Rhamnolipid Biosurfactant and Soy Protein Act as Effective Stabilizers in the Aggregation and Transport of Palladium-Doped Zerovalent Iron Nanoparticles in Saturated Porous Media
Notice bibliographique
Résumé
Palladium-doped nanosized zerovalent iron (Pd-NZVI) particles can contribute to the transformation of chlorinated solvents and various other contaminants into innocuous products. To make Pd-NZVI an effective in situ subsurface remediation agent, these particles need to migrate through a targeted contaminated area. However, previous studies have reported very limited mobility of these particles in the groundwater environment and attributed it to rapid aggregation and subsequent pore plugging. In this study, we systematically investigated the influence of selected natural and nontoxic organic macromolecules (carboxymethyl cellulose, rhamnolipid biosurfactants, and soy protein) on the aggregation and transport behavior of bare and coated Pd-NZVI. Aggregation behavior was investigated using dynamic light scattering by monitoring the evolution of hydrodynamic diameter as a function of time, whereas transport behavior was investigated by conducting water-saturated sand-packed column experiments. While bare Pd-NZVI is prone to rapid aggregation, we observed good colloidal stability and concurrent enhanced transport of Pd-NZVI coated with carboxymethyl cellulose, rhamnolipid biosurfactants, and soy protein. Each surface modifier performed well at lower ionic strength (IS) (10 mM NaHCO3), and one of the rhamnolipid surface modifiers (JBR215) significantly enhanced transport of 150 mg/L Pd-NZVI at concentrations as low as 10 mg/L total organic carbon. However, an increase in the solution IS induced significant Pd-NZVI aggregation with a simultaneous decrease in the transport potential in accordance with the DLVO (Derjaguin, Landau, Verwey, and Overbeek) theory of colloidal stability. Nonetheless, at the highest IS (300 mM NaHCO3) investigated, the mobility of rhamnolipid-coated Pd-NZVI is significantly higher than that of Pd-NZVI coated with the other surface modifiers, suggesting that biosurfactants may be the most suitable surface modifiers in field application. Overall, this study emphasizes how stabilization of Pd-NZVI with natural macromolecules such as rhamnolipids can improve the transport potential of these reactive nanoparticles in subsurface remediation applications at concentrations significantly lower than those of other commonly used polymers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».