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Synthesis of amyloid fibrils-PEI hybrid membrane for efficient removal of 99mTc from medical wastewater
Separation and Purification Technology ( IF 8.1 ) Pub Date : 2024-11-19 , DOI: 10.1016/j.seppur.2024.130617 Fan Zhang, Qi Zheng, Yachao Tan, Fan Wang, Khalid A.M. Salih, Ningchao Zheng, Mohammed F. Hamza, Shunyan Ning, Yuezhou Wei, Xiangbiao Yin
Separation and Purification Technology ( IF 8.1 ) Pub Date : 2024-11-19 , DOI: 10.1016/j.seppur.2024.130617 Fan Zhang, Qi Zheng, Yachao Tan, Fan Wang, Khalid A.M. Salih, Ningchao Zheng, Mohammed F. Hamza, Shunyan Ning, Yuezhou Wei, Xiangbiao Yin
Currently, the primary approach for treating radioactive isotopes all over the world is a great challenge. The impact of this treatment is to transform liquid radioactive wastewater (present in huge volume) into low-volume solid radioactive waste. The current work presents synthesis and application of novel adsorbent using β-lactoglobulin fibrils (βFs) on SiO2 particles and activated carbon particles (AC particles), which considered as facile and ecologically conscious. βFs were produced by denaturing inexpensive β-lactoglobulin. This method of filtering was used for radioactive waste, which differs from most prior adsorption techniques. Polyethyleneimine (PEI) was grafted onto protein fibrils using polydopamine (PDA). The produced material shows highly removal performance of TcO4- under both acidic and alkaline conditions (up to 99.76 %, with filtering time of just 5–6 min). This membrane exhibits a superior preference for TcO4- over certain common competing ions, including SO42-, NO3–, and Cl-. The hybrid membrane achieves maximum adsorption performance for the substituted ion ReO4- of 533 mg/g, which is higher than the most commonly used fiber materials. Furthermore, βFs-PDA + PEI fibrils can efficiently treat up to 8000 kg of wastewater per kg and exhibit remarkable reusability performance. This membrane’s simple production, efficient performance, and excellent selectivity make it ideal to be implemented in both hospitals and nuclear power plants.
中文翻译:
淀粉样蛋白原纤维-PEI 杂化膜的合成,用于从医疗废水中高效去除 99mTc
目前,全世界处理放射性同位素的主要方法都是一个巨大的挑战。这种处理的效果是将液体放射性废水(大量存在)转化为低容量的固体放射性废物。目前的工作介绍了使用 β-乳球蛋白原纤维 (βFs) 在 SiO2 颗粒和活性炭颗粒 (AC 颗粒) 上合成和应用新型吸附剂,这被认为是简单且具有生态意识的。βF 是通过使廉价的 β-乳球蛋白变性产生的。这种过滤方法用于放射性废物,这与大多数以前的吸附技术不同。使用聚多巴胺 (PDA) 将聚乙烯亚胺 (PEI) 接枝到蛋白质原纤维上。所生产的材料在酸性和碱性条件下均显示出对 TcO4- 的高去除性能(高达 99.76 %,过滤时间仅为 5-6 分钟)。该膜对 TcO4- 的偏好优于某些常见的竞争离子,包括 SO4、2-、NO3- 和 Cl-。杂化膜对取代离子 ReO4- 的最大吸附性能为 533 mg/g,高于最常用的纤维材料。此外,βFs-PDA + PEI 原纤维每公斤可有效处理多达 8000 公斤的废水,并表现出卓越的可重复使用性能。这种膜生产简单、性能高效、选择性好,是医院和核电站的理想选择。
更新日期:2024-11-20
中文翻译:
淀粉样蛋白原纤维-PEI 杂化膜的合成,用于从医疗废水中高效去除 99mTc
目前,全世界处理放射性同位素的主要方法都是一个巨大的挑战。这种处理的效果是将液体放射性废水(大量存在)转化为低容量的固体放射性废物。目前的工作介绍了使用 β-乳球蛋白原纤维 (βFs) 在 SiO2 颗粒和活性炭颗粒 (AC 颗粒) 上合成和应用新型吸附剂,这被认为是简单且具有生态意识的。βF 是通过使廉价的 β-乳球蛋白变性产生的。这种过滤方法用于放射性废物,这与大多数以前的吸附技术不同。使用聚多巴胺 (PDA) 将聚乙烯亚胺 (PEI) 接枝到蛋白质原纤维上。所生产的材料在酸性和碱性条件下均显示出对 TcO4- 的高去除性能(高达 99.76 %,过滤时间仅为 5-6 分钟)。该膜对 TcO4- 的偏好优于某些常见的竞争离子,包括 SO4、2-、NO3- 和 Cl-。杂化膜对取代离子 ReO4- 的最大吸附性能为 533 mg/g,高于最常用的纤维材料。此外,βFs-PDA + PEI 原纤维每公斤可有效处理多达 8000 公斤的废水,并表现出卓越的可重复使用性能。这种膜生产简单、性能高效、选择性好,是医院和核电站的理想选择。