science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Sulfide en ijzer werken samen om een ​​nieuw pad te onthullen voor de vastlegging van radionucliden

Het zeven van radionucliden met zwavel:Technetium-sequestratieroutes onder sulfidogene omstandigheden gestimuleerd door nZVI bieden een mogelijk duurzamere, milieuvriendelijke benadering van bioremediatie.

Als een voortdurende zorg voor het Department of Energy's Office of Biological and Environmental Research (DOE-BER), bioremediatiestrategieën die verontreinigingen verwijderen of hun mobiliteit in het milieu vertragen, zijn lang gezochte oplossingen. Technetium-99, een isotoop gegenereerd uit kernsplijting afkomstig van plutoniumverwerking uit het Manhattan Project-tijdperk, behoort tot de radionucliden met hoge prioriteit die milieucontroles vereisen.

In een benadering om dit probleem aan te pakken, wetenschappers maten vermindering van oplosbaar pertechnetaat ( 99 TcO 4 ?) door nano nulwaardig ijzer (nZVI) dat vooraf was blootgesteld aan sulfide (S 2- ) in gesimuleerd grondwater van Hanford Site. nZVI bevordert microbiële reductie van sulfaat (SO 4 2- ) naar S 2- en biedt een veelbelovende en duurzame methode voor het genereren van S 2- in het milieu.

Hun werk, met behulp van een mix van microscopie-, diffractie-, en door spectroscopie ondersteunde beoordelingen en conceptuele modellering, is ontworpen om een ​​fundamenteel geochemisch begrip te bieden van Tc-sequestratie naarmate nieuwe sulfideverbindingen zich ontwikkelden in aanwezigheid van nZVI, evenals een alternatieve saneringsstrategie aanbieden. De wetenschappers onderzochten de evolutie van minerale fasen tijdens de veranderende sulfidatietoestanden met behulp van een mix van de mogelijkheden van EMSL en röntgenabsorptiespectroscopie (XAS) bij de Stanford Synchrotron Radiation Lightsource (SSRL).

Ze koppelden dit werk aan de kinetiek van Tc-vastlegging onder incrementele zwavel/ijzer-verhoudingen. Hun resultaten toonden het belang aan van ijzersulfide in Tc-sequestratie en hoe sulfidatie van nZVI TcO kan sturen 4 ? sekwestratieproducten van Tc (IV)-oxide - dat zeer vatbaar is voor heroxidatie - tot Tc (IV)-sulfidefasen, een gunstiger sekwestratiepad te bieden.