The application of nanoparticles (N

The application of nanoparticles (NPs) for industrial processes and consumer products is rising at
an exponential rate. While NPs are leading to new discoveries and improvements in our daily
lives, little consideration is put forth to understand the impact of NPs in the environment. Effort
has been put forth to protect manufacturing workers and to produce nanoparticles via green
processes (cradle-to-gate), but once the NP product is placed in the commercial market there is
little knowledge on the gate-to-grave aspects that may impact human health and the natural
environment.
The environmental impact of nanoparticles provides many unanswered questions related to fate,
reactivity, and mobility. Not only does one need to consider the environmental conditions in
which the NPs will reside once in a natural system, but also the unique surface properties of the
NPs. The USEPA is actively pursuing research on the potential negative and positive influences
of NPs in the environment. Our research has explored environmental conditions and capping
agents that direct the surface properties of NPs. Additionally, experiments to examine the fate of
nanoparticles as a function of aging time shows that some forms of NPs are not stable in the
environment. Lastly, the use of NPs for remediation is being explored for the reductive
dechlorination of organic contaminants.
Factors such as pH, ionic strength, and valence of counterions in solution with NPs have
significant influence on the surface charge and particle size. Further, the capping agents of
synthesized NPs are susceptible to influences of solution properties.
Once NPs enter the environment, toxicological studies are conducted assuming that the
nanoparticle will remain in its manufactured form. Thermodynamics dictate that the
environmental conditions in which the NPs interact in a natural system will reduce the
nanoparticle to its lowest energy state. Experiments to evaluate the long-term speciation of ZnO
and Ag nanoparticles were conducted in simple batch reactors coupled with X-ray absorption
spectroscopy (XAS) to identify speciation. Commercial ZnO NPs quickly converted to zinc
hydroxide-like and sorbed Zn species within a manner of hours. Silver NPs in a chlorine-free
environment remained as Ag NPs; however, in chlorine containing experiment, the presence of
AgCl was confirmed.
Polychlorinated Biphenyls (PCBs) are a risk management challenge due to their persistency and
prevalence in the environment. Utilizing an innovative bimetallic Pd/Fe-impregnated granular
activated carbon (GAC) for the simultaneous adsorption and dechlorination of PCBs, USEPA
researchers are developing effective remediation methods to deal with contaminated sediments.
Manufactured nanoparticles in the environment can be a real concern if a basic knowledge of
their fate, reactivity, and mobility is not understood. Further, the right experiments must be
done. Focus solely on pure reaction systems will address some concerns, but environmental
scientists need to explore the complexity of NPs under environmental conditions where mineral
surfaces and organic matter will surely add difficulty to the research.
This presentation will provide an array of topics concerning the basic principles of nanoparticles
with some examples of environmental interaction nanoparticles.

Kết quả (Việt) 1:

Việc áp dụng các hạt nano (NPs) cho quá trình công nghiệp và sản phẩm tiêu dùng tăng tạimột tỷ mũ. Khi NPs đang dẫn tới những khám phá mới và cải tiến trong hàng ngày của chúng tôicuộc sống, ít xem xét đưa ra hiểu tác động của NPs trong môi trường. Nỗ lựcđã được đưa ra để bảo vệ người lao động sản xuất và sản xuất các hạt nano thông qua màu xanh lá câyquy trình (cái nôi để cửa khẩu), nhưng một khi sản phẩm NP được đặt trên thị trường thương mại cóchút kiến thức về các khía cạnh cổng ngôi mộ có thể tác động đến sức khỏe con người và tự nhiênmôi trường.Tác động môi trường của các hạt nano cung cấp nhiều câu hỏi chưa được trả lời liên quan đến số phậnphản ứng và di động. Không chỉ một trong những cần phải xem xét các điều kiện môi trường ởmà các NPs sẽ nằm một lần trong một hệ thống tự nhiên, nhưng cũng có các tính chất bề mặt duy nhất của cácNPs. USEPA tích cực theo đuổi các nghiên cứu trên những ảnh hưởng tích cực và tiêu cực tiềm năngcủa NPs trong môi trường. Nghiên cứu của chúng tôi đã khám phá môi trường và suấtCác đại lý mà trực tiếp các tính chất bề mặt của NPs. ngoài ra, các thí nghiệm để kiểm tra số phậnhạt nano như một chức năng của thời gian lão hóa cho thấy rằng một số hình thức của NPs là không ổn định trong cácmôi trường. Cuối cùng, việc sử dụng của NPs để khắc phục được khám phá cho các côngdechlorination của chất gây ô nhiễm hữu cơ.Các yếu tố như độ pH, sức mạnh ion và hóa trị của counterions trong các giải pháp với NPs cóảnh hưởng đáng kể trên bề mặt phí và hạt kích thước. Hơn nữa, các đại lý suất củaTổng hợp NPs là dễ bị ảnh hưởng của giải pháp tài sản.Khi NPs nhập môi trường, giấy nghiên cứu được tiến hành giả định rằng cácđó sẽ vẫn ở dạng sản xuất. Nhiệt động lực học dictate rằng cácđiều kiện môi trường mà trong đó các NPs tương tác trong một hệ thống tự nhiên sẽ làm giảm cácđó lại trạng thái năng lượng thấp nhất. Các thí nghiệm để đánh giá speciation ZnO, lâu dàivà hạt nano Ag đã được tiến hành đơn giản lô lò phản ứng cùng với sự hấp thụ tia xquang phổ (XAS) để xác định các speciation. Thương mại ZnO NPs nhanh chóng chuyển đổi sang kẽmloài Zn như hydroxit và sorbed trong vòng một cách giờ. Bạc NPs trong một clo-miễn phímôi trường vẫn tiếp tục làm cho NPs Ag; Tuy nhiên, trong clo có thử nghiệm, sự hiện diện củaAgCl được xác nhận.Polychlorinated Biphenyls (PCBs) là một thách thức quản lý rủi ro do persistency của họ vàsự phổ biến trong môi trường. Bằng cách sử dụng một sáng tạo bimetallic Pd/Fe-tẩm hộtthan hoạt tính (GẤC) đồng thời hấp phụ và dechlorination của PCBs, USEPACác nhà nghiên cứu đang phát triển phương pháp khắc phục có hiệu quả để đối phó với trầm tích bị ô nhiễm.Các hạt nano được sản xuất trong môi trường có thể là một mối quan tâm thực sự nếu một kiến thức cơ bản vềsố phận, phản ứng và tính di động của họ không được hiểu rõ. Hơn nữa, phải thí nghiệm phảithực hiện. Tập trung hoàn toàn vào hệ thống phản ứng tinh khiết sẽ địa chỉ một số lo ngại, nhưng môi trườngCác nhà khoa học cần phải tìm hiểu sự phức tạp của NPs dưới điều kiện môi trường trong trường hợp khoáng sảnbề mặt và chất hữu cơ chắc chắn sẽ thêm khó khăn để nghiên cứu.Trình bày này sẽ cung cấp một loạt các chủ đề liên quan đến các nguyên tắc cơ bản của hạt nanovới một số ví dụ về môi trường tương tác hạt nano.