Nanoparticle transport in saturated porous medium using magnetic resonance imaging
Nanoparticle transport in saturated porous medium using magnetic resonance imaging
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使用磁共振成像在饱和多孔介质中纳米粒子的传输
DOI：
10.1016/j.cej.2014.12.076
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发表时间：
2015
影响因子：
15.1
通讯作者：
Lakshmanan S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lakshmanan S
纳米颗粒（NP）通过基质流主导的含水层沙子和土壤的输运研究对自然系统具有重大影响。为了量化传输行为，使用磁共振成像 (MRI) 对穿过饱和砂岩岩芯的氧化铁基纳米颗粒莫尔迪离子（羧基封端）进行成像。获取 T2 加权图像并校准图像强度的变化，以获得不同时间间隔的定量浓度分布。通过 CXTFIT 传输模型评估这些剖面以估计传输参数。这些参数是在沿柱长度的不同点处估计的，而经典的突破曲线分析无法提供这些细节。使用DLVO（Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek）理论研究NP-表面相互作用。色散系数（2.55–1.21×10−7m2/s）随着距离的增加而减小，沉积速率常数k（6.70–9.13×10−4（1/s））和快速沉积速率常数kfast（4.32–8.79×10−2（1/s））随着距离的增加而增加。这些参数随长度的变化将对开发环境修复和风险评估方案的运输模型产生更大的影响。
Transport study of nanoparticle (NP) through matrix flow dominated aquifer sand and soils have significant influence in natural systems. To quantify the transport behaviour, magnetic resonance imaging (MRI) was used to image the iron oxide based nanoparticle,Molday ION(carboxyl terminated) through saturated sandstone rock core.T2-weighted images were acquired and the changes in image intensity were calibrated to get a quantitative concentration profiles at various time intervals. These profiles were evaluated through CXTFIT transport model to estimate the transport parameters. These parameters are estimated at various points along the length of the column while classical breakthrough curve analysis cannot provide these details. NP–surface interactions were investigated using DLVO (Derjaguin–Landau–Verwey–Overbeek) theory. The dispersion coefficients (2.55–1.21 × 10−7m2/s) were found to be decrease with distance, deposition rate constantk(6.70–9.13 × 10−4(1/s)) and fast deposition rate constantkfast(4.32–8.79 × 10−2(1/s)) were found to be increase with distance. These parameter variations over length will have a scaling up impact in developing transport models for environmental remediation and risk assessment schemes.
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通讯作者：
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