Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുള്ള ഒരു ബ്രൗസർ പതിപ്പാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).അതിനിടയിൽ, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് റെൻഡർ ചെയ്യും.
ഒരേസമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളുടെ ഒരു കറൗസൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.ഒരേ സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ മുമ്പത്തേതും അടുത്തതും ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ അവസാനത്തെ സ്ലൈഡർ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
നാനോടെക്‌നോളജിയുടെ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള വികാസവും ദൈനംദിന ഉപയോഗങ്ങളിലേക്കുള്ള അതിന്റെ സംയോജനവും പരിസ്ഥിതിക്ക് ഭീഷണിയാകും.ഓർഗാനിക് മാലിന്യങ്ങളെ നശിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ഗ്രീൻ രീതികൾ നന്നായി സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അജൈവ ക്രിസ്റ്റലിൻ മാലിന്യങ്ങളുടെ വീണ്ടെടുക്കൽ പ്രധാന ആശങ്കയുണ്ടാക്കുന്നു, കാരണം ബയോ ട്രാൻസ്ഫോർമേഷനോടുള്ള കുറഞ്ഞ സംവേദനക്ഷമതയും ജീവശാസ്ത്രപരമായവയുമായുള്ള മെറ്റീരിയൽ ഉപരിതല ഇടപെടലുകളെക്കുറിച്ചുള്ള അവബോധമില്ലായ്മയുമാണ്.ഇവിടെ, ഗ്രീൻ മൈക്രോഅൽഗകളായ റാഫിഡോസെലിസ് സബ് ക്യാപിറ്ററ്റ വഴി 2D സെറാമിക് നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ബയോറെമീഡിയേഷൻ മെക്കാനിസം കണ്ടെത്തുന്നതിന് ലളിതമായ ആകൃതി പാരാമീറ്റർ വിശകലന രീതിയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഞങ്ങൾ Nb-അധിഷ്ഠിത അജൈവ 2D MXenes മോഡൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഉപരിതലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഫിസിക്കോ-കെമിക്കൽ ഇടപെടലുകൾ കാരണം മൈക്രോഅൽഗകൾ Nb-അടിസ്ഥാനമായ MXenes-നെ തരംതാഴ്ത്തുന്നതായി ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.തുടക്കത്തിൽ, ഒറ്റ-പാളി, മൾട്ടി ലെയർ MXene നാനോഫ്ലേക്കുകൾ മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരുന്നു, ഇത് ആൽഗകളുടെ വളർച്ചയെ ഒരു പരിധിവരെ കുറച്ചു.എന്നിരുന്നാലും, ഉപരിതലവുമായുള്ള ദീർഘകാല ഇടപെടലിൽ, മൈക്രോ ആൽഗകൾ MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും NbO, Nb2O5 എന്നിവയിലേക്ക് വിഘടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു.ഈ ഓക്സൈഡുകൾ മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങൾക്ക് വിഷരഹിതമായതിനാൽ, 72 മണിക്കൂർ ജലശുദ്ധീകരണത്തിന് ശേഷം മൈക്രോ ആൽഗകളെ കൂടുതൽ പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്ന ഒരു ആഗിരണ സംവിധാനത്തിലൂടെ അവ Nb ഓക്സൈഡ് നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.ആഗിരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പോഷകങ്ങളുടെ ഫലങ്ങളും സെൽ വോളിയത്തിലെ വർദ്ധനവിലും അവയുടെ സുഗമമായ ആകൃതിയിലും വളർച്ചാ നിരക്കിലെ മാറ്റത്തിലും പ്രതിഫലിക്കുന്നു.ഈ കണ്ടെത്തലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ശുദ്ധജല ആവാസവ്യവസ്ഥയിൽ Nb-അധിഷ്ഠിത MXenes-ന്റെ ഹ്രസ്വവും ദീർഘകാലവുമായ സാന്നിധ്യം ചെറിയ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതങ്ങൾ മാത്രമേ ഉണ്ടാക്കൂ എന്ന് ഞങ്ങൾ നിഗമനം ചെയ്യുന്നു.മാതൃകാ സംവിധാനങ്ങളായി ദ്വിമാന നാനോ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, സൂക്ഷ്മമായ വസ്തുക്കളിൽ പോലും ആകാര പരിവർത്തനം ട്രാക്കുചെയ്യാനുള്ള സാധ്യത ഞങ്ങൾ പ്രകടമാക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.മൊത്തത്തിൽ, ഈ പഠനം 2D നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ബയോറെമീഡിയേഷൻ മെക്കാനിസത്തെ നയിക്കുന്ന ഉപരിതല ഇടപെടലുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു പ്രധാന അടിസ്ഥാന ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകുകയും അജൈവ ക്രിസ്റ്റലിൻ നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതത്തെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ ഹ്രസ്വകാല, ദീർഘകാല പഠനങ്ങൾക്ക് അടിസ്ഥാനം നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.
നാനോ മെറ്റീരിയലുകൾ അവരുടെ കണ്ടുപിടുത്തത്തിന് ശേഷം വളരെയധികം താൽപ്പര്യം സൃഷ്ടിച്ചു, കൂടാതെ വിവിധ നാനോ ടെക്നോളജികൾ അടുത്തിടെ ഒരു ആധുനികവൽക്കരണ ഘട്ടത്തിലേക്ക് പ്രവേശിച്ചു.നിർഭാഗ്യവശാൽ, അനുചിതമായ നീക്കം, അശ്രദ്ധമായ കൈകാര്യം ചെയ്യൽ, അല്ലെങ്കിൽ അപര്യാപ്തമായ സുരക്ഷാ അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങൾ എന്നിവ കാരണം നാനോ മെറ്റീരിയലുകൾ ദൈനംദിന ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് ആകസ്മികമായ റിലീസുകളിലേക്ക് നയിച്ചേക്കാം.അതിനാൽ, ദ്വിമാന (2D) നാനോ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉൾപ്പെടെയുള്ള നാനോ പദാർത്ഥങ്ങൾ പ്രകൃതി പരിസ്ഥിതിയിലേക്ക് വിടാൻ കഴിയുമെന്ന് അനുമാനിക്കുന്നത് ന്യായമാണ്, അവയുടെ സ്വഭാവവും ജൈവ പ്രവർത്തനവും ഇതുവരെ പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലായിട്ടില്ല.അതിനാൽ, ഇക്കോടോക്സിസിറ്റി ആശങ്കകൾ 2 ഡി നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ജല സംവിധാനങ്ങളിലേക്ക് കടക്കാനുള്ള കഴിവിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചതിൽ അതിശയിക്കാനില്ല.ഈ ആവാസവ്യവസ്ഥകളിൽ, ചില 2D നാനോ മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് മൈക്രോ ആൽഗകൾ ഉൾപ്പെടെ വിവിധ ട്രോഫിക് തലങ്ങളിൽ വിവിധ ജീവികളുമായി സംവദിക്കാൻ കഴിയും.
ശുദ്ധജലത്തിലും സമുദ്ര ആവാസവ്യവസ്ഥയിലും സ്വാഭാവികമായി കാണപ്പെടുന്ന പ്രാകൃത ജീവികളാണ് മൈക്രോ ആൽഗകൾ, പ്രകാശസംശ്ലേഷണത്തിലൂടെ വിവിധതരം രാസ ഉൽപന്നങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു7.അതുപോലെ, അവ ജല ആവാസവ്യവസ്ഥകൾക്ക് 8,9,10,11,12 നിർണായകമാണ്, എന്നാൽ സെൻസിറ്റീവ്, വിലകുറഞ്ഞതും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതുമായ ഇക്കോടോക്സിസിറ്റിയുടെ സൂചകങ്ങളാണ്.മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങൾ അതിവേഗം പെരുകുകയും വിവിധ സംയുക്തങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തോട് വേഗത്തിൽ പ്രതികരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ, ജൈവ പദാർത്ഥങ്ങളാൽ മലിനമായ ജലത്തെ ചികിത്സിക്കുന്നതിനുള്ള പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ രീതികൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിന് അവ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു15,16.
ആൽഗ കോശങ്ങൾക്ക് ബയോസോർപ്ഷനിലൂടെയും ശേഖരണത്തിലൂടെയും ജലത്തിൽ നിന്ന് അജൈവ അയോണുകളെ നീക്കം ചെയ്യാൻ കഴിയും17,18.ക്ലോറെല്ല, അനാബേന ഇൻവാർ, വെസ്റ്റിയോലോപ്സിസ് പ്രോലിഫിക്ക, സ്റ്റിജിയോക്ലോനിയം ടെന്യു, സിനെകോകോക്കസ് എസ്പി തുടങ്ങിയ ചില ആൽഗകൾ.ഇത് Fe2+, Cu2+, Zn2+, Mn2+19 തുടങ്ങിയ വിഷ ലോഹ അയോണുകളെ വഹിക്കുകയും പോഷിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതായി കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.Cu2+, Cd2+, Ni2+, Zn2+ അല്ലെങ്കിൽ Pb2+ അയോണുകൾ സെൽ രൂപഘടനയിൽ മാറ്റം വരുത്തുകയും അവയുടെ ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകളെ നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തുകൊണ്ട് Scenedesmus-ന്റെ വളർച്ചയെ പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.
ഓർഗാനിക് മാലിന്യങ്ങളുടെ വിഘടിപ്പിക്കുന്നതിനും ഹെവി മെറ്റൽ അയോണുകൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനുമുള്ള ഗ്രീൻ രീതികൾ ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെയും എഞ്ചിനീയർമാരുടെയും ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ചു.ഈ മാലിന്യങ്ങൾ ദ്രാവക ഘട്ടത്തിൽ എളുപ്പത്തിൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യപ്പെടുന്നതാണ് ഇതിന് പ്രധാനമായും കാരണം.എന്നിരുന്നാലും, അജൈവ ക്രിസ്റ്റലിൻ മലിനീകരണം കുറഞ്ഞ വെള്ളത്തിൽ ലയിക്കുന്നതും വിവിധ ബയോ ട്രാൻസ്ഫോർമേഷനുകൾക്കുള്ള കുറഞ്ഞ സംവേദനക്ഷമതയുമാണ്, ഇത് പരിഹാരത്തിൽ വലിയ ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഈ മേഖലയിൽ കാര്യമായ പുരോഗതി ഉണ്ടായിട്ടില്ല22,23,24,25,26.അതിനാൽ, നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾക്കായി പരിസ്ഥിതി സൗഹൃദ പരിഹാരങ്ങൾക്കായുള്ള തിരയൽ സങ്കീർണ്ണവും പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യപ്പെടാത്തതുമായ ഒരു മേഖലയായി തുടരുന്നു.2D നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ബയോ ട്രാൻസ്ഫോർമേഷൻ ഇഫക്റ്റുകൾ സംബന്ധിച്ച് ഉയർന്ന തോതിലുള്ള അനിശ്ചിതത്വം കാരണം, റിഡക്ഷൻ സമയത്ത് അവയുടെ അപചയത്തിന്റെ സാധ്യമായ വഴികൾ കണ്ടെത്താൻ എളുപ്പവഴിയില്ല.
ഈ പഠനത്തിൽ, അജൈവ സെറാമിക് സാമഗ്രികളുടെ സജീവമായ ജലീയ ബയോറെമീഡിയേഷൻ ഏജന്റായി ഞങ്ങൾ പച്ച മൈക്രോഅൽഗകൾ ഉപയോഗിച്ചു, കൂടാതെ അജൈവ സെറാമിക് വസ്തുക്കളുടെ പ്രതിനിധിയായി MXene ന്റെ ഡീഗ്രഡേഷൻ പ്രക്രിയയുടെ സിറ്റു നിരീക്ഷണവും സംയോജിപ്പിച്ചു."MXene" എന്ന പദം Mn+1XnTx മെറ്റീരിയലിന്റെ സ്റ്റോയിയോമെട്രിയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, ഇവിടെ M ഒരു ആദ്യകാല സംക്രമണ ലോഹമാണ്, X എന്നത് കാർബൺ കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ നൈട്രജൻ ആണ്, Tx ഒരു ഉപരിതല ടെർമിനേറ്ററാണ് (ഉദാ, -OH, -F, -Cl), n = 1, 2, 3 അല്ലെങ്കിൽ 427.28.Naguib et al MXenes കണ്ടുപിടിച്ചതുമുതൽ.സെൻസോറിക്സ്, കാൻസർ തെറാപ്പി, മെംബ്രൻ ഫിൽട്രേഷൻ 27,29,30.കൂടാതെ, മികച്ച കൊളോയ്ഡൽ സ്ഥിരതയും സാധ്യമായ ജീവശാസ്ത്രപരമായ ഇടപെടലുകളും കാരണം MXenes മോഡൽ 2D സിസ്റ്റങ്ങളായി കണക്കാക്കാം31,32,33,34,35,36.
അതിനാൽ, ഈ ലേഖനത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത രീതിശാസ്ത്രവും ഞങ്ങളുടെ ഗവേഷണ സിദ്ധാന്തങ്ങളും ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, ഉപരിതലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഫിസിക്കോ-കെമിക്കൽ ഇടപെടലുകൾ കാരണം മൈക്രോഅൽഗകൾ Nb-അധിഷ്ഠിത MXenes-നെ വിഷരഹിത സംയുക്തങ്ങളായി തരംതാഴ്ത്തുന്നു, ഇത് ആൽഗകളെ കൂടുതൽ വീണ്ടെടുക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു.ഈ സിദ്ധാന്തം പരിശോധിക്കുന്നതിനായി, ആദ്യകാല നിയോബിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ട്രാൻസിഷൻ മെറ്റൽ കാർബൈഡുകൾ കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ നൈട്രൈഡുകളുടെ (MXenes) കുടുംബത്തിലെ രണ്ട് അംഗങ്ങളെ തിരഞ്ഞെടുത്തു, അതായത് Nb2CTx, Nb4C3TX.
ഗ്രീൻ മൈക്രോ ആൽഗകളായ റാഫിഡോസെലിസ് സബ് ക്യാപിറ്ററ്റ വഴിയുള്ള MXene വീണ്ടെടുക്കലിനായുള്ള ഗവേഷണ രീതിശാസ്ത്രവും തെളിവുകൾ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അനുമാനങ്ങളും.ഇത് തെളിവ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള അനുമാനങ്ങളുടെ സ്കീമാറ്റിക് പ്രാതിനിധ്യം മാത്രമാണെന്ന കാര്യം ശ്രദ്ധിക്കുക.ഉപയോഗിക്കുന്ന പോഷക മാധ്യമത്തിലും വ്യവസ്ഥകളിലും (ഉദാഹരണത്തിന്, ദൈനംദിന ചക്രം, ലഭ്യമായ അവശ്യ പോഷകങ്ങളുടെ പരിമിതികൾ) തടാകത്തിന്റെ പരിസ്ഥിതി വ്യത്യസ്തമാണ്.BioRender.com ഉപയോഗിച്ച് സൃഷ്‌ടിച്ചത്.
അതിനാൽ, MXene ഒരു മാതൃകാ സംവിധാനമായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, മറ്റ് പരമ്പരാഗത നാനോ മെറ്റീരിയലുകൾക്കൊപ്പം നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയാത്ത വിവിധ ജൈവ ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിനുള്ള വാതിൽ ഞങ്ങൾ തുറന്നിരിക്കുന്നു.പ്രത്യേകിച്ചും, മൈക്രോ ആൽഗകളായ റാഫിഡോസെലിസ് സബ് ക്യാപിറ്റേറ്റ വഴി നിയോബിയം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള എംഎക്സീനുകൾ പോലെയുള്ള ദ്വിമാന നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ബയോറെമീഡിയേഷൻ സാധ്യത ഞങ്ങൾ തെളിയിക്കുന്നു.Nb-MXenes-നെ നോൺ-ടോക്സിക് ഓക്സൈഡുകളായ NbO, Nb2O5 എന്നിവയിലേക്ക് തരംതാഴ്ത്താൻ മൈക്രോഅൽഗകൾക്ക് കഴിയും, ഇത് നിയോബിയം ആപ്‌ടേക്ക് മെക്കാനിസത്തിലൂടെ പോഷകങ്ങളും നൽകുന്നു.മൊത്തത്തിൽ, ഈ പഠനം ദ്വിമാന നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ബയോറെമീഡിയേഷൻ സംവിധാനങ്ങളെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഉപരിതല ഭൗതിക രാസപ്രവർത്തനങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു പ്രധാന അടിസ്ഥാന ചോദ്യത്തിന് ഉത്തരം നൽകുന്നു.കൂടാതെ, 2D നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ ആകൃതിയിലുള്ള സൂക്ഷ്മമായ മാറ്റങ്ങൾ ട്രാക്കുചെയ്യുന്നതിന് ഞങ്ങൾ ഒരു ലളിതമായ ആകൃതി-പാരാമീറ്റർ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രീതി വികസിപ്പിക്കുകയാണ്.അജൈവ ക്രിസ്റ്റലിൻ നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ വിവിധ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ ഹ്രസ്വകാല, ദീർഘകാല ഗവേഷണത്തിന് ഇത് പ്രചോദനം നൽകുന്നു.അങ്ങനെ, ഞങ്ങളുടെ പഠനം ഭൗതിക ഉപരിതലവും ജൈവവസ്തുക്കളും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ധാരണ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.ശുദ്ധജല ആവാസവ്യവസ്ഥയിൽ അവയുടെ സാധ്യമായ പ്രത്യാഘാതങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള വിപുലീകരിച്ച ഹ്രസ്വകാല, ദീർഘകാല പഠനങ്ങൾക്കുള്ള അടിസ്ഥാനവും ഞങ്ങൾ നൽകുന്നു, അത് ഇപ്പോൾ എളുപ്പത്തിൽ പരിശോധിക്കാവുന്നതാണ്.
MXenes, അതുല്യവും ആകർഷകവുമായ ഭൗതിക-രാസ ഗുണങ്ങളുള്ള രസകരമായ ഒരു തരം മെറ്റീരിയലുകളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, അതിനാൽ നിരവധി സാധ്യതയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ.ഈ ഗുണങ്ങൾ പ്രധാനമായും അവയുടെ സ്റ്റോയിയോമെട്രിയെയും ഉപരിതല രസതന്ത്രത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.അതിനാൽ, ഞങ്ങളുടെ പഠനത്തിൽ, ഈ നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ വ്യത്യസ്ത ജൈവ ഫലങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ, ഞങ്ങൾ രണ്ട് തരം Nb-അധിഷ്ഠിത ഹൈരാർക്കിക്കൽ സിംഗിൾ-ലെയർ (SL) MXenes, Nb2CTx, Nb4C3TX എന്നിവയെക്കുറിച്ച് അന്വേഷിച്ചു.ആറ്റോമിക് കനം കുറഞ്ഞ MAX-ഫേസ് എ-ലെയറുകളുടെ ടോപ്പ്-ഡൌൺ സെലക്ടീവ് എച്ചിംഗ് വഴിയാണ് MXenes അവയുടെ ആരംഭ വസ്തുക്കളിൽ നിന്ന് നിർമ്മിക്കുന്നത്.ട്രാൻസിഷൻ മെറ്റൽ കാർബൈഡുകളുടെ "ബോണ്ടഡ്" ബ്ലോക്കുകളും MnAXn-1 സ്റ്റോയ്ചിയോമെട്രിയുള്ള Al, Si, Sn തുടങ്ങിയ "A" മൂലകങ്ങളുടെ നേർത്ത പാളികളും ചേർന്ന ഒരു ത്രിമാന സെറാമിക് ആണ് MAX ഘട്ടം.ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM) സ്കാൻ ചെയ്തുകൊണ്ട് പ്രാരംഭ MAX ഘട്ടത്തിന്റെ രൂപഘടന നിരീക്ഷിച്ചു, മുമ്പത്തെ പഠനങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു (അനുബന്ധ വിവരങ്ങൾ, SI, ചിത്രം S1 കാണുക).48% HF (ഹൈഡ്രോഫ്ലൂറിക് ആസിഡ്) ഉള്ള അൽ പാളി നീക്കം ചെയ്തതിന് ശേഷം മൾട്ടിലെയർ (ML) Nb-MXene ലഭിച്ചു.ML-Nb2CTx, ML-Nb4C3TX എന്നിവയുടെ രൂപഘടന ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM) സ്കാൻ ചെയ്തുകൊണ്ട് പരിശോധിച്ചു (യഥാക്രമം S1c, S1d കണക്കുകൾ) കൂടാതെ ഒരു സാധാരണ ലെയേർഡ് MXene രൂപഘടന നിരീക്ഷിച്ചു, നീളമേറിയ സുഷിരങ്ങൾ പോലെയുള്ള ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്ന ദ്വിമാന നാനോഫ്ലേക്കുകൾക്ക് സമാനമായി.രണ്ട് Nb-MXenes നും മുമ്പ് ആസിഡ് എച്ചിംഗ് 27,38 ഉപയോഗിച്ച് സമന്വയിപ്പിച്ച MXene ഘട്ടങ്ങളുമായി വളരെ സാമ്യമുണ്ട്.MXene-ന്റെ ഘടന സ്ഥിരീകരിച്ച ശേഷം, ടെട്രാബ്യൂട്ടിലാമോണിയം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് (TBAOH) ഇന്റർകലേഷൻ വഴി ഞങ്ങൾ അതിനെ ലേയർ ചെയ്തു, തുടർന്ന് കഴുകലും സോണിക്കേഷനും, അതിനുശേഷം ഞങ്ങൾ സിംഗിൾ-ലെയർ അല്ലെങ്കിൽ ലോ-ലെയർ (SL) 2D Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകൾ നേടി.
എച്ചിംഗിന്റെയും കൂടുതൽ പുറംതൊലിയുടെയും കാര്യക്ഷമത പരിശോധിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (HRTEM), എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ (XRD) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചു.Inverse Fast Fourier Transform (IFFT), Fast Fourier Transform (FFT) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് പ്രോസസ്സ് ചെയ്ത HRTEM ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 2-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകൾ ആറ്റോമിക് പാളിയുടെ ഘടന പരിശോധിക്കുന്നതിനും ഇന്റർപ്ലാനർ ദൂരങ്ങൾ അളക്കുന്നതിനുമായി എഡ്ജ് അപ്പ് ഓറിയന്റഡ് ചെയ്തു.മുമ്പ് Naguib et al.27, Jastrzębska et al.38 എന്നിവർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തതുപോലെ, MXene Nb2CTx, Nb4C3TX നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ HRTEM ചിത്രങ്ങൾ അവയുടെ ആറ്റോമികമായി നേർത്ത പാളികളുള്ള സ്വഭാവം വെളിപ്പെടുത്തി (ചിത്രം 2a1, a2 കാണുക).അടുത്തുള്ള രണ്ട് Nb2CTx, Nb4C3Tx മോണോലെയറുകൾക്ക്, ഞങ്ങൾ യഥാക്രമം 0.74, 1.54 nm എന്നിവയുടെ ഇന്റർലെയർ ദൂരം നിർണ്ണയിച്ചു (ചിത്രം. 2b1,b2), ഇത് ഞങ്ങളുടെ മുൻ ഫലങ്ങളുമായി യോജിക്കുന്നു38.Nb2CTx, Nb4C3Tx മോണോലേയറുകൾ തമ്മിലുള്ള അകലം കാണിക്കുന്ന വിപരീത ഫാസ്റ്റ് ഫോറിയർ ട്രാൻസ്ഫോം (ചിത്രം 2c1, c2), ഫാസ്റ്റ് ഫോറിയർ ട്രാൻസ്ഫോർമേഷൻ (ചിത്രം 2d1, d2) എന്നിവ ഇത് കൂടുതൽ സ്ഥിരീകരിച്ചു.ചിത്രം നിയോബിയം, കാർബൺ ആറ്റങ്ങൾ എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ലൈറ്റ്, ഡാർക്ക് ബാൻഡുകളുടെ ഒന്നിടവിട്ട് കാണിക്കുന്നു, ഇത് പഠിച്ച MXenes ലെ ലേയേർഡ് സ്വഭാവം സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.Nb2CTx, Nb4C3Tx (ചിത്രങ്ങൾ S2a, S2b) എന്നിവയ്‌ക്കായി ലഭിച്ച എനർജി ഡിസ്‌പേഴ്‌സീവ് എക്‌സ്-റേ സ്പെക്‌ട്രോസ്‌കോപ്പി (EDX) സ്‌പെക്‌ട്രാ യഥാർത്ഥ MAX ഘട്ടത്തിന്റെ അവശിഷ്ടങ്ങളൊന്നും കാണിച്ചില്ല എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, കാരണം അൽ പീക്ക് ഒന്നും കണ്ടെത്തിയില്ല.
SL Nb2CTx, Nb4C3Tx MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ സ്വഭാവം, (എ) ഹൈ റെസല്യൂഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (HRTEM) സൈഡ്-വ്യൂ 2D നാനോഫ്ലേക്ക് ഇമേജിംഗും അനുബന്ധമായ, (b) തീവ്രത മോഡ്, (c) വിപരീത ഫാസ്റ്റ് ഫോറിയർ ട്രാൻസ്ഫോർമൻസ് (IFFT), (d) ഫാസ്റ്റ് ഫോറിയർ ട്രാൻസ്ഫോർമൻസ് (FFFT) പാറ്റേൺ (FFFT)SL 2D Nb2CTx-ന്, സംഖ്യകൾ (a1, b1, c1, d1, e1) ആയി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.SL 2D Nb4C3Tx-ന്, സംഖ്യകൾ (a2, b2, c2, d2, e1) ആയി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.
SL Nb2CTx, Nb4C3Tx MXenes എന്നിവയുടെ എക്സ്-റേ ഡിഫ്രാക്ഷൻ അളവുകൾ ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.യഥാക്രമം 2e1, e2.4.31, 4.32 എന്നിവയിലെ കൊടുമുടികൾ (002) യഥാക്രമം മുമ്പ് വിവരിച്ച ലേയേർഡ് MXenes Nb2CTx, Nb4C3TX38,39,40,41 എന്നിവയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു.XRD ഫലങ്ങൾ ചില അവശിഷ്ട ML ഘടനകളുടെയും MAX ഘട്ടങ്ങളുടെയും സാന്നിധ്യത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, എന്നാൽ കൂടുതലും SL Nb4C3Tx-മായി ബന്ധപ്പെട്ട XRD പാറ്റേണുകൾ (ചിത്രം 2e2).MAX ഘട്ടത്തിലെ ചെറിയ കണങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം ക്രമരഹിതമായി അടുക്കിയിരിക്കുന്ന Nb4C3Tx ലെയറുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ശക്തമായ MAX പീക്ക് വിശദീകരിക്കാം.
R. subcapitata എന്ന ഇനത്തിൽപ്പെട്ട പച്ച മൈക്രോ ആൽഗകളിൽ കൂടുതൽ ഗവേഷണം ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചു.ഞങ്ങൾ മൈക്രോ ആൽഗകളെ തിരഞ്ഞെടുത്തു, കാരണം അവ പ്രധാന ഫുഡ് വെബുകളിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന പ്രധാന ഉത്പാദകരാണ്.ഭക്ഷ്യ ശൃംഖലയുടെ ഉയർന്ന തലങ്ങളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകുന്ന വിഷ പദാർത്ഥങ്ങളെ നീക്കം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് കാരണം അവ വിഷാംശത്തിന്റെ മികച്ച സൂചകങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്.കൂടാതെ, R. subcapitata-യെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം, SL Nb-MXenes-ന്റെ സാധാരണ ശുദ്ധജല സൂക്ഷ്മാണുക്കൾക്ക് ആകസ്മികമായ വിഷബാധയെക്കുറിച്ചും വെളിച്ചം വീശുന്നു.ഇത് വ്യക്തമാക്കുന്നതിന്, ഓരോ സൂക്ഷ്മജീവികൾക്കും പരിസ്ഥിതിയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന വിഷ സംയുക്തങ്ങളോട് വ്യത്യസ്ത സംവേദനക്ഷമത ഉണ്ടെന്ന് ഗവേഷകർ അനുമാനിക്കുന്നു.മിക്ക ജീവജാലങ്ങൾക്കും, പദാർത്ഥങ്ങളുടെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത അവയുടെ വളർച്ചയെ ബാധിക്കില്ല, അതേസമയം ഒരു പരിധിക്ക് മുകളിലുള്ള സാന്ദ്രത അവയെ തടയുകയോ മരണത്തിന് കാരണമാവുകയോ ചെയ്യും.അതിനാൽ, മൈക്രോ ആൽഗകളും MXenes ഉം തമ്മിലുള്ള ഉപരിതല പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെയും അനുബന്ധ വീണ്ടെടുക്കലിനെയും കുറിച്ചുള്ള ഞങ്ങളുടെ പഠനങ്ങൾക്കായി, Nb-MXenes-ന്റെ നിരുപദ്രവകരവും വിഷലിപ്തവുമായ സാന്ദ്രത പരിശോധിക്കാൻ ഞങ്ങൾ തീരുമാനിച്ചു.ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ 0 (ഒരു റഫറൻസ് എന്ന നിലയിൽ), 0.01, 0.1, 10 mg l-1 MXene എന്നിവയുടെ സാന്ദ്രതയും കൂടാതെ വളരെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള MXene (100 mg l-1 MXene) ഉള്ള മൈക്രോഅൽഗകളും പരിശോധിച്ചു, അത് അങ്ങേയറ്റവും മാരകവുമാകാം..ഏതെങ്കിലും ജൈവ പരിസ്ഥിതിക്ക്.
മൈക്രോഅൽഗകളിൽ SL Nb-MXenes-ന്റെ ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 3-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, 0 mg l-1 സാമ്പിളുകൾക്കായി കണക്കാക്കിയ വളർച്ചാ പ്രോത്സാഹനത്തിന്റെ (+) അല്ലെങ്കിൽ ഇൻഹിബിഷൻ (-) ശതമാനമായി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു.താരതമ്യത്തിനായി, Nb-MAX ഘട്ടം, ML Nb-MXenes എന്നിവയും പരീക്ഷിച്ചു, ഫലങ്ങൾ SI- ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു (ചിത്രം S3 കാണുക).ചിത്രം 3a,b-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 0.01 മുതൽ 10 mg/l വരെയുള്ള കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുടെ പരിധിയിൽ SL Nb-MXenes പൂർണ്ണമായും വിഷാംശം ഇല്ലാത്തതാണെന്ന് ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിച്ചു.Nb2CTx-ന്റെ കാര്യത്തിൽ, നിർദ്ദിഷ്ട ശ്രേണിയിൽ 5% ഇക്കോടോക്സിസിറ്റിയിൽ കൂടുതൽ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു.
SL (a) Nb2CTx, (b) Nb4C3TX MXene എന്നിവയുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ വളർച്ചയുടെ ഉത്തേജനം (+) അല്ലെങ്കിൽ നിരോധനം (-).24, 48, 72 മണിക്കൂർ MXene-microalgae ഇടപെടൽ വിശകലനം ചെയ്തു. പ്രധാനപ്പെട്ട ഡാറ്റ (t-test, p <0.05) ഒരു നക്ഷത്രചിഹ്നം (*) ഉപയോഗിച്ച് അടയാളപ്പെടുത്തി. പ്രധാനപ്പെട്ട ഡാറ്റ (t-test, p <0.05) ഒരു നക്ഷത്രചിഹ്നം (*) ഉപയോഗിച്ച് അടയാളപ്പെടുത്തി. Значимые данные (t-критерий, p <0,05) ഒത്മെഛെന്ы ജ്വെജ്ദൊഛ്കൊയ് (*). പ്രധാനപ്പെട്ട ഡാറ്റ (t-test, p <0.05) ഒരു നക്ഷത്രചിഹ്നം (*) ഉപയോഗിച്ച് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.重要数据（t 检验，p <0.05）用星号(*) 标记。重要数据（t 检验，p <0.05）用星号(*) 标记。 Важные dannыe (t-test, p <0,05) ഒത്മെഛെന്ы ജ്വെജ്ദൊഛ്കൊയ് (*). പ്രധാനപ്പെട്ട ഡാറ്റ (t-test, p <0.05) ഒരു നക്ഷത്രചിഹ്നം (*) ഉപയോഗിച്ച് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.ചുവന്ന അമ്പടയാളങ്ങൾ തടസ്സപ്പെടുത്തുന്ന ഉത്തേജനം നിർത്തലാക്കുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
മറുവശത്ത്, Nb4C3TX-ന്റെ കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രത അൽപ്പം കൂടുതൽ വിഷലിപ്തമായി മാറി, പക്ഷേ 7% ൽ കൂടുതലല്ല.പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ, 100mg L-1-ൽ MXenes-ന് ഉയർന്ന വിഷാംശവും മൈക്രോ ആൽഗ വളർച്ചാ തടസ്സവും ഉണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു.രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, MAX അല്ലെങ്കിൽ ML സാമ്പിളുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മെറ്റീരിയലുകളൊന്നും ഒരേ പ്രവണതയും അറ്റോക്സിക്/ടോക്സിക് ഇഫക്റ്റുകളുടെ സമയ ആശ്രിതത്വവും കാണിച്ചില്ല (വിശദാംശങ്ങൾക്ക് SI കാണുക).MAX ഘട്ടത്തിൽ (ചിത്രം S3 കാണുക) വിഷാംശം ഏകദേശം 15-25% വരെ എത്തുകയും കാലക്രമേണ വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്തപ്പോൾ, SL Nb2CTx, Nb4C3TX MXene എന്നിവയ്ക്ക് വിപരീത പ്രവണത നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു.മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ വളർച്ചയുടെ തടസ്സം കാലക്രമേണ കുറഞ്ഞു.ഇത് 24 മണിക്കൂറിന് ശേഷം ഏകദേശം 17% ൽ എത്തി, 72 മണിക്കൂറിന് ശേഷം 5% ൽ താഴെയായി (ചിത്രം 3a, b, യഥാക്രമം).
അതിലും പ്രധാനമായി, SL Nb4C3TX-ന്, 24 മണിക്കൂറിന് ശേഷം മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ വളർച്ചാ തടസ്സം ഏകദേശം 27% ആയി, എന്നാൽ 72 മണിക്കൂറിന് ശേഷം അത് ഏകദേശം 1% ആയി കുറഞ്ഞു.അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ച ഫലത്തെ ഉത്തേജനത്തിന്റെ വിപരീത നിരോധനമായി ലേബൽ ചെയ്‌തു, കൂടാതെ SL Nb4C3TX MXene-ന് പ്രഭാവം കൂടുതൽ ശക്തമായിരുന്നു.SL Nb2CTx MXene-നെ അപേക്ഷിച്ച് Nb4C3TX (24 മണിക്കൂറിന് 10 mg L-1-ന്റെ ഇടപെടൽ) ഉപയോഗിച്ച് മൈക്രോഅൽഗകളുടെ വളർച്ചയുടെ ഉത്തേജനം നേരത്തെ രേഖപ്പെടുത്തിയിരുന്നു.ഇൻഹിബിഷൻ-സ്റ്റിമുലേഷൻ റിവേഴ്സൽ ഇഫക്റ്റ് ബയോമാസ് ഡബിൾ റേറ്റ് കർവിൽ നന്നായി കാണിച്ചിരിക്കുന്നു (വിശദാംശങ്ങൾക്ക് ചിത്രം. S4 കാണുക).ഇതുവരെ, Ti3C2TX MXene-ന്റെ ഇക്കോടോക്സിസിറ്റി മാത്രമേ വ്യത്യസ്ത രീതികളിൽ പഠിച്ചിട്ടുള്ളൂ.സീബ്രാഫിഷ് ഭ്രൂണങ്ങൾക്ക് ഇത് വിഷാംശമല്ല, പക്ഷേ മൈക്രോ ആൽഗകളായ ഡെസ്മോഡെസ്മസ് ക്വാഡ്രികാഡ, സോർഗം സച്ചരാറ്റം സസ്യങ്ങൾക്ക് മിതമായ ഇക്കോടോക്സിക് ആണ്.നിർദ്ദിഷ്ട ഇഫക്റ്റുകളുടെ മറ്റ് ഉദാഹരണങ്ങളിൽ സാധാരണ സെൽ ലൈനുകളേക്കാൾ ഉയർന്ന വിഷാംശം കാൻസർ സെൽ ലൈനുകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു46,47.Nb-MXenes ന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ വളർച്ചയിലെ മാറ്റങ്ങളെ ടെസ്റ്റ് വ്യവസ്ഥകൾ സ്വാധീനിക്കുമെന്ന് അനുമാനിക്കാം.ഉദാഹരണത്തിന്, ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റ് സ്ട്രോമയിൽ ഏകദേശം 8 pH ആണ് RuBisCO എൻസൈമിന്റെ കാര്യക്ഷമമായ പ്രവർത്തനത്തിന് ഏറ്റവും അനുയോജ്യം.അതിനാൽ, pH മാറ്റങ്ങൾ ഫോട്ടോസിന്തസിസിന്റെ നിരക്കിനെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നു48,49.എന്നിരുന്നാലും, പരീക്ഷണ സമയത്ത് pH-ൽ കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾ ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചില്ല (വിശദാംശങ്ങൾക്ക് SI, ചിത്രം S5 കാണുക).പൊതുവേ, Nb-MXenes ഉള്ള മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ സംസ്കാരങ്ങൾ കാലക്രമേണ ലായനിയുടെ pH കുറച്ചു.എന്നിരുന്നാലും, ഈ കുറവ് ഒരു ശുദ്ധ മാധ്യമത്തിന്റെ പിഎച്ച് മാറ്റത്തിന് സമാനമാണ്.കൂടാതെ, കണ്ടെത്തിയ വ്യതിയാനങ്ങളുടെ പരിധി, മൈക്രോഅൽഗകളുടെ (നിയന്ത്രണ സാമ്പിൾ) ശുദ്ധമായ സംസ്ക്കാരത്തിന് അളന്നതിന് സമാനമാണ്.അതിനാൽ, കാലക്രമേണ pH-ലുണ്ടാകുന്ന മാറ്റങ്ങൾ ഫോട്ടോസിന്തസിസിനെ ബാധിക്കില്ലെന്ന് ഞങ്ങൾ നിഗമനം ചെയ്യുന്നു.
കൂടാതെ, സിന്തസൈസ് ചെയ്ത MXenes ന് ഉപരിതല അറ്റങ്ങൾ ഉണ്ട് (Tx എന്ന് സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു).ഇവ പ്രധാനമായും പ്രവർത്തനപരമായ ഗ്രൂപ്പുകളാണ് -O, -F, -OH.എന്നിരുന്നാലും, ഉപരിതല രസതന്ത്രം സിന്തസിസ് രീതിയുമായി നേരിട്ട് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.ഈ ഗ്രൂപ്പുകൾ ഉപരിതലത്തിൽ ക്രമരഹിതമായി വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതായി അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് MXene50-ന്റെ ഗുണങ്ങളിൽ അവയുടെ സ്വാധീനം പ്രവചിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.പ്രകാശം വഴി നയോബിയത്തിന്റെ ഓക്സീകരണത്തിനുള്ള ഉത്തേജക ശക്തി Tx ആണെന്ന് വാദിക്കാം.ഉപരിതല ഫങ്ഷണൽ ഗ്രൂപ്പുകൾ അവയുടെ അടിസ്ഥാന ഫോട്ടോകാറ്റലിസ്റ്റുകൾക്കായി ഹെറ്ററോജംഗ്ഷനുകൾ രൂപീകരിക്കുന്നതിന് ഒന്നിലധികം ആങ്കറിംഗ് സൈറ്റുകൾ നൽകുന്നു.എന്നിരുന്നാലും, വളർച്ചാ മീഡിയം കോമ്പോസിഷൻ ഫലപ്രദമായ ഫോട്ടോകാറ്റലിസ്റ്റ് നൽകിയില്ല (വിശദമായ മീഡിയം കോമ്പോസിഷൻ SI പട്ടിക S6 ൽ കാണാം).കൂടാതെ, ഏതെങ്കിലും ഉപരിതല പരിഷ്ക്കരണവും വളരെ പ്രധാനമാണ്, കാരണം പാളി പോസ്റ്റ്-പ്രോസസ്സിംഗ്, ഓക്സിഡേഷൻ, ഓർഗാനിക്, അജൈവ സംയുക്തങ്ങളുടെ രാസ ഉപരിതല പരിഷ്ക്കരണം, 52,53,54,55,56 അല്ലെങ്കിൽ ഉപരിതല ചാർജ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് എന്നിവ കാരണം MXenes-ന്റെ ജൈവിക പ്രവർത്തനം മാറ്റാവുന്നതാണ്അതിനാൽ, മാധ്യമത്തിലെ ഭൗതിക അസ്ഥിരതയുമായി നിയോബിയം ഓക്സൈഡിന് എന്തെങ്കിലും ബന്ധമുണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കാൻ, മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ വളർച്ചാ മാധ്യമത്തിലും ഡീയോണൈസ്ഡ് ജലത്തിലും (താരതമ്യത്തിനായി) സീറ്റ (ζ) സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ പഠനം നടത്തി.SL Nb-MXenes വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതാണെന്ന് ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു (MAX, ML ഫലങ്ങൾക്കായി SI ചിത്രം S6 കാണുക).SL MXenes-ന്റെ സീറ്റാ പൊട്ടൻഷ്യൽ ഏകദേശം -10 mV ആണ്.SR Nb2CTx-ന്റെ കാര്യത്തിൽ, ζ-യുടെ മൂല്യം Nb4C3Tx-നേക്കാൾ കുറച്ചുകൂടി നെഗറ്റീവ് ആണ്.ζ മൂല്യത്തിലെ അത്തരമൊരു മാറ്റം, നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ ഉപരിതലം കൾച്ചർ മീഡിയത്തിൽ നിന്ന് പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള അയോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതായി സൂചിപ്പിക്കാം.കൾച്ചർ മീഡിയത്തിലെ Nb-MXenes-ന്റെ സീറ്റാ പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെയും ചാലകതയുടെയും താൽക്കാലിക അളവുകൾ (കൂടുതൽ വിശദാംശങ്ങൾക്ക് SI-ലെ കണക്കുകൾ S7, S8 എന്നിവ കാണുക) ഞങ്ങളുടെ അനുമാനത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതായി തോന്നുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും, രണ്ട് Nb-MXene SL-കളും പൂജ്യത്തിൽ നിന്ന് കുറഞ്ഞ മാറ്റങ്ങൾ കാണിച്ചു.ഇത് മൈക്രോഅൽഗ വളർച്ചാ മാധ്യമത്തിൽ അവയുടെ സ്ഥിരത വ്യക്തമായി പ്രകടമാക്കുന്നു.കൂടാതെ, ഞങ്ങളുടെ പച്ച മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ സാന്നിധ്യം മീഡിയത്തിലെ Nb-MXenes-ന്റെ സ്ഥിരതയെ ബാധിക്കുമോ എന്ന് ഞങ്ങൾ വിലയിരുത്തി.കാലക്രമേണ പോഷക മാധ്യമങ്ങളിലും സംസ്കാരത്തിലും മൈക്രോഅൽഗകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം MXenes-ന്റെ സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെയും ചാലകതയുടെയും ഫലങ്ങൾ SI-യിൽ കാണാം (ചിത്രങ്ങൾ S9, S10).രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ സാന്നിധ്യം രണ്ട് എംഎക്സീനുകളുടെയും വ്യാപനത്തെ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതായി ഞങ്ങൾ ശ്രദ്ധിച്ചു.Nb2CTx SL-ന്റെ കാര്യത്തിൽ, zeta പൊട്ടൻഷ്യൽ കാലക്രമേണ കൂടുതൽ നെഗറ്റീവ് മൂല്യങ്ങളിലേക്ക് അല്പം കുറഞ്ഞു (-15.8 വേഴ്സസ് -19.1 mV 72 മണിക്കൂർ ഇൻകുബേഷനുശേഷം).SL Nb4C3TX-ന്റെ സീറ്റാ പൊട്ടൻഷ്യൽ ചെറുതായി വർദ്ധിച്ചു, എന്നാൽ 72 മണിക്കൂറിന് ശേഷവും ഇത് മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ (-18.1 vs. -9.1 mV) സാന്നിധ്യമില്ലാതെ നാനോഫ്ലേക്കുകളേക്കാൾ ഉയർന്ന സ്ഥിരത കാണിച്ചു.
മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്‌ത Nb-MXene ലായനികളുടെ കുറഞ്ഞ ചാലകത ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി, ഇത് പോഷക മാധ്യമത്തിൽ കുറഞ്ഞ അളവിലുള്ള അയോണുകളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.ജലത്തിൽ MXenes-ന്റെ അസ്ഥിരത പ്രധാനമായും ഉപരിതല ഓക്സീകരണം മൂലമാണ് എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.അതിനാൽ, പച്ച മൈക്രോഅൽഗകൾ Nb-MXene-ന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ രൂപംകൊണ്ട ഓക്സൈഡുകളെ എങ്ങനെയെങ്കിലും മായ്ച്ചുകളയുകയും അവ സംഭവിക്കുന്നത് തടയുകയും ചെയ്തതായി ഞങ്ങൾ സംശയിക്കുന്നു (MXene-ന്റെ ഓക്സിഡേഷൻ).മൈക്രോ ആൽഗകൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുടെ തരം പഠിക്കുന്നതിലൂടെ ഇത് കാണാൻ കഴിയും.
ഞങ്ങളുടെ ഇക്കോടോക്സിക്കോളജിക്കൽ പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് മൈക്രോ ആൽഗകൾക്ക് കാലക്രമേണ Nb-MXenes-ന്റെ വിഷാംശവും ഉത്തേജിതമായ വളർച്ചയുടെ അസാധാരണമായ തടസ്സവും മറികടക്കാൻ കഴിഞ്ഞു, ഞങ്ങളുടെ പഠനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം പ്രവർത്തനത്തിന്റെ സാധ്യമായ സംവിധാനങ്ങൾ അന്വേഷിക്കുക എന്നതായിരുന്നു.ആൽഗകൾ പോലുള്ള ജീവികൾ അവയുടെ ആവാസവ്യവസ്ഥയ്ക്ക് പരിചിതമല്ലാത്ത സംയുക്തങ്ങളോ വസ്തുക്കളോ സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ, അവ പലവിധത്തിൽ പ്രതികരിച്ചേക്കാം58,59.വിഷലിപ്തമായ ലോഹ ഓക്സൈഡുകളുടെ അഭാവത്തിൽ, മൈക്രോ ആൽഗകൾക്ക് സ്വയം പോഷിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് തുടർച്ചയായി വളരാൻ അനുവദിക്കുന്നു.വിഷ പദാർത്ഥങ്ങൾ കഴിച്ചതിനുശേഷം, രൂപമോ രൂപമോ മാറ്റുന്നത് പോലുള്ള പ്രതിരോധ സംവിധാനങ്ങൾ സജീവമാക്കാം.ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള സാധ്യതയും പരിഗണിക്കണം58,59.ഒരു പ്രതിരോധ സംവിധാനത്തിന്റെ ഏത് അടയാളവും ടെസ്റ്റ് സംയുക്തത്തിന്റെ വിഷാംശത്തിന്റെ വ്യക്തമായ സൂചകമാണ് എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.അതിനാൽ, ഞങ്ങളുടെ തുടർന്നുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളിൽ, എസ്‌ഇഎം മുഖേന SL Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളും മൈക്രോഅൽഗകളും തമ്മിലുള്ള ഉപരിതല പ്രതിപ്രവർത്തനവും എക്സ്-റേ ഫ്ലൂറസെൻസ് സ്പെക്‌ട്രോസ്കോപ്പി (XRF) വഴി Nb-അടിസ്ഥാനമായ MXene-നെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതും ഞങ്ങൾ അന്വേഷിച്ചു.ആക്‌റ്റിവിറ്റി ടോക്സിസിറ്റി പ്രശ്‌നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിനായി SEM, XRF വിശകലനങ്ങൾ MXene-ന്റെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിൽ മാത്രമേ നടത്തിയിട്ടുള്ളൂ എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക.
SEM ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 4-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.ചികിത്സിക്കാത്ത മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങൾ (ചിത്രം 4a, റഫറൻസ് സാമ്പിൾ കാണുക) സാധാരണ R. സബ് ക്യാപിറ്ററ്റ രൂപഘടനയും ക്രോസന്റ് പോലെയുള്ള കോശ രൂപവും വ്യക്തമായി കാണിച്ചു.കോശങ്ങൾ പരന്നതും അൽപ്പം ക്രമരഹിതവുമായി കാണപ്പെടുന്നു.ചില മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകൾ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുകയും പരസ്പരം പിണങ്ങുകയും ചെയ്തു, പക്ഷേ ഇത് സാമ്പിൾ തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയ മൂലമാകാം.പൊതുവേ, ശുദ്ധമായ മൈക്രോഅൽഗ കോശങ്ങൾക്ക് മിനുസമാർന്ന ഉപരിതലമുണ്ടായിരുന്നു, കൂടാതെ രൂപമാറ്റങ്ങളൊന്നും കാണിക്കുന്നില്ല.
72 മണിക്കൂർ തീവ്രമായ സാന്ദ്രതയിൽ (100 mg L-1) ഇടപഴകിയ ശേഷം പച്ച മൈക്രോ ആൽഗകളും MXene നാനോഷീറ്റുകളും തമ്മിലുള്ള ഉപരിതല ഇടപെടൽ കാണിക്കുന്ന SEM ചിത്രങ്ങൾ.(എ) SL (b) Nb2CTx, (c) Nb4C3TX MXenes എന്നിവയുമായി ഇടപഴകിയതിന് ശേഷം ചികിത്സിക്കാത്ത പച്ച മൈക്രോ ആൽഗകൾ.Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകൾ ചുവന്ന അമ്പടയാളങ്ങൾ കൊണ്ട് അടയാളപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക.താരതമ്യത്തിനായി, ഒപ്റ്റിക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പിൽ നിന്നുള്ള ഫോട്ടോഗ്രാഫുകളും ചേർക്കുന്നു.
ഇതിനു വിപരീതമായി, SL Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളാൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകൾക്ക് കേടുപാടുകൾ സംഭവിച്ചു (ചിത്രം 4b, c, ചുവന്ന അമ്പടയാളങ്ങൾ കാണുക).Nb2CTx MXene-ന്റെ കാര്യത്തിൽ (ചിത്രം 4b), മൈക്രോഅൽഗകൾ ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ദ്വിമാന നാനോ സ്കെയിലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വളരാൻ പ്രവണത കാണിക്കുന്നു, ഇത് അവയുടെ രൂപഘടന മാറ്റാൻ കഴിയും.ശ്രദ്ധേയമായി, ലൈറ്റ് മൈക്രോസ്കോപ്പിയിൽ ഈ മാറ്റങ്ങളും ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു (വിശദാംശങ്ങൾക്ക് SI ചിത്രം S11 കാണുക).ഈ രൂപാന്തര സംക്രമണത്തിന് മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ ശരീരശാസ്ത്രത്തിലും സെൽ വോളിയം 61 വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് പോലുള്ള കോശ രൂപഘടന മാറ്റുന്നതിലൂടെ സ്വയം പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള അവയുടെ കഴിവിലും വിശ്വസനീയമായ അടിസ്ഥാനമുണ്ട്.അതിനാൽ, യഥാർത്ഥത്തിൽ Nb-MXenes-മായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം പരിശോധിക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്.SEM പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് ഏകദേശം 52% മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകൾ Nb-MXenes-ലേക്ക് തുറന്നുകാട്ടപ്പെടുന്നു, അതേസമയം ഈ മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകളിൽ 48% സമ്പർക്കം ഒഴിവാക്കി.SL Nb4C3Tx MXene-ന്, മൈക്രോഅൽഗകൾ MXene-മായി സമ്പർക്കം ഒഴിവാക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു, അതുവഴി ദ്വിമാന നാനോ സ്കെയിലുകളിൽ നിന്ന് പ്രാദേശികവൽക്കരിക്കുകയും വളരുകയും ചെയ്യുന്നു (ചിത്രം 4c).എന്നിരുന്നാലും, മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങളിലേക്ക് നാനോ സ്കെയിലുകൾ തുളച്ചുകയറുന്നതും അവയുടെ നാശവും ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചില്ല.
സെൽ ഉപരിതലത്തിലെ കണികകളുടെ ആഗിരണവും ഷേഡിംഗ് (ഷെയ്ഡിംഗ്) ഇഫക്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നതും കാരണം പ്രകാശസംശ്ലേഷണം തടയുന്നതിനുള്ള സമയത്തെ ആശ്രയിച്ചുള്ള പ്രതികരണ സ്വഭാവം കൂടിയാണ് സ്വയം സംരക്ഷണം.മൈക്രോ ആൽഗകൾക്കും പ്രകാശ സ്രോതസ്സിനും ഇടയിലുള്ള ഓരോ വസ്തുവും (ഉദാഹരണത്തിന്, Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകൾ) ക്ലോറോപ്ലാസ്റ്റുകൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ അളവ് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നുവെന്ന് വ്യക്തമാണ്.എന്നിരുന്നാലും, ലഭിച്ച ഫലങ്ങളിൽ ഇത് കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുമെന്നതിൽ ഞങ്ങൾക്ക് സംശയമില്ല.ഞങ്ങളുടെ സൂക്ഷ്മ നിരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് പോലെ, മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകൾ Nb-MXenes-മായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുമ്പോൾ പോലും, 2D നാനോഫ്ലേക്കുകൾ പൂർണ്ണമായും പൊതിഞ്ഞതോ മൈക്രോഅൽഗയുടെ ഉപരിതലത്തോട് ചേർന്നതോ ആയിരുന്നില്ല.പകരം, നാനോഫ്ലേക്കുകൾ അവയുടെ ഉപരിതലം മറയ്ക്കാതെ മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങളിലേക്ക് ഓറിയന്റഡ് ആയി മാറി.അത്തരം ഒരു കൂട്ടം നാനോഫ്ലേക്കുകൾ/മൈക്രോ ആൽഗകൾക്ക് മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങൾ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ അളവ് ഗണ്യമായി പരിമിതപ്പെടുത്താൻ കഴിയില്ല.കൂടാതെ, ചില പഠനങ്ങൾ ദ്വിമാന നാനോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ പ്രകാശസംശ്ലേഷണ ജീവികൾ പ്രകാശം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലും പുരോഗതി തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്.
SEM ഇമേജുകൾക്ക് മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങൾ നിയോബിയം എടുക്കുന്നത് നേരിട്ട് സ്ഥിരീകരിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ, ഞങ്ങളുടെ തുടർന്നുള്ള പഠനം ഈ പ്രശ്നം വ്യക്തമാക്കുന്നതിന് എക്സ്-റേ ഫ്ലൂറസെൻസിലേക്കും (XRF) എക്സ്-റേ ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രോൺ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (XPS) വിശകലനത്തിലേക്കും തിരിഞ്ഞു.അതിനാൽ, MXenes-മായി സംവദിക്കാത്ത റഫറൻസ് മൈക്രോഅൽഗ സാമ്പിളുകളുടെ Nb കൊടുമുടികളുടെ തീവ്രത, മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്തിയ MXene നാനോഫ്ലേക്കുകൾ, ഘടിപ്പിച്ച MXenes നീക്കം ചെയ്തതിനുശേഷം മൈക്രോഅൽഗൽ സെല്ലുകൾ എന്നിവ താരതമ്യം ചെയ്തു.Nb എടുക്കൽ ഇല്ലെങ്കിൽ, ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന നാനോ സ്കെയിലുകൾ നീക്കം ചെയ്തതിന് ശേഷം മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകൾക്ക് ലഭിക്കുന്ന Nb മൂല്യം പൂജ്യമായിരിക്കണം എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.അതിനാൽ, Nb എടുക്കൽ സംഭവിക്കുകയാണെങ്കിൽ, XRF, XPS ഫലങ്ങൾ വ്യക്തമായ Nb പീക്ക് കാണിക്കണം.
XRF സ്പെക്ട്രയുടെ കാര്യത്തിൽ, SL Nb2CTx, Nb4C3Tx MXene എന്നിവയുമായി ഇടപഴകിയതിന് ശേഷം മൈക്രോഅൽഗ സാമ്പിളുകൾ SL Nb2CTx, Nb4C3Tx MXene എന്നിവയ്ക്ക് Nb കൊടുമുടികൾ കാണിച്ചു (ചിത്രം 5a കാണുക, MAX, ML MXenes എന്നിവയുടെ ഫലങ്ങൾ S12-C1 ചിത്രങ്ങളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക).രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും Nb കൊടുമുടിയുടെ തീവ്രത തുല്യമാണ് (ചിത്രം 5a ലെ ചുവന്ന ബാറുകൾ).ആൽഗകൾക്ക് കൂടുതൽ Nb ആഗിരണം ചെയ്യാൻ കഴിയില്ലെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിച്ചു, കൂടാതെ Nb ശേഖരണത്തിനുള്ള പരമാവധി ശേഷി കോശങ്ങളിൽ കൈവരിച്ചു, എന്നിരുന്നാലും രണ്ട് മടങ്ങ് കൂടുതൽ Nb4C3Tx MXene മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകളിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരുന്നു (ചിത്രം 5a ലെ നീല ബാറുകൾ).ലോഹങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ കഴിവ് പരിസ്ഥിതിയിലെ മെറ്റൽ ഓക്സൈഡുകളുടെ സാന്ദ്രതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.ഷംഷാദ et al.67, pH കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് ശുദ്ധജല ആൽഗകളുടെ ആഗിരണശേഷി കുറയുന്നതായി കണ്ടെത്തി.Raize et al.68 അഭിപ്രായപ്പെട്ടു, കടൽപ്പായൽ ലോഹങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് Ni2+ നേക്കാൾ Pb2+ ന് 25% കൂടുതലാണ്.
(എ) 72 മണിക്കൂർ SL Nb-MXenes (100 mg L-1) ന്റെ തീവ്രമായ സാന്ദ്രതയിൽ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്ത പച്ച മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകൾ ബേസൽ Nb എടുക്കുന്നതിന്റെ XRF ഫലങ്ങൾ.ശുദ്ധമായ മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകളിൽ (നിയന്ത്രണ സാമ്പിൾ, ചാര നിരകൾ), ഉപരിതല മൈക്രോഅൽഗ കോശങ്ങളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ച 2D നാനോഫ്ലേക്കുകൾ (നീല നിരകൾ), ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് 2D നാനോഫ്ലേക്കുകൾ വേർപെടുത്തിയ ശേഷം മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങൾ (ചുവന്ന നിരകൾ) എന്നിവയിൽ α സാന്നിധ്യം കാണിക്കുന്നു.SL Nb-MXenes ഉപയോഗിച്ച് ഇൻകുബേഷൻ ചെയ്തതിനുശേഷം മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന മൈക്രോഅൽഗകളുടെ ജൈവ ഘടകങ്ങളുടെ (C=O, CHx/C-O), Nb ഓക്സൈഡുകളുടെ രാസഘടനയുടെ മൂലക Nb, (b) ശതമാനം
അതിനാൽ, ഓക്സൈഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ ആൽഗൽ കോശങ്ങളാൽ Nb ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പ്രതീക്ഷിച്ചു.ഇത് പരിശോധിക്കുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ MXenes Nb2CTx, Nb4C3TX എന്നിവയിലും ആൽഗ സെല്ലുകളിലും XPS പഠനങ്ങൾ നടത്തി.ആൽഗ കോശങ്ങളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത Nb-MXenes, MXenes എന്നിവയുമായുള്ള മൈക്രോഅൽഗകളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ ചിത്രം കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.5ബി.പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ, മൈക്രോഅൽഗയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് MXene നീക്കം ചെയ്തതിന് ശേഷം ഞങ്ങൾ മൈക്രോഅൽഗ സാമ്പിളുകളിൽ Nb 3d കൊടുമുടികൾ കണ്ടെത്തി.Nb2CTx SL (ചിത്രം 5c-e), Nb4C3Tx SL (ചിത്രം 5c-e) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ലഭിച്ച Nb 3d, O 1s, C 1s സ്പെക്ട്രയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് C=O, CHx/CO, Nb ഓക്സൈഡുകൾ എന്നിവയുടെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.) ഇൻകുബേറ്റഡ് മൈക്രോ ആൽഗകളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്നത്.ചിത്രം 5f-h) MXenes.ടേബിൾ S1-3 പീക്ക് പാരാമീറ്ററുകളുടെയും ഫിറ്റിന്റെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മൊത്തത്തിലുള്ള രസതന്ത്രത്തിന്റെയും വിശദാംശങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.Nb2CTx SL, Nb4C3Tx SL (ചിത്രം 5c, f) എന്നിവയുടെ Nb 3d മേഖലകൾ ഒരു Nb2O5 ഘടകവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധേയമാണ്.ഇവിടെ, സ്പെക്ട്രയിൽ MXene-മായി ബന്ധപ്പെട്ട കൊടുമുടികളൊന്നും ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയില്ല, ഇത് മൈക്രോഅൽഗ കോശങ്ങൾ Nb യുടെ ഓക്സൈഡ് രൂപത്തെ മാത്രമേ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നുള്ളൂ എന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.കൂടാതെ, C-C, CHx/C-O, C=O, –COOH എന്നീ ഘടകങ്ങളുമായി ഞങ്ങൾ C 1 s സ്പെക്ട്രം ഏകദേശം കണക്കാക്കി.മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകളുടെ ജൈവ സംഭാവനയ്ക്ക് ഞങ്ങൾ CHx/C-O, C=O കൊടുമുടികൾ നൽകി.ഈ ഓർഗാനിക് ഘടകങ്ങൾ യഥാക്രമം Nb2CTx SL, Nb4C3TX SL എന്നിവയിലെ C 1s കൊടുമുടികളുടെ 36% ഉം 41% ഉം ആണ്.തുടർന്ന് ഞങ്ങൾ SL Nb2CTx, SL Nb4C3TX എന്നിവയുടെ O 1s സ്പെക്ട്ര, Nb2O5, മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ ജൈവ ഘടകങ്ങൾ (CHx/CO), ഉപരിതലത്തിൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന വെള്ളം എന്നിവ ഘടിപ്പിച്ചു.
അവസാനമായി, XPS ഫലങ്ങൾ Nb യുടെ രൂപം വ്യക്തമായി സൂചിപ്പിച്ചു, അതിന്റെ സാന്നിധ്യം മാത്രമല്ല.Nb 3d സിഗ്നലിന്റെ സ്ഥാനവും ഡീകോൺവല്യൂഷന്റെ ഫലങ്ങളും അനുസരിച്ച്, Nb ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നത് ഓക്‌സൈഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ മാത്രമാണെന്നും അയോണുകളോ MXene അല്ലെന്നും ഞങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു.കൂടാതെ, SL Nb4C3TX MXene-നെ അപേക്ഷിച്ച് SL Nb2CTx-ൽ നിന്ന് Nb ഓക്സൈഡുകൾ എടുക്കാൻ മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകൾക്ക് കൂടുതൽ കഴിവുണ്ടെന്ന് XPS ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.
ഞങ്ങളുടെ Nb അപ്‌ടേക്ക് ഫലങ്ങൾ ശ്രദ്ധേയവും MXene ഡീഗ്രേഡേഷൻ തിരിച്ചറിയാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നതും ആണെങ്കിലും, 2D നാനോഫ്ലേക്കുകളിലെ അനുബന്ധ രൂപമാറ്റങ്ങൾ ട്രാക്ക് ചെയ്യുന്നതിന് ഒരു രീതിയും ലഭ്യമല്ല.അതിനാൽ, 2D Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളിലും മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകളിലും സംഭവിക്കുന്ന ഏത് മാറ്റങ്ങളോടും നേരിട്ട് പ്രതികരിക്കാൻ കഴിയുന്ന അനുയോജ്യമായ ഒരു രീതി വികസിപ്പിക്കാനും ഞങ്ങൾ തീരുമാനിച്ചു.സംവദിക്കുന്ന സ്പീഷിസുകൾ ഏതെങ്കിലും പരിവർത്തനത്തിനോ വിഘടനത്തിനോ ഡീഫ്രാഗ്മെന്റേഷനോ വിധേയമാകുകയാണെങ്കിൽ, തത്തുല്യമായ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള പ്രദേശത്തിന്റെ വ്യാസം, വൃത്താകൃതി, ഫെററ്റ് വീതി, അല്ലെങ്കിൽ ഫെററ്റ് നീളം എന്നിങ്ങനെയുള്ള ആകൃതി പരാമീറ്ററുകളിലെ മാറ്റങ്ങളായി ഇത് പെട്ടെന്ന് പ്രത്യക്ഷപ്പെടുമെന്ന് ഞങ്ങൾ അനുമാനിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.ഈ പരാമീറ്ററുകൾ നീളമേറിയ കണങ്ങളെയോ ദ്വിമാന നാനോഫ്ലേക്കുകളെയോ വിവരിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായതിനാൽ, ഡൈനാമിക് കണികാ ആകൃതി വിശകലനം വഴി അവയുടെ ട്രാക്കിംഗ്, റിഡക്ഷൻ സമയത്ത് SL Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ രൂപാന്തര പരിവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിലപ്പെട്ട വിവരങ്ങൾ നൽകും.
ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ ചിത്രം 6-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. താരതമ്യത്തിനായി, ഞങ്ങൾ യഥാർത്ഥ MAX ഘട്ടവും ML-MXenes-ഉം പരീക്ഷിച്ചു (SI കണക്കുകൾ S18, S19 എന്നിവ കാണുക).സൂക്ഷ്മആൽഗകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം രണ്ട് Nb-MXene SL-കളുടെ എല്ലാ ആകൃതി പരാമീറ്ററുകളും ഗണ്യമായി മാറിയതായി കണികാ രൂപത്തിന്റെ ചലനാത്മക വിശകലനം കാണിച്ചു.തത്തുല്യമായ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഏരിയ വ്യാസം പരാമീറ്റർ (ചിത്രം. 6a, b) കാണിക്കുന്നത് പോലെ, വലിയ നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ അംശത്തിന്റെ കുറഞ്ഞ പീക്ക് തീവ്രത സൂചിപ്പിക്കുന്നത് അവ ചെറിയ ശകലങ്ങളായി ക്ഷയിക്കാൻ പ്രവണത കാണിക്കുന്നു എന്നാണ്.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.6c, d അടരുകളുടെ തിരശ്ചീന വലുപ്പവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട കൊടുമുടികളുടെ കുറവ് കാണിക്കുന്നു (നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ നീളം), ഇത് 2D നാനോഫ്ലേക്കുകൾ കൂടുതൽ കണിക പോലുള്ള ആകൃതിയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.യഥാക്രമം ഫെററ്റിന്റെ വീതിയും നീളവും കാണിക്കുന്ന ചിത്രം 6e-h.ഫെററ്റ് വീതിയും നീളവും പരസ്പര പൂരകമായ പാരാമീറ്ററുകളാണ്, അതിനാൽ ഒരുമിച്ച് പരിഗണിക്കണം.മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ 2D Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകൾ ഇൻകുബേഷൻ ചെയ്ത ശേഷം, അവയുടെ ഫെററ്റ് കോറിലേഷൻ കൊടുമുടികൾ മാറുകയും അവയുടെ തീവ്രത കുറയുകയും ചെയ്തു.മോർഫോളജി, XRF, XPS എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഈ ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്ത MXenes കൂടുതൽ ചുളിവുകളുണ്ടാകുകയും ശകലങ്ങളും ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഓക്സൈഡ് കണങ്ങളായി വിഘടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിനാൽ നിരീക്ഷിച്ച മാറ്റങ്ങൾ ഓക്സിഡേഷനുമായി ശക്തമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾ നിഗമനം ചെയ്തു.
പച്ച മൈക്രോ ആൽഗകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിനു ശേഷമുള്ള MXene പരിവർത്തനത്തിന്റെ വിശകലനം.ഡൈനാമിക് കണികാ ആകൃതി വിശകലനം തത്തുല്യമായ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഏരിയയുടെ (a, b) വ്യാസം, (c, d) വൃത്താകൃതി, (e, f) ഫെററ്റ് വീതിയും (g, h) ഫെററ്റ് നീളവും പോലുള്ള പരാമീറ്ററുകൾ കണക്കിലെടുക്കുന്നു.ഇതിനായി, പ്രൈമറി SL Nb2CTx, SL Nb4C3Tx MXenes, SL Nb2CTx, SL Nb4C3Tx MXenes, ഡിഗ്രേഡഡ് മൈക്രോആൽഗകൾ, ചികിത്സിച്ച മൈക്രോആൽഗകൾ SL Nb2CTx, SL Nb4C3Tx MXenes എന്നിവയ്‌ക്കൊപ്പം രണ്ട് റഫറൻസ് മൈക്രോഅൽഗ സാമ്പിളുകൾ വിശകലനം ചെയ്തു.ചുവന്ന അമ്പടയാളങ്ങൾ പഠിച്ച ദ്വിമാന നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ ആകൃതി പരാമീറ്ററുകളുടെ പരിവർത്തനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.
ആകൃതി പരാമീറ്റർ വിശകലനം വളരെ വിശ്വസനീയമായതിനാൽ, മൈക്രോഅൽഗ കോശങ്ങളിലെ രൂപാന്തര മാറ്റങ്ങളും ഇത് വെളിപ്പെടുത്തും.അതിനാൽ, 2D Nb നാനോഫ്ലേക്കുകളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷം ശുദ്ധമായ മൈക്രോഅൽഗ സെല്ലുകളുടെയും കോശങ്ങളുടെയും തുല്യമായ വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഏരിയ വ്യാസം, വൃത്താകൃതി, ഫെററ്റ് വീതി/നീളം എന്നിവ ഞങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്തു.അത്തിപ്പഴത്തിൽ.6a-h, ആൽഗ കോശങ്ങളുടെ ആകൃതിയുടെ പരാമീറ്ററുകളിലെ മാറ്റങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, അതിന്റെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന തീവ്രത കുറയുന്നതും ഉയർന്ന മൂല്യങ്ങളിലേക്ക് മാക്സിമയുടെ മാറ്റവും തെളിയിക്കുന്നു.പ്രത്യേകിച്ച്, സെൽ റൗണ്ട്നെസ് പാരാമീറ്ററുകൾ നീളമേറിയ കോശങ്ങളിൽ കുറവും ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കോശങ്ങളുടെ വർദ്ധനവും കാണിച്ചു (ചിത്രം 6 എ, ബി).കൂടാതെ, SL Nb4C3TX MXene (ചിത്രം 6f) യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ SL Nb2CTx MXene (ചിത്രം 6e) മായി ഇടപഴകിയതിന് ശേഷം ഫെററ്റ് സെൽ വീതി നിരവധി മൈക്രോമീറ്ററുകൾ വർദ്ധിച്ചു.Nb2CTx SR-മായി ഇടപഴകുമ്പോൾ മൈക്രോഅൽഗകൾ Nb ഓക്സൈഡുകൾ ശക്തമായി ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണമെന്ന് ഞങ്ങൾ സംശയിക്കുന്നു.Nb അടരുകൾ അവയുടെ പ്രതലത്തിൽ ദൃഢമായി ഘടിപ്പിക്കുന്നത് കുറഞ്ഞ ഷേഡിംഗ് പ്രഭാവത്തോടെ കോശ വളർച്ചയ്ക്ക് കാരണമാകും.
മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ ആകൃതിയിലും വലിപ്പത്തിലും ഉള്ള മാറ്റങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഞങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ മറ്റ് പഠനങ്ങളെ പൂരകമാക്കുന്നു.കോശത്തിന്റെ വലുപ്പം, ആകൃതി അല്ലെങ്കിൽ മെറ്റബോളിസം എന്നിവ മാറ്റുന്നതിലൂടെ പാരിസ്ഥിതിക സമ്മർദ്ദത്തിന് മറുപടിയായി പച്ച മൈക്രോ ആൽഗകൾക്ക് അവയുടെ രൂപഘടന മാറ്റാൻ കഴിയും61.ഉദാഹരണത്തിന്, കോശങ്ങളുടെ വലിപ്പം മാറ്റുന്നത് പോഷകങ്ങളുടെ ആഗിരണം സുഗമമാക്കുന്നു71.ചെറിയ ആൽഗ കോശങ്ങൾ കുറഞ്ഞ പോഷകമൂല്യവും വളർച്ചാ നിരക്കും കാണിക്കുന്നു.നേരെമറിച്ച്, വലിയ കോശങ്ങൾ കൂടുതൽ പോഷകങ്ങൾ കഴിക്കാൻ പ്രവണത കാണിക്കുന്നു, അവ പിന്നീട് ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ 72,73 ആയി നിക്ഷേപിക്കുന്നു.ട്രൈക്ലോസൻ എന്ന കുമിൾനാശിനി കോശങ്ങളുടെ വലിപ്പം കൂട്ടുമെന്ന് മച്ചാഡോയും സോറസും കണ്ടെത്തി.ആൽഗകളുടെ ആകൃതിയിലും അവർ അഗാധമായ മാറ്റങ്ങൾ കണ്ടെത്തി74.കൂടാതെ, Yin et al.9 കുറഞ്ഞ ഗ്രാഫീൻ ഓക്സൈഡ് നാനോകോംപോസിറ്റുകളെ എക്സ്പോഷർ ചെയ്തതിന് ശേഷം ആൽഗകളിലെ രൂപാന്തര മാറ്റങ്ങളും വെളിപ്പെടുത്തി.അതിനാൽ, മൈക്രോഅൽഗകളുടെ വലുപ്പം/ആകൃതിയിലുള്ള പരാമീറ്ററുകൾ മാറ്റം വരുത്തുന്നത് MXene ന്റെ സാന്നിധ്യം മൂലമാണെന്ന് വ്യക്തമാണ്.വലിപ്പത്തിലും രൂപത്തിലുമുള്ള ഈ മാറ്റം പോഷകങ്ങൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിലെ മാറ്റങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ, കാലക്രമേണ വലുപ്പത്തിന്റെയും ആകൃതിയുടെയും പാരാമീറ്ററുകൾ വിശകലനം ചെയ്യുന്നത് Nb-MXenes ന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ മൈക്രോഅൽഗകൾ നിയോബിയം ഓക്സൈഡ് എടുക്കുന്നത് തെളിയിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നു.
മാത്രമല്ല, ആൽഗകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ MXenes ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടും.നാനോ-TiO2, Al2O376 എന്നിവയുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്ന പച്ച ആൽഗകളുടെ രൂപഘടന ഏകീകൃതമല്ലെന്ന് ദലായ് et al.75 നിരീക്ഷിച്ചു.ഞങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ നിലവിലെ പഠനത്തിന് സമാനമാണെങ്കിലും, 2D നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ MXene ഡീഗ്രേഡേഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ബയോറെമീഡിയേഷന്റെ ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിന് മാത്രമേ ഇത് പ്രസക്തമാകൂ, അല്ലാതെ നാനോ കണികകളല്ല.MXenes 31,32,77,78 ലോഹ ഓക്സൈഡുകളായി വിഘടിപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്നതിനാൽ, മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങളുമായി ഇടപഴകിയതിന് ശേഷം നമ്മുടെ Nb നാനോഫ്ലേക്കുകൾക്കും Nb ഓക്സൈഡുകൾ ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് അനുമാനിക്കുന്നത് ന്യായമാണ്.
ഓക്സിഡേഷൻ പ്രക്രിയയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള വിഘടിപ്പിക്കൽ സംവിധാനത്തിലൂടെ 2D-Nb നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ കുറവ് വിശദീകരിക്കുന്നതിന്, ഉയർന്ന റെസല്യൂഷൻ ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (HRTEM) (ചിത്രം. 7a,b), എക്സ്-റേ ഫോട്ടോ ഇലക്ട്രോൺ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (XPS) (ചിത്രം 7) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഞങ്ങൾ പഠനങ്ങൾ നടത്തി.7c-i, പട്ടികകൾ S4-5).രണ്ട് സമീപനങ്ങളും 2D മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഓക്സീകരണം പഠിക്കുന്നതിനും പരസ്പരം പൂരകമാക്കുന്നതിനും അനുയോജ്യമാണ്.ദ്വിമാന ലേയേർഡ് ഘടനകളുടെ അപചയവും മെറ്റൽ ഓക്സൈഡ് നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ തുടർന്നുള്ള രൂപവും വിശകലനം ചെയ്യാൻ HRTEM ന് കഴിയും, അതേസമയം XPS ഉപരിതല ബോണ്ടുകളോട് സംവേദനക്ഷമമാണ്.ഈ ആവശ്യത്തിനായി, മൈക്രോ ആൽഗ സെൽ ഡിസ്പേഴ്സണുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത 2D Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകൾ ഞങ്ങൾ പരീക്ഷിച്ചു, അതായത്, മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങളുമായുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് ശേഷമുള്ള അവയുടെ ആകൃതി (ചിത്രം 7 കാണുക).
ഓക്സിഡൈസ്ഡ് (a) SL Nb2CTx, (b) SL Nb4C3Tx MXenes എന്നിവയുടെ രൂപഘടന കാണിക്കുന്ന HRTEM ഇമേജുകൾ, XPS വിശകലന ഫലങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു (c) ഓക്സൈഡ് ഉൽപ്പന്നങ്ങളുടെ ഘടന കുറയ്ക്കുന്നതിന് ശേഷം, (d-f) SL Nb2CTx ന്റെ XPS സ്പെക്ട്രയുടെ ഘടകങ്ങളുടെ പീക്ക് പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ
HRTEM പഠനങ്ങൾ രണ്ട് തരം Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ ഓക്സിഡേഷൻ സ്ഥിരീകരിച്ചു.നാനോഫ്ലേക്കുകൾ അവയുടെ ദ്വിമാന രൂപഘടന ഒരു പരിധിവരെ നിലനിർത്തിയെങ്കിലും, ഓക്സിഡേഷൻ MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ ഉപരിതലത്തെ മൂടുന്ന നിരവധി നാനോകണങ്ങൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതിന് കാരണമായി (ചിത്രം 7a,b കാണുക).c Nb 3d, O 1s സിഗ്നലുകളുടെ XPS വിശകലനം രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളിലും Nb ഓക്സൈഡുകൾ രൂപപ്പെട്ടതായി സൂചിപ്പിച്ചു.ചിത്രം 7c-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ, 2D MXene Nb2CTx, Nb4C3TX എന്നിവയ്ക്ക് NbO, Nb2O5 ഓക്സൈഡുകളുടെ സാന്നിധ്യം സൂചിപ്പിക്കുന്ന Nb 3d സിഗ്നലുകൾ ഉണ്ട്, അതേസമയം O 1s സിഗ്നലുകൾ 2D നാനോഫ്ലേക്ക് ഉപരിതലത്തിന്റെ പ്രവർത്തനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട O-Nb ബോണ്ടുകളുടെ എണ്ണത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.Nb-C, Nb3+-O എന്നിവയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ Nb ഓക്സൈഡ് സംഭാവന പ്രബലമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ ശ്രദ്ധിച്ചു.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ.Nb 3d, C 1s, O 1s SL Nb2CTx (ചിത്രം 7d-f കാണുക) എന്നിവയുടെ XPS സ്പെക്ട്രയും മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത SL Nb4C3TX MXene യും 7g-i ചിത്രങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു.Nb-MXenes പീക്ക് പാരാമീറ്ററുകളുടെ വിശദാംശങ്ങൾ യഥാക്രമം S4–5 പട്ടികകളിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു.ഞങ്ങൾ ആദ്യം Nb 3d യുടെ ഘടന വിശകലനം ചെയ്തു.മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങളാൽ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന Nb യിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്ത MXene-ൽ Nb2O5 കൂടാതെ മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.Nb2CTx SL-ൽ, Nb3+-O യുടെ 15% സംഭാവന ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു, ബാക്കി Nb 3d സ്പെക്‌ട്രത്തിൽ Nb2O5 (85%) ആധിപത്യം പുലർത്തി.കൂടാതെ, SL Nb4C3TX സാമ്പിളിൽ Nb-C (9%), Nb2O5 (91%) ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.ഇവിടെ Nb4C3Tx SR-ലെ മെറ്റൽ കാർബൈഡിന്റെ രണ്ട് ആന്തരിക ആറ്റോമിക് പാളികളിൽ നിന്നാണ് Nb-C വരുന്നത്.ഞങ്ങൾ ഇന്റേണലൈസ്ഡ് സാമ്പിളുകളിൽ ചെയ്തതുപോലെ, C 1s സ്പെക്ട്രയെ നാല് വ്യത്യസ്ത ഘടകങ്ങളിലേക്ക് മാപ്പ് ചെയ്യുന്നു.പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ, C 1s സ്പെക്‌ട്രത്തിൽ ഗ്രാഫിറ്റിക് കാർബൺ ആധിപത്യം പുലർത്തുന്നു, തുടർന്ന് മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകളിൽ നിന്നുള്ള ജൈവ കണങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള (CHx/CO, C=O) സംഭാവനകൾ.കൂടാതെ, O 1s സ്പെക്ട്രത്തിൽ, മൈക്രോ ആൽഗ കോശങ്ങൾ, നിയോബിയം ഓക്സൈഡ്, ആഡ്സോർബ്ഡ് വെള്ളം എന്നിവയുടെ ജൈവ രൂപങ്ങളുടെ സംഭാവന ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു.
കൂടാതെ, Nb-MXenes പിളർപ്പ് പോഷക മാധ്യമത്തിലും/അല്ലെങ്കിൽ മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകളിലും റിയാക്ടീവ് ഓക്സിജൻ സ്പീഷീസുകളുടെ (ROS) സാന്നിധ്യവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടോ എന്ന് ഞങ്ങൾ അന്വേഷിച്ചു.ഇതിനായി, കൾച്ചർ മീഡിയത്തിലെ സിംഗിൾ ഓക്സിജന്റെ (1O2) അളവ് ഞങ്ങൾ വിലയിരുത്തി, മൈക്രോ ആൽഗകളിൽ ആന്റിഓക്‌സിഡന്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു തയോൾ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഗ്ലൂട്ടാത്തയോണും.ഫലങ്ങൾ SI-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു (ചിത്രങ്ങൾ S20, S21).SL Nb2CTx, Nb4C3TX MXenes എന്നിവയുള്ള സംസ്കാരങ്ങൾ 1O2 ന്റെ കുറഞ്ഞ അളവാണ് (ചിത്രം S20 കാണുക).SL Nb2CTx-ന്റെ കാര്യത്തിൽ, MXene 1O2 ഏകദേശം 83% ആയി കുറഞ്ഞു.SL ഉപയോഗിക്കുന്ന മൈക്രോ ആൽഗകൾക്കായി, Nb4C3TX 1O2 73% ആയി കുറഞ്ഞു.രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, 1O2-ലെ മാറ്റങ്ങൾ മുമ്പ് നിരീക്ഷിച്ച ഇൻഹിബിറ്ററി-സ്റ്റിമുലേറ്ററി ഇഫക്റ്റിന്റെ അതേ പ്രവണതയാണ് കാണിക്കുന്നത് (ചിത്രം 3 കാണുക).തെളിച്ചമുള്ള വെളിച്ചത്തിൽ ഇൻകുബേഷൻ ഫോട്ടോഓക്‌സിഡേഷനിൽ മാറ്റം വരുത്തുമെന്ന് വാദിക്കാം.എന്നിരുന്നാലും, നിയന്ത്രണ വിശകലനത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ പരീക്ഷണ സമയത്ത് ഏതാണ്ട് സ്ഥിരമായ 1O2 ലെവലുകൾ കാണിച്ചു (ചിത്രം S22).ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ROS ലെവലുകളുടെ കാര്യത്തിൽ, ഞങ്ങൾ അതേ താഴോട്ടുള്ള പ്രവണതയും നിരീക്ഷിച്ചു (ചിത്രം S21 കാണുക).തുടക്കത്തിൽ, Nb2CTx, Nb4C3Tx SLs എന്നിവയുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ സംസ്ക്കരിച്ച മൈക്രോഅൽഗ കോശങ്ങളിലെ ROS-ന്റെ അളവ് മൈക്രോഅൽഗകളുടെ ശുദ്ധമായ സംസ്ക്കാരങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന അളവ് കവിഞ്ഞു.എന്നിരുന്നാലും, ഒടുവിൽ, SL Nb2CTx, Nb4C3TX എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് കുത്തിവയ്‌പിച്ച മൈക്രോഅൽഗകളുടെ ശുദ്ധമായ സംസ്‌കാരങ്ങളിൽ അളക്കുന്ന അളവിന്റെ ROS അളവ് യഥാക്രമം 85%, 91% എന്നിങ്ങനെ കുറഞ്ഞതിനാൽ, മൈക്രോഅൽഗകൾ Nb-MXenes-ന്റെ സാന്നിധ്യവുമായി പൊരുത്തപ്പെട്ടതായി കാണപ്പെട്ടു.Nb-MXene-ന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ കാലക്രമേണ മൈക്രോ ആൽഗകൾക്ക് പോഷക മാധ്യമത്തേക്കാൾ കൂടുതൽ സുഖം തോന്നുന്നുവെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കാം.
ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ജീവികളുടെ വൈവിധ്യമാർന്ന ഗ്രൂപ്പാണ് മൈക്രോ ആൽഗകൾ.ഫോട്ടോസിന്തസിസ് സമയത്ത്, അവർ അന്തരീക്ഷ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനെ (CO2) ഓർഗാനിക് കാർബണാക്കി മാറ്റുന്നു.ഫോട്ടോസിന്തസിസിന്റെ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഗ്ലൂക്കോസും ഓക്സിജനുമാണ്79.Nb-MXenes-ന്റെ ഓക്‌സിഡേഷനിൽ ഇങ്ങനെ രൂപപ്പെടുന്ന ഓക്സിജൻ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾ സംശയിക്കുന്നു.Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകൾക്ക് പുറത്തും അകത്തും ഓക്സിജന്റെ താഴ്ന്നതും ഉയർന്നതുമായ ഭാഗിക മർദ്ദത്തിലാണ് ഡിഫറൻഷ്യൽ എയറേഷൻ പാരാമീറ്റർ രൂപപ്പെടുന്നത് എന്നതാണ് ഇതിന് സാധ്യമായ ഒരു വിശദീകരണം.ഇതിനർത്ഥം, ഓക്സിജന്റെ വിവിധ ഭാഗിക മർദ്ദമുള്ള പ്രദേശങ്ങൾ ഉള്ളിടത്തെല്ലാം, താഴ്ന്ന നിലയിലുള്ള പ്രദേശം ആനോഡ് 80, 81, 82 രൂപീകരിക്കും. ഇവിടെ, മൈക്രോഅൽഗകൾ MXene അടരുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ വ്യത്യസ്ത വായുസഞ്ചാരമുള്ള കോശങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു, ഇത് അവയുടെ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ഗുണങ്ങളാൽ ഓക്സിജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.തൽഫലമായി, ബയോകോറോഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ (ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, നയോബിയം ഓക്സൈഡുകൾ) രൂപം കൊള്ളുന്നു.മറ്റൊരു വശം, മൈക്രോ ആൽഗകൾക്ക് ഓർഗാനിക് അമ്ലങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അത് വെള്ളത്തിൽ 83,84.അതിനാൽ, ഒരു ആക്രമണാത്മക അന്തരീക്ഷം രൂപപ്പെടുന്നു, അതുവഴി Nb-MXenes മാറ്റുന്നു.കൂടാതെ, മൈക്രോ ആൽഗകൾക്ക് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന്റെ ആഗിരണം കാരണം പരിസ്ഥിതിയുടെ pH ആൽക്കലൈൻ ആയി മാറ്റാൻ കഴിയും, ഇത് നാശത്തിനും കാരണമാകും.
കൂടുതൽ പ്രധാനമായി, ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കുന്നതിന് ഞങ്ങളുടെ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന ഇരുണ്ട/വെളിച്ചമുള്ള ഫോട്ടോപീരിയഡ് നിർണായകമാണ്.ഈ വശം Djemai-Zoglache et al വിശദമായി വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു.[85] ചുവന്ന മൈക്രോ ആൽഗകളായ പോർഫിറിഡിയം പർപ്പ്യൂറിയത്തിന്റെ ബയോഫൗളിംഗുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ബയോകോറോഷൻ തെളിയിക്കാൻ അവർ 12/12 മണിക്കൂർ ഫോട്ടോപീരിയോഡ് ബോധപൂർവം ഉപയോഗിച്ചു.24:00-ഓടെ സ്യൂഡോപെരിയോഡിക് ആന്ദോളനങ്ങളായി സ്വയം പ്രകടമാകുന്ന, ബയോകോറോഷൻ ഇല്ലാതെ പൊട്ടൻഷ്യലിന്റെ പരിണാമവുമായി ഫോട്ടോപെരിയോഡ് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് അവർ കാണിക്കുന്നു.ഈ നിരീക്ഷണങ്ങൾ Dowling et al സ്ഥിരീകരിച്ചു.86 അവർ സയനോബാക്ടീരിയ അനാബേനയുടെ ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് ബയോഫിലിമുകൾ പ്രദർശിപ്പിച്ചു.പ്രകാശത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ അലിഞ്ഞുചേർന്ന ഓക്സിജൻ രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഇത് സ്വതന്ത്ര ബയോകോറോഷൻ സാധ്യതയിലെ മാറ്റവുമായോ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളുമായോ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.പ്രകാശഘട്ടത്തിൽ ബയോകോറോഷന്റെ സൌജന്യ സാധ്യത വർദ്ധിക്കുകയും ഇരുണ്ട ഘട്ടത്തിൽ കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു എന്ന വസ്തുത ഫോട്ടോപെരിയോഡിന്റെ പ്രാധാന്യം ഊന്നിപ്പറയുന്നു.ഫോട്ടോസിന്തറ്റിക് മൈക്രോ ആൽഗകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഓക്സിജനാണ് ഇതിന് കാരണം, ഇത് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്ക് സമീപം ഉണ്ടാകുന്ന ഭാഗിക മർദ്ദത്തിലൂടെ കാഥോഡിക് പ്രതികരണത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നു.
കൂടാതെ, Nb-MXenes-മായി ഇടപഴകിയതിന് ശേഷം മൈക്രോഅൽഗ കോശങ്ങളുടെ രാസഘടനയിൽ എന്തെങ്കിലും മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിച്ചിട്ടുണ്ടോ എന്ന് കണ്ടെത്താൻ ഫൂറിയർ ട്രാൻസ്ഫോർമേഷൻ ഇൻഫ്രാറെഡ് സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി (FTIR) നടത്തി.ഈ ലഭിച്ച ഫലങ്ങൾ സങ്കീർണ്ണമാണ്, ഞങ്ങൾ അവയെ SI-ൽ അവതരിപ്പിക്കുന്നു (ചിത്രങ്ങൾ S23-S25, MAX ഘട്ടത്തിന്റെയും ML MXenes-ന്റെയും ഫലങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ).ചുരുക്കത്തിൽ, മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ ലഭിച്ച റഫറൻസ് സ്പെക്ട്ര ഈ ജീവികളുടെ രാസ സവിശേഷതകളെക്കുറിച്ചുള്ള പ്രധാന വിവരങ്ങൾ നൽകുന്നു.ഈ ഏറ്റവും സാധ്യതയുള്ള വൈബ്രേഷനുകൾ 1060 cm-1 (CO), 1540 cm-1, 1640 cm-1 (C=C), 1730 cm-1 (C=O), 2850 cm-1, 2920 cm-1 ആവൃത്തികളിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്.ഒന്ന്.1 1 (C-H), 3280 cm-1 (O-H).SL Nb-MXenes-നായി, ഞങ്ങളുടെ മുമ്പത്തെ പഠനവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന ഒരു CH-ബോണ്ട് സ്ട്രെച്ചിംഗ് സിഗ്നേച്ചർ ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തി38.എന്നിരുന്നാലും, C=C, CH ബോണ്ടുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ചില അധിക കൊടുമുടികൾ അപ്രത്യക്ഷമായതായി ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചു.SL Nb-MXenes-മായി ഇടപഴകുന്നതിനാൽ മൈക്രോഅൽഗകളുടെ രാസഘടനയിൽ ചെറിയ മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിച്ചേക്കാമെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ ബയോകെമിസ്ട്രിയിൽ സാധ്യമായ മാറ്റങ്ങൾ പരിഗണിക്കുമ്പോൾ, നിയോബിയം ഓക്സൈഡ് പോലുള്ള അജൈവ ഓക്സൈഡുകളുടെ ശേഖരണം പുനർവിചിന്തനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.കോശ പ്രതലത്തിലൂടെ ലോഹങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിലും, സൈറ്റോപ്ലാസത്തിലേക്കുള്ള അവയുടെ ഗതാഗതത്തിലും, ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ കാർബോക്‌സിൽ ഗ്രൂപ്പുകളുമായുള്ള ബന്ധം, 20,88,89,90 പോളിഫോസ്‌ഫോസോമുകളിൽ അവയുടെ ശേഖരണം എന്നിവയിലും ഇത് ഉൾപ്പെടുന്നു.കൂടാതെ, മൈക്രോ ആൽഗകളും ലോഹങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കോശങ്ങളുടെ പ്രവർത്തന ഗ്രൂപ്പുകളാൽ പരിപാലിക്കപ്പെടുന്നു.ഇക്കാരണത്താൽ, ആഗിരണവും മൈക്രോ ആൽഗയുടെ ഉപരിതല രസതന്ത്രത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് തികച്ചും സങ്കീർണ്ണമാണ്.പൊതുവേ, പ്രതീക്ഷിച്ചതുപോലെ, Nb ഓക്സൈഡിന്റെ ആഗിരണം കാരണം പച്ച മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ രാസഘടന അല്പം മാറി.
രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ പ്രാരംഭ തടസ്സം കാലക്രമേണ പഴയപടിയാക്കാനാകും.ഞങ്ങൾ നിരീക്ഷിച്ചതുപോലെ, മൈക്രോഅൽഗകൾ പ്രാരംഭ പാരിസ്ഥിതിക മാറ്റത്തെ മറികടക്കുകയും ഒടുവിൽ സാധാരണ വളർച്ചാ നിരക്കിലേക്ക് മടങ്ങുകയും വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്തു.സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യലിനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങൾ പോഷക മാധ്യമങ്ങളിൽ അവതരിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഉയർന്ന സ്ഥിരത കാണിക്കുന്നു.അങ്ങനെ, മൈക്രോ ആൽഗ സെല്ലുകളും Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളും തമ്മിലുള്ള ഉപരിതല ഇടപെടൽ റിഡക്ഷൻ പരീക്ഷണങ്ങളിലുടനീളം നിലനിർത്തി.ഞങ്ങളുടെ കൂടുതൽ വിശകലനത്തിൽ, മൈക്രോഅൽഗകളുടെ ഈ ശ്രദ്ധേയമായ സ്വഭാവത്തിന് അടിവരയിടുന്ന പ്രവർത്തനത്തിന്റെ പ്രധാന സംവിധാനങ്ങൾ ഞങ്ങൾ സംഗ്രഹിക്കുന്നു.
SEM നിരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് മൈക്രോ ആൽഗകൾ Nb-MXenes ലേക്ക് ചേരുന്നു എന്നാണ്.ഡൈനാമിക് ഇമേജ് വിശകലനം ഉപയോഗിച്ച്, ഈ പ്രഭാവം ദ്വിമാന Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളെ കൂടുതൽ ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കണങ്ങളാക്കി മാറ്റുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നുവെന്ന് ഞങ്ങൾ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു, അതുവഴി നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ വിഘടനം അവയുടെ ഓക്സിഡേഷനുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് തെളിയിക്കുന്നു.ഞങ്ങളുടെ സിദ്ധാന്തം പരിശോധിക്കുന്നതിന്, ഞങ്ങൾ മെറ്റീരിയലുകളുടെയും ബയോകെമിക്കൽ പഠനങ്ങളുടെയും ഒരു പരമ്പര നടത്തി.പരിശോധനയ്ക്ക് ശേഷം, നാനോഫ്ലേക്കുകൾ ക്രമേണ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും NbO, Nb2O5 ഉൽപ്പന്നങ്ങളായി വിഘടിക്കുകയും ചെയ്തു, ഇത് പച്ച മൈക്രോഅൽഗകൾക്ക് ഭീഷണിയല്ല.FTIR നിരീക്ഷണം ഉപയോഗിച്ച്, 2D Nb-MXene നാനോഫ്ലേക്കുകളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്ത മൈക്രോ ആൽഗകളുടെ രാസഘടനയിൽ കാര്യമായ മാറ്റങ്ങളൊന്നും ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയില്ല.മൈക്രോഅൽഗകൾ നിയോബിയം ഓക്സൈഡ് ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള സാധ്യത കണക്കിലെടുത്ത് ഞങ്ങൾ ഒരു എക്സ്-റേ ഫ്ലൂറസെൻസ് വിശകലനം നടത്തി.പഠിച്ച മൈക്രോ ആൽഗകൾക്ക് വിഷരഹിതമായ നിയോബിയം ഓക്സൈഡുകളെ (NbO, Nb2O5) ഭക്ഷിക്കുന്നുവെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ വ്യക്തമായി കാണിക്കുന്നു.