日本語AIでPubMedを検索
埋め立て浸出液中の配位子安定化半導体ナノ粒子の移動性と運命
Mobility and fate of ligand stabilized semiconductor nanoparticles in landfill leachates.
PMID: 32240897 DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.122477.
抄録
半導体量子ドット（QD）は、様々なオプトエレクトロニクスに使用されるナノ結晶である。半導体量子ドット（QD）は、その寿命が尽きると埋め立て地で廃棄される可能性が高く、雨水の浸入によって移動する可能性がある。本研究では、オーストリアの埋立地からの浸出水にさらされたQDの環境動態を調査するために、分光学的および光散乱技術を用いた。界面活性剤で安定化された疎水性ナノ粒子のモデルであるBrij-58コートCdSe QDsは、主に沈降した後、6ヶ月間でより遅い時間スケールで分解された。一方、N-アセチル-l-システイン被覆CdTe QDは、小さな安定化分子が共有結合した静電的に安定化されたナノ粒子であり、主に温度によって加速される分解メカニズムを示した。このQDタイプの71〜95%は、低温で6ヶ月後も全ての浸出液中に分散していた。浸出液の温度やDOCなどの組成，使用した粒子コーティングの有無などが，沈殿と分解のクリアランスのメカニズムを決定した。本研究では、廃棄物マトリックス中のナノ粒子のコーティングに依存するナノ粒子の持続性を決定するためには、そのようなナノ廃棄物の危険性を評価するためにさらに使用できるメカニズムの調査が必要であることを示した。
Semiconductor quantum dots (QDs) are nanocrystals used in diverse optoelectronics. At the end of their useful life they are likely to end up in landfills, where they could be mobilzed by infiltrating rain water. In this work, spectroscopic and light scattering techniques were employed to investigate the environmental fate of QDs exposed to leachates from Austrian landfill sites containing municipal solid and bulky wastes. Brij-58-coated CdSe QDs, a model for surfactant stabilized hydrophobic nanoparticles, primarily sedimented before being degraded on a slower timescale in the course of 6 months. In contrast, N-acetyl-l-cystein-coated CdTe QDs, which represent electrostatically stabilized nanoparticles with a small covalently linked stabilizing molecule, mainly underwent a degradation mechanism that was accelerated by temperature. 71-95 % of this QD type was still dispersed in all leachates after 6 months at low temperature. Leachate temperature and composition, such as the DOC, as well as the used particle coating determined the mechanistic route of clearance of sedimentation versus degradation. Our study shows, that mechanistic investigations are necessary to determine the persistence of nanoparticles depending on their coatings in waste matrices which can be further used to assess hazardous risks of such nanowastes.
Copyright © 2020 Elsevier B.V. All rights reserved.