Zeitschrift für Wasserverschmutzung und Toxikologie Offener Zugang

Abstrakt

Hohe Stabilität und sehr langsame Auflösung von in Fluss- und Küstengewässern dispergierten, blanken und polymerbeschichteten Silbernanopartikeln

Gabriel Bardaxoglou, Claude Rouleau und Emilien Pelletier

Das Schicksal von nackten und mit Polymer beschichteten AgNP wurde in Fluss- und Küstengewässern untersucht und Faktoren untersucht, die die Lösungskinetik beeinflussen, wie Polymerbeschichtung, gelöster Sauerstoffgehalt und Ionenzusammensetzung. Wie erwartet zeigte nacktes AgNP einen langsamen Aggregationsprozess in Flusswasser (RW), während Meerwasser (SW) aufgrund der hohen Ionenstärke eine schnelle Autoaggregation induzierte. Aufgrund der starken Abstoßungskräfte der Amingruppen zeigten mit Poly(allyl)amin beschichtete Nanopartikel (PAAm-AgNP) in RW und SW nur ​​eine geringe Aggregation. Sowohl nacktes als auch PAAm-AgNP setzten unmittelbar nach der Dispersion eine bemerkenswerte Menge an freiem Ag frei, ein Ergebnis, das bei nacktem AgNP auf eine schnelle anfängliche Auflösung von Oberflächen-Ag2O und bei PAAm-AgNP auf eine Verdrängung von Ag+ vom Beschichtungspolymer durch konkurrierende Kationen zurückgeführt wird. Eine Auflösung im Flusswasser über zwei Wochen konnte weder für unbehandeltes noch für PAAm-AgNP nachgewiesen werden, aber für PAAm-AgNP in SW wurde ein langsamer und konstanter Anstieg von freiem Ag (als lösliche Chlorkomplexe) beobachtet. Ein niedriger Sauerstoffgehalt (<25 % Sättigung) hatte keinen nennenswerten Einfluss auf die Aggregation und Auflösung beider AgNP-Arten in RW und SW. Die Ergebnisse deuten auf eine sehr langsame Auflösung sowohl von unbehandeltem als auch von polymerbeschichtetem AgNP in Flusswasser hin, wobei natürlich gelöste organische Stoffe eine Rolle gespielt haben könnten. Unter Berücksichtigung ihrer hohen Stabilität, sehr geringen Löslichkeit und Heteroaggregation mit Schwebstoffen wären diese Nanopartikel persistent und könnten innerhalb von Tagen und Wochen nach ihrer Freisetzung in die küstennahen Oberflächengewässer transportiert werden, wo sie sich voraussichtlich langsam auflösen und für Meeresorganismen verfügbar sind.