Facet-dependent adsorption and transformation of ionic gold on Cu2O particles induced by vacancy defects in aqueous environments
Notice bibliographique
Résumé
Metal-oxide-based nanoparticles (MONPs) can interact with ionic gold (AuCl 4 − ) in the surrounding environment to form gold nanoparticles, thereby influencing the environmental fate and toxicity of AuCl 4 − . However, the mechanisms by which intrinsic properties of MONPs, e.g., exposed facets and oxygen vacancy defects (OVDs), affect the immobilization and transformation of AuCl 4 − remain poorly understood. Herein, the adsorption, reduction, and transformation of AuCl 4 − on three types of facet-exposed Cu 2 O nanoparticles containing OVDs, a widely used class of engineered MONPs, were systematically investigated in various aquatic environments. AuCl 4 − adsorption was found to be facet-dependent under varying environmentally relevant hydrochemical conditions, following the order: (111) facet > (100) & (111) facet > (100) facet. OVDs, the key factor driving these differences, could facilitate the dechlorination of AuCl 4 − on different exposed facets of Cu 2 O, thereby promoting the formation of gold nanoparticles. In particular, the variation in surface hydroxyl density and dechlorination energy barriers induced by OVDs are responsible for the selective adsorption behavior of Cu 2 O exposed facets. Moreover, Cu 2 O exhibited the facet-dependent dissolution behavior during the adsorption process, potentially posing risks to ecosystems and human health. These findings provide valuable insights into the geochemical cycling of AuCl 4 − , which may inform strategies for secondary resource recovery and the safe design of nanomaterials aimed at the immobilization of ionic gold in aqueous environment. • Facet-dependent adsorption, reduction, and transformation of AuCl 4 − on Cu 2 O are dominated by oxygen vacancy defects. • Copper and hydroxyl sites promote AuCl 4 − dechlorination. • Cu 2 O exhibits facet-dependent dissolution during AuCl 4 − adsorption.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
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| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
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| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
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