Изучение возможности адсорбции ионов тяжелых металлов на наночастицах

Аннотация

В результате экспериментов in vivo, проведенных в ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», было показано как увеличение, так и снижение токсичности некоторых контаминантов (Pb и Cd) при их сочетанном поступлении с наночастицами (НЧ). Одним из возможных объяснений различий в уровнях накопления Pb и Cd при сочетанном поступлении с НЧ может быть различие в адсорбционной способности НЧ по отношению к ионам Pb²⁺ и Cd²+. Для проверки данной гипотезы был проведен эксперимент in vitro, характеризующий возможность адсорбции ионов Pb²+ и Cd²+ на НЧ в модельной системе. На основании полученных в ходе работы результатов рассчитывали Amax (максимальная предельная адсорбция, соответствующая насыщению адсорбционного слоя, мкмоль/мг), b (константа нестойкости связывания (концентрация 50%-го связывания), мкмоль/мг) и строили уравнения изотерм адсорбции в двойных обратных координатах. В результате исследований показано, что в случае адсорбции Pb²+ на НЧ TiO₂, НЧ SiO₂ и НЧ Al₂O₃ выполняется уравнение однослойной равновесной изотермы адсорбции по Ленгмюру. Максимальная адсорбция Pb²+ на трех видах НЧ различается незначительно. В случае адсорбции Cd²+ на НЧ трех видов уравнение изотермы адсорбции Ленгмюра не выполняется. Ввиду этого в отношении Cd константы b и Amax не могут быть корректно определены. Причина этого, по-видимому, состоит в том, что процесс связывания ионов Cd²+ на изученных видах НЧ не подчиняется модели однослойной, полностью обратимой адсорбции.