mettler Toledo</td>
			<td style="width:169px;">AE 160</td>
			<td style="width:171px;">For accurate weight</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

transport of surface-modified carbon nanotubes through a soil column

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, electronics and biomedical applications. Due to their accelerating production and use, CNTs constitute a potential environmental risk if they are released to soil and groundwater systems. It is therefore essential to improve the current understanding of environmental fate and transport of CNTs. The transport and retention of CNTs in both natural and artificial media have been reported in literature, but the findings widely vary and are thus not conclusive. There are a number of physical and chemical parameters responsible for variation in retention and transport. In this study, a complete procedure of selected multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) is presented starting from their surface modification to a complete set of laboratory column experiments at critical physical and chemical scenarios. Results indicate that the stability of the commercially available MWCNTs are critical with their attached surface functional group which can also influence the transport and retention of MWCNT through the surrounding medium.

تأثير Functionalization MWCNT تم اغلاق حل MWCNT بين functionalized وتفرقوا في الدورق للسماح الحل للوصول إلى التوازن. كان هناك لا الترسيب ولا التجميع التي لوحظت في حل الأسهم بعد صوتنة، وقطر الهيدروديناميكية من MWCNT (1،619 ± 262 نانومتر) في حل بقيت ...

Watch this Scientific Journal Video about Transport of Surface-modified Carbon Nanotubes through a Soil Column at JoVE.com

Transport of Surface-modified Carbon Nanotubes through a Soil Column

Surface properties of a nanoparticle are important for their interaction with the surrounding medium. Therefore the surface modification of carbon nanotubes can be critical for their transport and retention through porous media. Here, lab scale column experiments are used to understand the possible transport and retention of these nanoparticles.

النقل من أنابيب الكربون النانوية المعدلة السطح من خلال عمود التربة

Carbon nanotubes (CNTs) are widely manufactured nanoparticles, which are being utilized in a number of consumer products, such as sporting goods, ...

transport-of-surface-modified-carbon-nanotubes-through-a-soil-column

Research

JoVE Journal

Chemistry

9.4K Views.  Nalanda University. Surface properties of a nanoparticle are important for their interaction with the surrounding medium. Therefore the surface modification of carbon nanotubes can be critical for their transport and retention through porous media. Here, lab scale column experiments are used to understand the possible transport and retention of these nanoparticles. 

Video: Transport of Surface-modified Carbon Nanotubes through a Soil Column

Template Directed Synthesis of Plasmonic Gold Nanotubes with Tunable IR Absorbance

A nearly parallel array of pores can be produced by anodizing aluminum foils in acidic environments1, 2. Applications of anodic aluminum oxide (AAO) membranes have been under development since the 1990's and have become a common method to template the synthesis of high aspect ratio nanostructures, mostly by electrochemical growth or pore-wetting. Recently, these membranes have become commercially available in a wide range of pore sizes and densities, leading to an extensive library of functional nanostructures being synthesized from AAO membranes. These include composite nanorods, nanowires and nanotubes made of metals, inorganic materials or polymers 3-10. Nanoporous membranes have been used to synthesize nanoparticle and nanotube arrays that perform well as refractive index sensors, plasmonic biosensors, or surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) substrates 11-16, as well as a wide range of other fields such as photo-thermal heating 17, permselective transport 18, 19, catalysis 20, microfluidics 21, and electrochemical sensing 22, 23. Here, we report a novel procedure to prepare gold nanotubes in AAO membranes. Hollow nanostructures have potential application in plasmonic and SERS sensing, and we anticipate these gold nanotubes will allow for high sensitivity and strong plasmon signals, arising from decreased material dampening 15.

Solution-suspendable gold nanotubes with controlled dimensions can be synthesized by electrochemical deposition in porous anodic aluminum oxide (AAO) membranes using a hydrophobic polymer core. Gold nanotubes and nanotube arrays hold promise for applications in plasmonic biosensing, surface-enhanced Raman spectroscopy, photo-thermal heating, ionic and molecular transport, microfluidics, catalysis and electrochemical sensing.

إخراج القالب التجميعي من الأنابيب النانومترية الذهبية Plasmonic مع امتصاص الأشعة تحت الحمراء الانضباطي

A nearly parallel array of pores can be produced by anodizing aluminum foils in acidic environments1, 2. Applications of anodic aluminum oxide (AAO) ...

Dependence of Laser-induced Breakdown Spectroscopy Results on Pulse Energies and Timing Parameters Using Soil Simulants

The dependence of some LIBS detection capabilities on lower pulse energies (&lt;100 mJ) and timing parameters were examined using synthetic silicate samples. These samples were used as simulants for soil and contained minor and trace elements commonly found in soil at a wide range of concentrations. For this study, over 100 calibration curves were prepared using different pulse energies and timing parameters; detection limits and sensitivities were determined from the calibration curves. Plasma temperatures were also measured using Boltzmann plots for the various energies and the timing parameters tested. The electron density of the plasma was calculated using the full-width half maximum (FWHM) of the hydrogen line at 656.5 nm over the energies tested. Overall, the results indicate that the use of lower pulse energies and non-gated detection do not seriously compromise the analytical results. These results are very relevant to the design of field- and person-portable LIBS instruments.

LIBS detection capabilities on soil simulants were tested using a range of pulse energies and timing parameters. Calibration curves were used to determine detection limits and sensitivities for different parameters. Generally, the results showed that there was not a significant reduction in detection capabilities using lower pulse energies and non-gated detection.

اعتماد نتائج الليزر التي يسببها انهيار الطيفي على الطاقات نبض ومعلمات التوقيت عن طريق المحاكاة التربة

The  dependence of some LIBS detection capabilities on lower pulse energies (&lt;100  mJ) and timing parameters were examined using synthetic silicate ...

An Inverse Analysis Approach to the Characterization of Chemical Transport in Paints

The ability to directly characterize chemical transport and interactions that occur within a material (i.e., subsurface dynamics) is a vital component in understanding contaminant mass transport and the ability to decontaminate materials. If a material is contaminated, over time, the transport of highly toxic chemicals (such as chemical warfare agent species) out of the material can result in vapor exposure or transfer to the skin, which can result in percutaneous exposure to personnel who interact with the material. Due to the high toxicity of chemical warfare agents, the release of trace chemical quantities is of significant concern. Mapping subsurface concentration distribution and transport characteristics of absorbed agents enables exposure hazards to be assessed in untested conditions. Furthermore, these tools can be used to characterize subsurface reaction dynamics to ultimately design improved decontaminants or decontamination procedures. To achieve this goal, an inverse analysis mass transport modeling approach was developed that utilizes time-resolved mass spectroscopy measurements of vapor emission from contaminated paint coatings as the input parameter for calculation of subsurface concentration profiles. Details are provided on sample preparation, including contaminant and material handling, the application of mass spectrometry for the measurement of emitted contaminant vapor, and the implementation of inverse analysis using a physics-based diffusion model to determine transport properties of live chemical warfare agents including distilled mustard (HD) and the nerve agent VX.

In this paper, a procedure for quantifying the mass transport parameters of chemicals in various materials is presented. This process involves employing an inverse-analysis based diffusion model to vapor emission profiles recorded by real-time, mass spectrometry in high vacuum.

منهج تحليل معكوس لتوصيف النقل الكيميائية في مواد الطلاء

The ability to directly characterize chemical transport and interactions that occur within a material (i.e., subsurface dynamics) is a vital component in ...

Tuning a Parallel Segmented Flow Column and Enabling Multiplexed Detection

Active flow technology (AFT) is new form of column technology that was designed to overcome flow heterogeneity to increase separation performance in terms of efficiency and sensitivity and to enable multiplexed detection. This form of AFT uses a parallel segmented flow (PSF) column. A PSF column outlet end-fitting consists of 2 or 4 ports, which can be multiplexed to connect up to 4 detectors. The PSF column not only allows a platform for multiplexed detection but also the combination of both destructive and non-destructive detectors, without additional dead volume tubing, simultaneously. The amount of flow through each port can also be adjusted through pressure management to suit the requirements of a specific detector(s). To achieve multiplexed detection using a PSF column there are a number of parameters which can be controlled to ensure optimal separation performance and quality of results; that is tube dimensions for each port, choice of port for each type of detector and flow adjustment. This protocol is intended to show how to use and tune a PSF column functioning in a multiplexed mode of detection.

Here, we present a protocol for the operation and tuning of parallel segmented flow chromatography columns to enable multiplexed detection.

ضبط عمود مقطع التدفق الموازي وتمكين الكشف المضاعفة

Active flow technology (AFT) is new form of column technology that was designed to overcome flow heterogeneity to increase separation performance in terms ...

Curtain Flow Column: Optimization of Efficiency and Sensitivity

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially purpose built multiport end-fitting(s). Curtain Flow (CF) columns belong to the AFT suite of columns, specifically the CF column is designed so that the sample is injected into the radial central region of the bed and a curtain flow of mobile phase surrounding the injection of solute prevents the radial dispersion of the sample to the wall. The column functions as an 'infinite diameter' column. The purpose of the design is to overcome the radial heterogeneity of the column bed, and at the same time maximize the sample load into the radial central region of the column bed, which serves to increase detection sensitivity. The protocol described herein outlines the system and CF column set up and the tuning process for an optimized infinite diameter 'virtual' column.

Here, we present a protocol for the operation and optimization of Active Flow Technology (AFT) column in Curtain flow (CF) mode for enhanced separation performance.

الستار العمود تدفق: تحسين الكفاءة والحساسية

Active Flow Technology (AFT) is a form of column technology that increases the separation performance of a HPLC column through the use of a specially ...

Facile Preparation of Internally Self-assembled Lipid Particles Stabilized by Carbon Nanotubes

We present a facile method to prepare nanostructured lipid particles stabilized by carbon nanotubes (CNTs). Single-walled (pristine) and multi-walled (functionalized) CNTs are used as stabilizers to produce Pickering type oil-in-water (O/W) emulsions. Lipids namely, Dimodan U and Phytantriol are used as emulsifiers, which in excess water self-assemble into the bicontinuous cubic Pn3m phase. This highly viscous phase is fragmented into smaller particles using a probe ultrasonicator in presence of conventional surfactant stabilizers or CNTs as done here. Initially, the CNTs (powder form) are dispersed in water followed by further ultrasonication with the molten lipid to form the final emulsion. During this process the CNTs get coated with lipid molecules, which in turn are presumed to surround the lipid droplets to form a particulate emulsion that is stable for months. The average size of CNT-stabilized nanostructured lipid particles is in the submicron range, which compares well with the particles stabilized using conventional surfactants. Small angle X-ray scattering data confirms the retention of the original Pn3m cubic phase in the CNT-stabilized lipid dispersions as compared to the pure lipid phase (bulk state). Blue shift and lowering of the intensities in characteristic G and G&#39; bands of CNTs observed in Raman spectroscopy characterize the interaction between CNT surface and lipid molecules. These results suggest that the interactions between the CNTs and lipids are responsible for their mutual stabilization in aqueous solutions. As the concentrations of CNTs employed for stabilization are very low and lipid molecules are able to functionalize the CNTs, the toxicity of CNTs is expected to be insignificant while their biocompatibility is greatly enhanced. Hence the present approach finds a great potential in various biomedical applications, for instance, for developing hybrid nanocarrier systems for the delivery of multiple functional molecules as in combination therapy or polytherapy.

We report on a smart application of carbon nanotubes for kinetic stabilization of lipid particles that contain self-assembled nanostructures in their cores. The preparation of lipid particles requires rather low concentrations of carbon nanotubes permitting their use in biomedical applications such as drug delivery.

إعداد سطحي من تجميعها الذاتي داخليا الدهن الجسيمات استقرت بواسطة أنابيب الكربون النانوية

We present a facile method to prepare nanostructured lipid particles stabilized by carbon nanotubes (CNTs). Single-walled (pristine) and multi-walled ...

Preparation of Carbon Nanosheets at Room Temperature

Amphiphilic molecules equipped with a reactive, carbon-rich "oligoyne" segment consisting of conjugated carbon-carbon triple bonds self-assemble into defined aggregates in aqueous media and at the air-water interface. In the aggregated state, the oligoynes can then be carbonized under mild conditions while preserving the morphology and the embedded chemical functionalization. This novel approach provides direct access to functionalized carbon nanomaterials. In this article, we present a synthetic approach that allows us to prepare hexayne carboxylate amphiphiles as carbon-rich siblings of typical fatty acid esters through a series of repeated bromination and Negishi-type cross-coupling reactions. The obtained compounds are designed to self-assemble into monolayers at the air-water interface, and we show how this can be achieved in a Langmuir trough. Thus, compression of the molecules at the air-water interface triggers the film formation and leads to a densely packed layer of the molecules. The complete carbonization of the films at the air-water interface is then accomplished by cross-linking of the hexayne layer at room temperature, using UV irradiation as a mild external stimulus. The changes in the layer during this process can be monitored with the help of infrared reflection-absorption spectroscopy and Brewster angle microscopy. Moreover, a transfer of the carbonized films onto solid substrates by the Langmuir-Blodgett technique has enabled us to prove that they were carbon nanosheets with lateral dimensions on the order of centimeters.

We present the synthesis of an amphiphilic hexayne and its use in the preparation of carbon nanosheets at the air-water interface from a self-assembled monolayer of these reactive, carbon-rich molecular precursors.

إعداد Nanosheets الكربون في درجة حرارة الغرفة

Amphiphilic molecules equipped with a reactive, carbon-rich "oligoyne" segment consisting of conjugated carbon-carbon triple bonds self-assemble into ...

Functionalization of Single-walled Carbon Nanotubes with Thermo-reversible Block Copolymers and Characterization by Small-angle Neutron Scattering

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous solution. In a carbon nanotube/PEO105-PPO70-PEO105 (poloxamer 407) aqueous solution, the amphiphilic poloxamer 407 adsorbs onto the carbon nanotube surfaces and self-assembles into continuous layers, driven by intermolecular interactions between constituent molecules. The addition of 5-methylsalicylic acid changes the self-assembled structure from spherical-micellar to a cylindrical morphology. The fabricated poloxamer 407/carbon nanotube hybrid particles exhibit thermo-responsive structural features so that the density and thickness of poloxamer 407 layers are also reversibly controllable by varying temperature. The detailed structural properties of the poloxamer 407/carbon nanotube particles in suspension can be characterized by small-angle neutron scattering experiments and model fit analyses. The distinct curve shapes of the scattering intensities depending on temperature control or addition of aromatic additives are well described by a modified core-shell cylinder model consisting of a carbon nanotube core cylinder, a hydrophobic shell, and a hydrated polymer layer. This method can provide a simple but efficient way for the fabrication and in-situ characterization of carbon nanotube-based nano particles with a structure-tunable encapsulation.

A method for the functionalization of carbon nanotubes with structure-tunable polymeric encapsulation layers and structural characterization using small-angle neutron scattering is presented.

Functionalization من احد الجدران الكربون الأنابيب النانومترية مع الحرارية عكسها البوليمر كتلة وتوصيف كل زاوية صغيرة تشتت النيوترونات

We demonstrate a protocol for single-walled carbon nanotube functionalization using thermo-sensitive PEO-PPO-PEO triblock copolymers in an aqueous ...

Characterizing Electron Transport through Living Biofilms

Here we demonstrate the method of electrochemical gating used to characterize electrical conductivity of electrode-grown microbial biofilms under physiologically relevant conditions.1 These measurements are performed on living biofilms in aqueous medium using source and drain electrodes patterned on a glass surface in a specialized configuration referred to as an interdigitated electrode (IDA) array. A biofilm is grown that extends across the gap connecting the source and drain. Potentials are applied to the electrodes (ES and ED) generating a source-drain current (ISD) through the biofilm between the electrodes. The dependency of electrical conductivity on gate potential (the average of the source and drain potentials, EG = [ED + ES]/2) is determined by systematically changing the gate potential and measuring the resulting source-drain current. The dependency of conductivity on gate potential provides mechanistic information about the extracellular electron transport process underlying the electrical conductivity of the specific biofilm under investigation. The electrochemical gating measurement method described here is based directly on that used by M. S. Wrighton2,3 and colleagues and R. W. Murray4,5,6 and colleagues in the 1980&#39;s to investigate thin film conductive polymers.

A protocol for measuring electrical conductivity of living microbial biofilms under physiologically relevant conditions is presented.

وصف الإلكترون النقل عبر الأغشية الحيوية الحية

Here we demonstrate the method of electrochemical gating used to characterize electrical conductivity of electrode-grown microbial biofilms under ...

Grafting Multiwalled Carbon Nanotubes with Polystyrene to Enable Self-Assembly and Anisotropic Patchiness

We demonstrate a straightforward protocol to graft pristine multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) with polystyrene (PS) chains at the sidewalls through a free-radical polymerization strategy to enable the modulation of the nanotube surface properties and produce supramolecular self-assembly of the nanostructures. First, a selective hydroxylation of the pristine nanotubes through a biphasic catalytically mediated oxidation reaction creates superficially distributed reactive sites at the sidewalls. The latter reactive sites are subsequently modified with methacrylic moieties using a silylated methacrylic precursor to create polymerizable sites. Those polymerizable groups can address further polymerization of styrene to produce a hybrid nanomaterial containing PS chains grafted to the nanotube sidewalls. The polymer-graft content, amount of silylated methacrylic moieties introduced and hydroxylation modification of the nanotubes are identified and quantified by Thermogravimetric Analysis (TGA). The presence of reactive functional groups hydroxyl and silylated methacrylate are confirmed by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Polystyrene-grafted carbon nanotube solutions in tetrahydrofuran (THF) provide wall-to-wall collinearly self-assembled nanotubes when cast samples are analyzed by transmission electron microscopy (TEM). Those self-assemblies are not obtained when suitable blanks are similarly cast from analogous solutions containing non-grafted counterparts. Therefore, this method enables the modification of the nanotube anisotropic patchiness at the sidewalls which results into spontaneous auto-organization at the nanoscale.

A procedure for the synthesis of polystyrene-grafted multiwalled carbon nanotubes using successive chemical modification steps to selectively introduce the polymer chains to the sidewalls and their self-assembly via anisotropic patchiness is presented.

تطعيم الأنابيب النانوية الكربونية مولتيواليد مع البوليستيرين لتمكين التجميع الذاتي والرقع متباين

We demonstrate a straightforward protocol to graft pristine multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) with polystyrene (PS) chains at the sidewalls through a ...