Nature.com گهمڻ لاءِ توهان جي مهرباني.توھان استعمال ڪري رھيا آھيو برائوزر ورزن محدود CSS سپورٽ سان.بهترين تجربي لاءِ، اسان سفارش ڪريون ٿا ته توهان هڪ اپڊيٽ ٿيل برائوزر استعمال ڪريو (يا انٽرنيٽ ايڪسپلورر ۾ مطابقت واري موڊ کي بند ڪريو).ساڳئي وقت ۾، مسلسل حمايت کي يقيني بڻائڻ لاء، اسان سائيٽ کي بغير اسٽائل ۽ جاوا اسڪرپٽ پيش ڪنداسين.
هڪ ئي وقت ۾ ٽي سلائڊن جو ڪارسيل ڏيکاري ٿو.اڳيون ۽ اڳيون بٽڻ استعمال ڪريو ھڪڙي وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ، يا ھڪ وقت ۾ ٽن سلائڊن ذريعي ھلڻ لاءِ آخر ۾ سلائيڊر بٽڻ استعمال ڪريو.
نانو ٽيڪنالاجي جي تيز رفتار ترقي ۽ روزمره جي ايپليڪيشنن ۾ ان جي انضمام ماحول کي خطرو ڪري سگهي ٿو.جڏهن ته نامياتي آلودگي جي خاتمي لاء سبز طريقا قائم ڪيا ويا آهن، غير نامياتي ڪرسٽلائن آلودگي جي بحالي وڏي ڳڻتي جو سبب آهي ڇاڪاڻ ته انهن جي بايو ٽرانسفارميشن کي گهٽ حساسيت ۽ حياتياتي ماڻهن سان مادي سطح جي رابطي کي سمجهڻ جي کوٽ جي ڪري.هتي، اسان استعمال ڪريون ٿا Nb-based inorganic 2D MXenes ماڊل سان گڏ هڪ سادي شڪل جي پيٽرولر تجزيي جي طريقي سان 2D سيرامڪ نانوميٽريز جي بايووريميڊيئشن ميڪانيزم کي ٽريڪ ڪرڻ لاءِ گرين مائڪروالگي Raphidocelis subcapitata.اسان ڏٺو ته مٿاڇري سان لاڳاپيل فزيڪو-ڪيميائي رابطي جي ڪري مائڪالگئي Nb-based MXenes کي خراب ڪري ٿو.شروعات ۾، سنگل پرت ۽ ملٽي پرت MXene نانو فلڪس مائڪروالگي جي مٿاڇري سان ڳنڍيل هئا، جنهن ۾ ڪجهه حد تائين الگي جي واڌ کي گهٽايو ويو.جڏهن ته، مٿاڇري سان ڊگھي رابطي تي، مائڪروالگي MXene نانو فليڪس کي آڪسائيڊ ڪيو ۽ انهن کي NbO ۽ Nb2O5 ۾ وڌيڪ ختم ڪيو.ڇاڪاڻ ته اهي آڪسائيڊ غير زهر آهن مائڪروالگي سيلز لاءِ، اهي اين بي آڪسائيڊ نانو ذرات کي جذب ڪرڻ واري طريقي سان استعمال ڪن ٿا جيڪي 72 ڪلاڪن جي پاڻي جي علاج کان پوءِ مائڪروالگي کي وڌيڪ بحال ڪن ٿا.جذب سان لاڳاپيل غذائي اجزاء جا اثر پڻ سيل جي مقدار ۾ اضافو، انهن جي هموار شڪل ۽ ترقي جي شرح ۾ تبديلي ۾ ظاهر ٿيندا آهن.انهن نتيجن جي بنياد تي، اسان اهو نتيجو ڪريون ٿا ته تازو پاڻي جي ماحولياتي نظام ۾ Nb-based MXenes جي مختصر ۽ ڊگهي مدت جي موجودگي صرف معمولي ماحولياتي اثرن جو سبب بڻجي سگهي ٿي.اهو قابل ذڪر آهي ته، ماڊل سسٽم جي طور تي ٻه-dimensional nanomaterials استعمال ڪندي، اسان نفيس مواد ۾ پڻ شڪل جي تبديلي کي ٽريڪ ڪرڻ جي امڪان کي ظاهر ڪريون ٿا.مجموعي طور تي، هي مطالعو هڪ اهم بنيادي سوال جو جواب ڏئي ٿو مٿاڇري جي رابطي سان لاڳاپيل عملن جي باري ۾ 2D نانوميٽريز جي بايومريڊيشن ميڪانيزم کي هلائڻ ۽ غير نامياتي ڪرسٽل نانوميٽريز جي ماحولياتي اثر جي وڌيڪ مختصر مدت ۽ ڊگهي مدت جي مطالعي لاء هڪ بنياد فراهم ڪري ٿو.
نانوميٽريز انهن جي دريافت کان وٺي تمام گهڻي دلچسپي پيدا ڪئي آهي، ۽ مختلف نانو ٽيڪنالاجيون تازو ئي جديديت جي مرحلي ۾ داخل ٿي چڪيون آهن.بدقسمتي سان، روزمره جي ايپليڪيشنن ۾ نانو مواد جي انضمام کي غلط نيڪال، بي پرواهه هٿ ڪرڻ، يا غير مناسب حفاظتي انفراسٽرڪچر جي ڪري حادثاتي رليز ٿي سگهي ٿو.تنهن ڪري، اهو فرض ڪرڻ مناسب آهي ته نانو مواد، بشمول ٻه-dimensional (2D) نانو مواد، قدرتي ماحول ۾ ڇڏيا ويندا، جن جي رويي ۽ حياتياتي سرگرمي اڃا تائين مڪمل طور تي سمجهي نه سگهيو آهي.تنهن ڪري، اها تعجب جي ڳالهه نه آهي ته ايڪوٽيڪسائٽي خدشات 2D نانو مواد جي صلاحيت تي ڌيان ڏنو آهي آبي سسٽم 2,3,4,5,6 ۾.انهن ماحولياتي نظامن ۾، ڪجهه 2D نانو مواد مختلف جاندارن سان مختلف ٽرافيڪ سطحن تي رابطو ڪري سگھن ٿا، جن ۾ مائڪروالگي شامل آهن.
Microalgae (Microalgae) قديم جاندار آھن جيڪي قدرتي طور تي تازي پاڻيءَ ۽ سامونڊي ماحوليات ۾ مليا آھن جيڪي فتوسنٿيسس 7 ذريعي مختلف قسم جون ڪيميائي شيون پيدا ڪن ٿا.جيئن ته، اهي آبي ماحولياتي نظام 8,9,10,11,12 لاءِ نازڪ آهن پر حساس، سستا ۽ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ ماحوليات جا اشارا آهن 13,14.جيئن ته microalgae سيلز تيزي سان وڌندا آهن ۽ مختلف مرکبات جي موجودگي کي جلدي جواب ڏيندا آهن، اهي نامياتي مواد سان آلوده پاڻي جي علاج لاء ماحول دوست طريقن جي ترقي لاء واعدو ڪري رهيا آهن15,16.
Algae سيلز پاڻي مان غير نامياتي آئنز کي بايوسورپشن ۽ جمع 17,18 ذريعي ڪڍي سگھن ٿا.ڪجھ مختلف قسمون جهڙوڪ Chlorella، Anabaena invar، Westiellopsis prolifica، Stigeoclonium tenue ۽ Synechococcus sp.اهو مليو آهي ته زهريلو ڌاتو آئن کڻڻ ۽ ان کي به پالي ٿو جهڙوڪ Fe2+، Cu2+، Zn2+ ۽ Mn2+19.ٻيا اڀياس ڏيکاريا آهن ته Cu2+، Cd2+، Ni2+، Zn2+ يا Pb2+ آئن سيل جي مورفولوجي کي تبديل ڪندي ۽ انهن جي ڪلوروپلاسٽس 20,21 کي تباهه ڪندي Scenedesmus جي واڌ کي محدود ڪن ٿا.
نامياتي آلودگي کي ختم ڪرڻ ۽ ڳري دھات جي آئن کي ختم ڪرڻ لاءِ سائي طريقن دنيا جي سائنسدانن ۽ انجنيئرن جو ڌيان ڇڪايو آهي.اهو بنيادي طور تي هن حقيقت جي ڪري آهي ته اهي آلودگي آساني سان مائع جي مرحلي ۾ پروسيس ٿيل آهن.تنهن هوندي به، غير نامياتي ڪرسٽل آلودگي گهٽ پاڻيء جي گھلڻ ۽ مختلف بايو ٽرانسفارميشن لاء گهٽ حساسيت جي خاصيت آهي، جنهن جي علاج ۾ وڏي مشڪلاتن جو سبب آهي، ۽ هن علائقي ۾ ٿوري ترقي ڪئي وئي آهي 22,23,24,25,26.اهڙيء طرح، nanomaterials جي مرمت لاء ماحول دوست حل جي ڳولا هڪ پيچيده ۽ unexplored علائقو رهي ٿو.2D نانو مواد جي بايو ٽرانسفارميشن اثرات جي حوالي سان غير يقيني صورتحال جي اعلي سطح جي ڪري، گھٽتائي دوران انهن جي تباهي جي ممڪن رستن کي ڳولڻ جو ڪو آسان طريقو ناهي.
هن مطالعي ۾، اسان استعمال ڪيو سائي microalgae غير نامياتي سيرامڪ مواد لاء هڪ فعال آبي بائيو ميڊيڪيشن ايجنٽ جي طور تي، گڏيل طور تي غير نامياتي سيرامڪ مواد جي نمائندي جي طور تي MXene جي تباهي واري عمل جي نگراني ۾.اصطلاح "MXene" Mn + 1XnTx مواد جي اسٽوچيوميٽري کي ظاهر ڪري ٿو، جتي M هڪ ابتدائي منتقلي ڌاتو آهي، X ڪاربان ۽/يا نائٽروجن آهي، Tx هڪ سطحي ٽرمينيٽر آهي (مثال طور، -OH، -F، -Cl)، ۽ n = 1, 2, 3 يا 427.28.MXenes جي دريافت کان وٺي Naguib et al.سينسرڪس، ڪينسر جو علاج ۽ جھلي فلٽريشن 27,29,30.ان کان علاوه، MXenes کي ماڊل 2D سسٽم سمجهي سگهجي ٿو انهن جي شاندار ڪولائيڊل استحڪام ۽ ممڪن حياتياتي رابطي جي ڪري 31,32,33,34,35,36.
تنهن ڪري، هن آرٽيڪل ۾ تيار ڪيل طريقي ڪار ۽ اسان جي تحقيق جي مفروضي شڪل 1 ۾ ڏيکاريل آهي. هن مفروضي مطابق، microalgae Nb-based MXenes کي غير زهريلو مرکبات ۾ تبديل ڪري ٿو، ڇاڪاڻ ته مٿاڇري سان لاڳاپيل فزيڪو-ڪيميائي رابطي جي ڪري، جيڪا algae جي وڌيڪ بحالي جي اجازت ڏئي ٿي.ھن مفروضي کي جانچڻ لاءِ، شروعاتي niobium-based transition metal carbides ۽/يا nitrides (MXenes) جي خاندان جا ٻه ميمبر، يعني Nb2CTx ۽ Nb4C3TX، چونڊيا ويا.
ريسرچ جو طريقو ۽ ثبوت تي مبني مفروضا MXene جي بحالي لاءِ سائي مائڪروالگي Raphidocelis subcapitata پاران.مهرباني ڪري نوٽ ڪريو ته اهو صرف ثبوت جي بنياد تي مفروضن جي اسڪيمياتي نمائندگي آهي.ڍنڍ جي ماحول ۾ استعمال ٿيندڙ غذائيت جي وچولي ۽ حالتن ۾ فرق آهي (مثال طور، روزاني چڪر ۽ دستياب ضروري غذائي ۾ حدون).BioRender.com سان ٺهيل.
تنهن ڪري، MXene کي ماڊل سسٽم جي طور تي استعمال ڪندي، اسان مختلف حياتياتي اثرات جي مطالعي لاء دروازو کوليو آهي، جيڪي ٻين روايتي نانو مواد سان گڏ نه ٿا ڪري سگهجن.خاص طور تي، اسان ٻن طرفي نانوميٽريز جي بايووريميڊيئشن جي امڪان کي ظاهر ڪريون ٿا، جهڙوڪ niobium-based MXenes، microalgae Raphidocelis subcapitata پاران.Microalgae Nb-MXenes کي غير زهريلي آڪسائيڊس NbO ۽ Nb2O5 ۾ خراب ڪرڻ جي قابل آهن، جيڪي پڻ niobium uptake ميڪانيزم ذريعي غذائي مواد مهيا ڪن ٿا.مجموعي طور تي، هي مطالعو هڪ اهم بنيادي سوال جو جواب ڏئي ٿو مٿاڇري جي جسماني ڪيميڪل رابطي سان لاڳاپيل عملن جي باري ۾ جيڪي ٻه-dimensional nanomaterials جي bioremediation جي ميکانيزم کي سنڀاليندا آهن.ان کان علاوه، اسان 2D نانو مواد جي شڪل ۾ ذيلي تبديلين کي ٽريڪ ڪرڻ لاء هڪ سادي شڪل-پيراميٽر تي ٻڌل طريقو ٺاهي رهيا آهيون.هي وڌيڪ مختصر مدت ۽ ڊگهي مدي واري تحقيق کي متاثر ڪري ٿو مختلف ماحولياتي اثرن ۾ غير نامياتي ڪرسٽل نانو ميٽيريلز.ان ڪري، اسان جو مطالعو مادي سطح ۽ حياتياتي مواد جي وچ ۾ رابطي جي سمجھ کي وڌائي ٿو.اسان تازو پاڻي جي ماحوليات تي انهن جي ممڪن اثرن جي توسيع ڪيل مختصر مدت ۽ ڊگهي مدي واري مطالعي لاءِ پڻ بنياد فراهم ڪري رهيا آهيون، جن کي هاڻي آساني سان تصديق ڪري سگهجي ٿو.
MXenes هڪ دلچسپ طبقي جي مواد جي نمائندگي ڪن ٿا جيڪي منفرد ۽ پرڪشش جسماني ۽ ڪيميائي ملڪيتن سان گڏ آهن ۽ تنهن ڪري ڪيتريون ئي امڪاني ايپليڪيشنون.اهي خاصيتون گهڻو ڪري انهن جي اسٽوچيميٽري ۽ سطح جي ڪيمسٽري تي منحصر آهن.تنهن ڪري، اسان جي مطالعي ۾، اسان ٻن قسمن جي تحقيق ڪئي Nb-based hierarchical single-layer (SL) MXenes، Nb2CTx ۽ Nb4C3TX، ڇاڪاڻ ته انهن نانو مواد جا مختلف حياتياتي اثرات ڏسي سگهجن ٿا.MXenes انهن جي شروعاتي مواد مان ٺاهيا ويا آهن ايٽمي طور تي پتلي MAX-مرحلي A-پرت جي مٿين-هيٺ چونڊيل ايچنگ ذريعي.MAX مرحلو ھڪڙو ٽيرنري سيرامڪ آھي جيڪو "بند ٿيل" بلاڪن جي منتقلي دھاتي ڪاربائڊس ۽ "A" عناصر جي پتلي تہن تي مشتمل آھي، جهڙوڪ Al، Si، ۽ Sn سان MnAXn-1 اسٽوچيوميٽري.شروعاتي MAX مرحلن جي مورفولوجي کي اسڪيننگ اليڪٽران مائڪروسکوپي (SEM) جي ذريعي ڏٺو ويو ۽ اڳئين اڀياس سان مطابقت هئي (ڏسو اضافي معلومات، SI، شڪل S1).Multilayer (ML) Nb-MXene 48٪ HF (hydrofluoric acid) سان ال پرت کي هٽائڻ کان پوء حاصل ڪيو ويو.ML-Nb2CTx ۽ ML-Nb4C3TX جي مورفولوجي کي اسڪيننگ اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (SEM) (ترتيب S1c ۽ S1d) ذريعي جانچيو ويو ۽ هڪ عام پرت وارو MXene مورفولوجي ڏٺو ويو، جهڙوڪ ٻه-dimensional nanoflakes لنگھندڙ پوتر-لڳاٽي لڪير مان گذري رهيا آهن.ٻئي Nb-MXenes گهڻو ڪري عام آهن MXene مرحلن سان جيڪي اڳ ۾ 27,38 ايسڊ ايچنگ ذريعي ٺهيل هئا.MXene جي ڍانچي جي تصديق ڪرڻ کان پوءِ، اسان ان کي tetrabutylammonium hydroxide (TBAOH) جي انٽرڪاليشن ذريعي پرت ڪيو، جنهن کان پوءِ واشنگ ۽ سونيڪيشن، جنهن کان پوءِ اسان سنگل ليئر يا لو-ليئر (SL) 2D Nb-MXene nanoflakes حاصل ڪيون.
اسان استعمال ڪيو هاءِ ريزوليوشن ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (HRTEM) ۽ X-ray diffraction (XRD) ايچنگ جي ڪارڪردگي کي جانچڻ لاءِ ۽ وڌيڪ ڇڪڻ.HRTEM نتيجا انورس فاسٽ فورئر ٽرانسفارم (IFFT) ۽ فاسٽ فورئر ٽرانسفارم (FFT) استعمال ڪندي تصوير 2 ۾ ڏيکاريا ويا آهن. Nb-MXene نانو فليڪس ايٽمي پرت جي ساخت کي جانچڻ ۽ انٽرپلانر جي فاصلن کي ماپڻ لاءِ آريينٽيڊ ايج اپ هئا.MXene Nb2CTx ۽ Nb4C3TX نانو فلڪس جي HRTEM تصويرن انهن جي ايٽمي طور تي پتلي پرت واري نوعيت کي ظاهر ڪيو (ڏسو تصوير. 2a1، a2)، جيئن اڳ ۾ ٻڌايو ويو آهي Naguib et al.27 ۽ Jastrzębska et al.38.ٻن ويجهن Nb2CTx ۽ Nb4C3Tx monolayers لاءِ، اسان ترتيب سان 0.74 ۽ 1.54 nm جي وچ واري فاصلي کي طئي ڪيو (Figs. 2b1,b2)، جيڪو پڻ اسان جي پوئين نتيجن سان متفق آهي38.اها وڌيڪ تصديق ڪئي وئي انورس فاسٽ فوئرر ٽرانسفارم (Fig. 2c1, c2) ۽ فاسٽ فورئر ٽرانسفارم (Fig. 2d1, d2) Nb2CTx ۽ Nb4C3Tx monolayers جي وچ ۾ فاصلو ڏيکاريندي.تصوير ڏيکاري ٿي روشني ۽ اونداهي بينڊن جو هڪ متبادل جيڪو نيوبيم ۽ ڪاربان جوهر سان ملندڙ جلندڙ آهي، جيڪو مطالع ڪيل MXenes جي پرت واري نوعيت جي تصديق ڪري ٿو.اهو نوٽ ڪرڻ ضروري آهي ته Nb2CTx ۽ Nb4C3Tx (Figures S2a ۽ S2b) لاءِ حاصل ڪيل توانائي منتشر ايڪس ري اسپيڪٽرو اسپيڪٽرا (EDX) اسپيڪٽرا اصل MAX مرحلن جو ڪو به بچيل نه ڏيکاريو آهي، ڇاڪاڻ ته ڪو به ال چوٽي معلوم نه ڪيو ويو آهي.
SL Nb2CTx ۽ Nb4C3Tx MXene nanoflakes جي خصوصيت، بشمول (a) هاءِ ريزوليوشن اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (HRTEM) سائڊ-ويو 2D نانوفليڪ اميجنگ ۽ لاڳاپيل، (b) شدت واري موڊ، (c) inverse fast Forier transform (IFFT)، (d) فاسٽ فوريئر-پيٽرن (ڊي) فاسٽ فوئريئر-پيٽرن (اي ايف بي ايم اينڪس)SL 2D Nb2CTx لاءِ، انگ اکر بيان ڪيا ويا آھن (a1, b1, c1, d1, e1).SL 2D Nb4C3Tx لاءِ، انگ اکر بيان ڪيا ويا آهن (a2، b2، c2، d2، e1).
SL Nb2CTx ۽ Nb4C3Tx MXenes جي ايڪس-ري تفاوت جي ماپن کي تصوير ۾ ڏيکاريو ويو آهي.2e1 ۽ e2، ترتيب سان.4.31 ۽ 4.32 تي چوٽيون (002) اڳئين بيان ڪيل پرت واري MXenes Nb2CTx ۽ Nb4C3TX38,39,40,41 سان ملن ٿيون.XRD جا نتيجا پڻ ظاهر ڪن ٿا ڪجھ بقايا ML ساختن ۽ MAX مرحلن جي موجودگي، پر اڪثر ڪري XRD نمونن سان لاڳاپيل SL Nb4C3Tx (Fig. 2e2).MAX مرحلن جي ننڍڙن ذرڙن جي موجودگي شايد بي ترتيب ٿيل اسٽيڪ ٿيل Nb4C3Tx تہن جي مقابلي ۾ مضبوط MAX چوٽي جي وضاحت ڪري سگھي ٿي.
وڌيڪ تحقيق تي ڌيان ڏنو ويو سائي microalgae جو تعلق R. subcapitata نسل سان آهي.اسان microalgae کي چونڊيو آهي ڇاڪاڻ ته اهي اهم پيدا ڪندڙ آهن جيڪي اهم خوراڪ جي ويبس42 ۾ شامل آهن.اهي زهريلي مادو کي هٽائڻ جي صلاحيت جي ڪري زهر جي بهترين اشارن مان هڪ آهن جيڪي خوراڪ جي زنجير جي اعليٰ سطحن تائين پهچن ٿيون.ان کان علاوه، R. subcapitata تي تحقيق SL Nb-MXenes جي عام تازي پاڻي جي مائڪروجنزمن جي حادثاتي زهر تي روشني وجهي سگھي ٿي.هن کي واضع ڪرڻ لاء، محقق اهو سمجهيو ته هر مائڪروب ماحول ۾ موجود زهراتي مرکبات لاء مختلف حساسيت آهي.اڪثر جاندارن لاءِ، مادي جو گهٽ ارتڪوز انهن جي واڌ ويجهه تي اثرانداز نه ٿيندو آهي، جڏهن ته هڪ خاص حد کان مٿي مقدار انهن کي روڪي سگهي ٿي يا موت جو سبب به بڻجي سگهي ٿي.تنهن ڪري، اسان جي مطالعي لاء مٿاڇري جي وچ ۾ رابطي جي مٿاڇري جي وچ ۾ microalgae ۽ MXenes ۽ لاڳاپيل وصولي، اسان Nb-MXenes جي بي ضرر ۽ زهر جي مقدار کي جانچڻ جو فيصلو ڪيو.هن کي ڪرڻ لاءِ، اسان 0 (هڪ حوالن جي طور تي)، 0.01، 0.1 ۽ 10 mg l-1 MXene جي ڪنسنٽريشن کي آزمايو ۽ ان کان علاوه MXene (100 mg l-1 MXene) جي تمام گهڻي مقدار سان متاثر مائڪروالگي، جيڪو انتهائي ۽ جان ليوا ٿي سگهي ٿو..ڪنهن به حياتياتي ماحول لاء.
microalgae تي SL Nb-MXenes جا اثر شڪل 3 ۾ ڏيکاريا ويا آھن، 0 mg l-1 نموني لاءِ ماپيل واڌ جي واڌاري (+) يا inhibition (-) جي فيصد طور بيان ڪيو ويو آھي.مقابلي لاءِ، Nb-MAX مرحلو ۽ ML Nb-MXenes پڻ آزمايا ويا ۽ نتيجا ڏيکاريا ويا SI ۾ (ڏسو تصوير. S3).حاصل ڪيل نتيجن جي تصديق ڪئي وئي آهي ته SL Nb-MXenes 0.01 کان 10 mg/l جي گهٽ ڪنسنٽريشن جي حد ۾ تقريبن مڪمل طور تي زهر کان خالي آهي، جيئن تصوير 3a،b ۾ ڏيکاريل آهي.Nb2CTx جي صورت ۾، اسان مخصوص رينج ۾ 5٪ کان وڌيڪ ecotoxicity نه ڏٺو.
SL (a) Nb2CTx ۽ (b) Nb4C3TX MXene جي موجودگي ۾ microalgae جي واڌ جو محرڪ (+) يا روڪيو (-).24، 48 ۽ 72 ڪلاڪ MXene-microalgae رابطي جو تجزيو ڪيو ويو. اهم ڊيٽا (t-test، p <0.05) هڪ ستاري (*) سان نشان لڳل هئا. اهم ڊيٽا (t-test، p <0.05) هڪ ستاري (*) سان نشان لڳل هئا. Значимые данные (t-критерий, p < 0,05) отмечены звездочкой (*). اهم ڊيٽا (t-test، p <0.05) هڪ ستاري (*) سان نشان لڳل آهن.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 данные (t-test, p <0,05) отмечены звездочкой (*). اهم ڊيٽا (t-test، p <0.05) هڪ ستاري (*) سان نشان لڳل آهن.ڳاڙهي تير اشارو ڪري ٿو ته روڪڻ واري محرک جي خاتمي کي.
ٻئي طرف، Nb4C3TX جي گھٽ ڪنسنٽريشنز ٿورو وڌيڪ زهريلو ثابت ٿيو، پر 7٪ کان وڌيڪ نه.جيئن توقع ڪئي وئي، اسان ڏٺو ته MXenes 100mg L-1 تي وڌيڪ زهر ۽ مائڪروالگي جي واڌ جي نمائش هئي.دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، مواد مان ڪنهن به MAX يا ML نموني جي مقابلي ۾ atoxic / toxic اثرات جو ساڳيو رجحان ۽ وقت انحصار نه ڏيکاريو (تفصيل لاءِ SI ڏسو).جڏهن ته MAX مرحلي لاءِ (ڏسو تصوير. S3) زهر تقريبن 15-25٪ تائين پهچي ويو ۽ وقت سان گڏ وڌي ويو، SL Nb2CTx ۽ Nb4C3TX MXene لاءِ ريورس رجحان ڏٺو ويو.microalgae جي واڌ جي روڪٿام وقت سان گهٽجي وئي.اهو 24 ڪلاڪن کان پوءِ تقريبن 17٪ تائين پهچي ويو ۽ 72 ڪلاڪن کان پوءِ 5٪ کان گهٽجي ويو (تصوير 3a، b، ترتيب سان).
وڌيڪ اهم، SL Nb4C3TX لاءِ، 24 ڪلاڪن کان پوءِ مائڪرالگي جي واڌ جي رفتار 27 سيڪڙو تائين پهتي، پر 72 ڪلاڪن کان پوءِ اها گهٽجي 1 سيڪڙو ٿي وئي.تنهن ڪري، اسان مشاهدو اثر ليبل ڪيو جيئن محرک جي انسائيڪلوپيڊيا جي طور تي، ۽ اثر SL Nb4C3TX MXene لاء مضبوط هو.SL Nb2CTx MXene جي مقابلي ۾ مائڪروالگي جي واڌ جو محرڪ اڳ ۾ Nb4C3TX (10 mg L-1 تي 24 h لاءِ تعامل) سان نوٽ ڪيو ويو.بائيو ماس ڊبلنگ ريٽ وکر ۾ منع ڪرڻ-حوصلا افزائي واري اثر پڻ چڱي طرح ڏيکاريل هئي (تفصيل لاءِ تصوير S4 ڏسو).ايترو پري، صرف Ti3C2TX MXene جي ecotoxicity مختلف طريقن سان اڀياس ڪيو ويو آهي.هي زيبرا فش جنين 44 لاءِ زهريلو نه آهي پر مائڪروالگي ڊيسموڊيسمس ڪواڊريڪائوڊا ۽ سورغم سيڪراٽم ٻوٽن45 لاءِ معتدل ماحوليات جوڳو آهي.مخصوص اثرات جي ٻين مثالن ۾ عام سيل لائنن جي ڀيٽ ۾ ڪينسر جي سيل لائنن کي وڌيڪ زهر شامل آهي 46,47.اهو فرض ڪري سگهجي ٿو ته ٽيسٽ حالتون Nb-MXenes جي موجودگي ۾ مشاهدو مائڪروالگي جي واڌ ۾ تبديلين تي اثر انداز ٿينديون.مثال طور، ڪلوروپلاسٽ اسٽروما ۾ اٽڪل 8 جو pH RuBisCO اينزيم جي موثر آپريشن لاءِ بهتر آهي.تنهن ڪري، pH تبديليون منفي طور تي فوتوسنٿيسس جي شرح تي اثر انداز ڪن ٿيون 48,49.بهرحال، اسان تجربو دوران پي ايڇ ۾ اهم تبديلين جو مشاهدو نه ڪيو (تفصيل لاء SI، تصوير S5 ڏسو).عام طور تي، Nb-MXenes سان گڏ مائڪروالگي جي ثقافتن وقت سان حل جي پي ايڇ کي ٿوري گھٽائي ڇڏيو.بهرحال، هي گهٽتائي خالص وچولي جي پي ايڇ ۾ تبديلي جي برابر هئي.ان کان علاوه، مختلف قسمن جي حد مليل هئي، جيڪا ماپ جي خالص ڪلچر جي مائڪروالگي (ڪنٽرول نموني) لاء ماپ ڪئي وئي هئي.اهڙيء طرح، اسان اهو نتيجو ڪريون ٿا ته فتوسنتيسس وقت سان پي ايڇ ۾ تبديلين کان متاثر نه آهي.
ان کان علاوه، ٺهڪندڙ MXenes جي مٿاڇري جي آخر (Tx جي طور تي ظاهر ڪيل) آهي.اهي بنيادي طور تي فنڪشنل گروپ آهن -O، -F ۽ -OH.بهرحال، مٿاڇري جي ڪيمسٽري جو تعلق سڌو سنئون جي طريقن سان آهي.اهي گروپ سڃاتل آهن بي ترتيب طور تي سطح تي ورهايل آهن، ان کي MXene50 جي ملڪيت تي انهن جي اثر جي اڳڪٿي ڪرڻ ڏکيو آهي.اهو دليل ڏئي سگهجي ٿو ته Tx روشنيءَ ذريعي نائوبيم جي آڪسائيڊشن لاءِ ڪيٽيليٽڪ قوت ٿي سگهي ٿي.مٿاڇري جي فنڪشنل گروپن کي يقيني طور تي ڪيترن ئي اينڪرنگ سائيٽون مهيا ڪن ٿيون انهن جي بنيادي فوٽوڪاتلسٽس لاء هيٽروجنڪشن 51 ٺاهڻ لاء.جڏهن ته، ترقي وچولي جوڙجڪ هڪ مؤثر فوٽوڪالسٽسٽ مهيا نه ڪيو (تفصيلي وچولي جوڙجڪ SI ٽيبل S6 ۾ ڳولي سگھجي ٿو).ان کان علاوه، ڪنهن به مٿاڇري جي تبديلي پڻ تمام ضروري آهي، ڇاڪاڻ ته MXenes جي حياتياتي سرگرمي کي پرت جي پوسٽ پروسيسنگ، آڪسائيڊشن، نامياتي ۽ غير نامياتي مرکبات جي ڪيميائي سطح جي تبديلي جي ڪري تبديل ٿي سگهي ٿي 52,53,54,55,56 يا مٿاڇري جي چارج انجنيئرنگ38.تنهن ڪري، جانچڻ لاءِ ته ڇا نائوبيم آڪسائيڊ جو وچولي ۾ مادي عدم استحڪام سان ڪو تعلق آهي، اسان مائڪروالگي جي ترقي وچولي ۽ ديونائيز ٿيل پاڻي (مقابلي لاءِ) ۾ زيٽا (ζ) امڪانيات جو مطالعو ڪيو.اسان جا نتيجا ظاھر ڪن ٿا ته SL Nb-MXenes ڪافي مستحڪم آھن (ڏسو SI Fig. S6 MAX ۽ ML نتيجن لاءِ).SL MXenes جي zeta امڪاني -10 mV بابت آهي.SR Nb2CTx جي صورت ۾، ζ جي قيمت Nb4C3Tx جي ڀيٽ ۾ ڪجھ وڌيڪ منفي آھي.ζ قدر ۾ اهڙي تبديلي ظاهر ڪري سگھي ٿي ته منفي طور تي چارج ٿيل MXene نانو فلڪس جي مٿاڇري ڪلچر وچولي مان مثبت طور تي چارج ٿيل آئنز جذب ڪري ٿي.ڪلچر وچولي ۾ Nb-MXenes جي زٽا صلاحيت ۽ چالکائي جي عارضي ماپون (وڌيڪ تفصيل لاءِ SI ۾ شڪل S7 ۽ S8 ڏسو) اسان جي مفروضي جي حمايت ڪن ٿيون.
جڏهن ته، ٻنهي Nb-MXene SLs صفر کان گهٽ ۾ گهٽ تبديليون ڏيکاريا آهن.اهو واضح طور تي microalgae جي ترقي وچولي ۾ انهن جي استحڪام کي ظاهر ڪري ٿو.ان کان علاوه، اسان اندازو ڪيو ته ڇا اسان جي سائي مائڪالگي جي موجودگي وچولي ۾ Nb-MXenes جي استحڪام تي اثر انداز ٿيندي.غذائيت جي ميڊيا ۽ ڪلچر ۾ مائڪروالگي سان رابطي کان پوء MXenes جي زيتا جي صلاحيت ۽ چالکائي جا نتيجا SI (Figures S9 ۽ S10) ۾ ڳولي سگهجن ٿا.دلچسپ ڳالهه اها آهي ته اسان محسوس ڪيو ته مائڪروالگي جي موجودگي ٻنهي MXenes جي تڪرار کي مستحڪم ڪرڻ لڳي.Nb2CTx SL جي صورت ۾، زيتا جي صلاحيت به وقت سان گڏ ٿوري گھٽجي وئي وڌيڪ منفي قدرن تائين (-15.8 بمقابله -19.1 mV انڪيوبيشن جي 72 h کان پوءِ).SL Nb4C3TX جي zeta جي صلاحيت ٿورو وڌي وئي، پر 72 h کان پوءِ ان اڃا تائين نانو فلڪس کان وڌيڪ استحڪام ڏيکاريو، سواءِ microalgae (-18.1 vs. -9.1 mV).
اسان پڻ مليا Nb-MXene حلن جي گھٽ چالکائي مائڪروالگي جي موجودگي ۾ پکڙيل آهي، اشارو ڪري ٿو ته غذائيت وچولي ۾ آئن جي گھٽ مقدار.خاص طور تي، پاڻيء ۾ MXenes جي عدم استحڪام بنيادي طور تي مٿاڇري جي آڪسائيڊشن جي سبب آهي57.تنهن ڪري، اسان کي شڪ آهي ته سائي microalgae ڪنهن نه ڪنهن طرح Nb-MXene جي مٿاڇري تي ٺهيل آڪسائيڊز کي صاف ڪيو ۽ انهن جي واقعن کي به روڪيو (MXene جي آڪسائيڊشن).اهو microalgae پاران جذب ڪيل مواد جي قسمن جي مطالعي سان ڏسي سگهجي ٿو.
جڏهن ته اسان جي ecotoxicological مطالعي مان اشارو ڪيو ويو آهي ته مائڪالگي وقت جي مٿان Nb-MXenes جي زهر کي ختم ڪرڻ جي قابل هئا ۽ حوصلہ افزائي ترقي جي غير معمولي نمائش، اسان جي مطالعي جو مقصد عمل جي ممڪن ميڪانيزم جي تحقيق ڪرڻ هو.جڏهن جاندار جهڙوڪ الجي انهن مرکبات يا مواد جي سامهون اچن ٿا جيڪي انهن جي ماحولياتي نظام کان اڻ واقف آهن، اهي مختلف طريقن سان رد عمل ڪري سگهن ٿا 58,59.زهريلو ڌاتو آڪسائيڊس جي غير موجودگيءَ ۾، مائڪالگي پاڻ کي کارائي سگهي ٿو، انهن کي مسلسل وڌڻ جي اجازت ڏئي ٿو 60.زهريلي مادو جي انجڻ کان پوء، دفاعي ميڪانيزم چالو ٿي سگھي ٿو، جهڙوڪ شڪل يا شڪل تبديل ڪرڻ.جذب جي امڪان کي پڻ غور ڪيو وڃي 58,59.خاص طور تي، دفاعي ميڪانيزم جي ڪنهن به نشاني ٽيسٽ مرڪب جي زهر جو واضح اشارو آهي.تنهن ڪري، اسان جي وڌيڪ ڪم ۾، اسان SEM پاران SL Nb-MXene nanoflakes ۽ microalgae جي وچ ۾ امڪاني سطح جي رابطي جي تحقيق ڪئي ۽ X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) پاران Nb-based MXene جي ممڪن جذب.نوٽ ڪريو ته SEM ۽ XRF تجزيا صرف MXene جي بلند ترين ڪنسنٽريشن تي ڪارڪردگي جي زهر جي مسئلن کي حل ڪرڻ لاءِ ڪيا ويا.
SEM جا نتيجا Fig.4 ۾ ڏيکاريا ويا آهن.غير علاج ٿيل مائڪروالگي سيلز (ڏسو تصوير. 4a، حوالو نمونو) واضح طور تي عام R. subcapitata morphology ۽ croissant-like سيل جي شڪل ڏيکاري ٿي.سيل ظاهر ٿيندا آهن ۽ ڪجهه غير منظم ٿيل آهن.ڪجهه microalgae سيلز هڪ ٻئي سان اوورليپ ۽ هڪ ٻئي سان جڙيل آهن، پر اهو شايد نموني تيار ڪرڻ جي عمل جي ڪري ٿي.عام طور تي، خالص microalgae سيلز هڪ هموار مٿاڇري هئي ۽ ڪا به مورفولوجي تبديلي نه ڏيکاري.
SEM تصويرون ڏيکاريندي مٿاڇري رابطي جي وچ ۾ سائي microalgae ۽ MXene nanosheets جي وچ ۾ رابطي جي 72 ڪلاڪن کان پوءِ انتهائي ڪنسنٽريشن تي (100 mg L-1).(a) SL (b) Nb2CTx ۽ (c) Nb4C3TX MXenes سان رابطي کان پوءِ علاج نه ٿيل سائي مائڪرالگي.نوٽ ڪريو ته Nb-MXene nanoflakes ڳاڙهي تير سان نشان لڳل آهن.مقابلي لاءِ، هڪ نظرياتي خوردبيني مان تصويرون پڻ شامل ڪيون ويون آهن.
ان جي ابتڙ، SL Nb-MXene nanoflakes پاران جذب ڪيل مائڪالگي سيلز خراب ٿي ويا (ڏسو تصوير. 4b، سي، ڳاڙهي تير).Nb2CTx MXene (Fig. 4b) جي صورت ۾، مائڪراالجي جڙيل ٻه طرفي نانوسڪيلز سان گڏ وڌندا آھن، جيڪي پنھنجي مورفولوجي کي تبديل ڪري سگھن ٿا.خاص طور تي، اسان انهن تبديلين کي روشني خوردبيني جي تحت پڻ ڏٺو (تفصيل لاء SI شڪل S11 ڏسو).هن مورفولوجي منتقلي جو بنيادي بنياد آهي مائڪروالگي جي فزيالوجي ۾ ۽ انهن جي پاڻ کي بچائڻ جي صلاحيت سيل جي مورفولوجي کي تبديل ڪندي، جهڙوڪ سيل حجم 61 وڌائڻ.تنهن ڪري، اهو ضروري آهي ته microalgae سيلز جو تعداد چيڪ ڪريو جيڪي اصل ۾ Nb-MXenes سان رابطي ۾ آهن.SEM مطالعي مان معلوم ٿئي ٿو ته تقريبن 52٪ microalgae cells Nb-MXenes کي بي نقاب ڪيو ويو، جڏهن ته 48٪ انهن microalgae سيلز رابطي کان پاسو ڪيو.SL Nb4C3Tx MXene لاءِ، microalgae MXene سان رابطي کان پاسو ڪرڻ جي ڪوشش ڪندا آهن، ان ڪري ٻه طرفي نانوسڪيلز (تصوير 4c) مان مقامي ۽ وڌندا آهن.تنهن هوندي، اسان microalgae سيلز ۽ انهن جي نقصان ۾ نانوسڪيلز جي دخول جو مشاهدو نه ڪيو.
سيل جي مٿاڇري تي ذرڙن جي جذب ٿيڻ ۽ نام نهاد شيڊنگ (شيڊنگ) اثر62 جي ڪري فوٽوسنٿيسس جي روڪٿام لاءِ خود تحفظ پڻ وقت تي منحصر جوابي رويي آهي.اهو واضح آهي ته هر شئي (مثال طور، Nb-MXene nanoflakes) جيڪا microalgae جي وچ ۾ آهي ۽ روشني جو ذريعو کلوروپلاسٽن جي جذب ڪيل روشني جي مقدار کي محدود ڪري ٿي.بهرحال، اسان کي ڪو شڪ ناهي ته اهو حاصل ڪيل نتيجن تي هڪ اهم اثر آهي.جيئن ته اسان جي خوردبيني مشاهدن مان ڏيکاريل آهي، 2D نانو فليڪس مڪمل طور تي ويڙهيل نه هئا يا مائڪروالگي جي مٿاڇري تي ٻڌل نه هئا، جيتوڻيڪ جڏهن مائڪروالگي سيلز Nb-MXenes سان رابطي ۾ هئا.ان جي بدران، نانو فلڪس انهن جي مٿاڇري کي ڍڪڻ کان سواء مائڪروالگي سيلز ڏانهن رخ ڪيو ويو.نانو فليڪس/مائڪروالگي جو اهڙو سيٽ مائڪالگي سيلز پاران جذب ٿيل روشني جي مقدار کي خاص طور تي محدود نٿو ڪري سگهي.ان کان علاوه، ڪجهه اڀياس پڻ ڏيکاريا آهن ته روشني جذب ڪرڻ ۾ هڪ بهتري جو مظاهرو ڪيو ويو آهي فوٽوسنٿيٽڪ آرگنزمز جي موجودگي ۾ ٻه-dimensional nanomaterials 63,64,65,66.
جيئن ته SEM تصويرون سڌو سنئون مائڪروالگي سيلز پاران نيوبيم جي اپٽيڪ جي تصديق نه ڪري سگھن ٿيون، اسان جو وڌيڪ مطالعو هن مسئلي کي واضح ڪرڻ لاء ايڪس ري فلوروسينس (XRF) ۽ ايڪس ري فوٽو اليڪٽران اسپيڪٽروڪوپي (XPS) تجزيو ڏانهن رخ ڪيو.تنهن ڪري، اسان حوالن جي اين بي چوٽي جي شدت جو مقابلو ڪيو مائڪروالگي نموني جو جيڪو MXenes سان رابطو نه ڪيو، MXene nanoflakes microalgae سيلز جي مٿاڇري کان الڳ ٿيل، ۽ منسلڪ MXenes کي هٽائڻ کان پوء مائڪروالگل سيلز.اها ڳالهه نوٽ ڪرڻ جي قابل آهي ته جيڪڏهن ڪو به Nb اپٽيڪ نه آهي، مائڪروالگي سيلز پاران حاصل ڪيل Nb قدر منسلڪ نانوسڪيلز کي هٽائڻ کان پوء صفر ٿيڻ گهرجي.تنهن ڪري، جيڪڏهن Nb اپٽيڪ ٿئي ٿي، ٻنهي XRF ۽ XPS نتيجن کي واضح Nb چوٽي ڏيکارڻ گهرجي.
XRF اسپيڪٽرا جي صورت ۾، microalgae جا نمونا SL Nb2CTx ۽ Nb4C3Tx MXene لاءِ SL Nb2CTx ۽ Nb4C3Tx MXene سان رابطي کان پوءِ Nb چوٽي ڏيکاريا ويا (ڏسو تصوير. 5a، اهو پڻ نوٽ ڪريو ته MAX ۽ ML MXenes جا نتيجا ڏيکاريا ويا آهن، S12SIgs ۾ ڏيکاريا ويا آهن).دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، Nb چوٽي جي شدت ٻنهي صورتن ۾ ساڳي آهي (شڪل 5a ۾ ڳاڙهو بار).ان مان ظاهر ٿئي ٿو ته الجي وڌيڪ Nb جذب نه ڪري سگهي، ۽ Nb جمع ڪرڻ جي وڌ ۾ وڌ گنجائش سيلز ۾ حاصل ڪئي وئي، جيتوڻيڪ ٻه ڀيرا وڌيڪ Nb4C3Tx MXene microalgae سيلز سان جڙيل هو (شڪل 5a ۾ نيري بار).خاص طور تي، ڌاتو جذب ڪرڻ جي microalgae جي صلاحيت ماحول ۾ ڌاتو آڪسائيڊ جي ڪنسنٽريشن تي منحصر آهي 67,68.شمشاد et al.67 معلوم ٿيو ته تازو پاڻي جي الجي جي جذب ڪرڻ جي صلاحيت گھٽجي ٿي پي ايڇ وڌڻ سان.Raize et al.68 نوٽ ڪيو ته ڌاتن کي جذب ڪرڻ لاءِ سامونڊي ويڊ جي صلاحيت Pb2+ لاءِ Ni2+ جي ڀيٽ ۾ 25 سيڪڙو وڌيڪ هئي.
(a) 72 ڪلاڪن لاءِ SL Nb-MXenes (100 mg L-1) جي انتهائي ڪنسنٽريشن تي پکڙيل سائي مائڪرالگي سيلز پاران بيسل Nb کڻڻ جا XRF نتيجا.نتيجا ظاهر ڪن ٿا α جي موجودگي خالص مائڪروالگي سيلز (ڪنٽرول نموني، گرين ڪالمن) ۾، 2D نانو فليڪس مٿاڇري کان الڳ ٿيل مائڪروالگي سيلز (نيرو ڪالمن)، ۽ مٿاڇري کان 2D نانو فليڪس (ڳاڙهي ڪالمن) کان الڳ ٿيڻ کان پوء مائڪروالگي سيلز.عنصري Nb جو مقدار، (b) مائڪروالگي نامياتي اجزاء جي ڪيميائي ساخت جو سيڪڙو (C=O ۽ CHx/C-O) ۽ Nb آڪسائيڊ مائڪروالگي سيلز ۾ موجود آهن SL Nb-MXenes سان انڪيوبيشن کان پوءِ، (c-e) XPS SL Nb2CTbx4en جي اندروني چوٽي جي ٺهڪندڙ چوٽي جي فٽنگ (microalgae) گي سيلز.
تنهن ڪري، اسان کي اميد آهي ته Nb جذب ٿي سگهي ٿو algal سيلز ذريعي آڪسائيڊ جي صورت ۾.ھن کي جانچڻ لاء، اسان MXenes Nb2CTx ۽ Nb4C3TX ۽ الگا سيلز تي XPS اڀياس ڪيا.Nb-MXenes ۽ MXenes سان microalgae جي تعامل جا نتيجا algae سيلز کان الڳ ٿيل آهن انجينرن ۾ ڏيکاريل آهن.5b.جيئن توقع ڪئي وئي، اسان مائڪروالگي جي مٿاڇري کان MXene کي هٽائڻ کان پوء مائڪروالگي نموني ۾ Nb 3d چوٽيون معلوم ڪيون.C=O، CHx/CO، ۽ Nb آڪسائيڊ جو مقداري اندازو لڳايو ويو Nb 3d، O 1s، ۽ C 1s اسپيڪٽرا جي بنياد تي حاصل ڪيل Nb2CTx SL (Fig. 5c-e) ۽ Nb4C3Tx SL (Fig. 5c-e).) incubated microalgae مان حاصل ڪيل.شڪل 5f–h) MXenes.جدول S1-3 ڏيکاري ٿو چوٽي جي ماپن جا تفصيل ۽ مجموعي ڪيمسٽري جو نتيجو.اهو قابل ذڪر آهي ته Nb 3d علائقا Nb2CTx SL ۽ Nb4C3Tx SL (Fig. 5c، f) هڪ Nb2O5 جزو سان ملن ٿا.هتي، اسان کي اسپيڪٽرا ۾ ڪا به MXene سان لاڳاپيل چوٽيون نه مليون آهن، انهي مان ظاهر ٿئي ٿو ته مائڪروالگي سيلز صرف Nb جي آڪسائيڊ فارم کي جذب ڪن ٿا.ان کان علاوه، اسان C-C، CHx/C-O، C=O، ۽ -COOH اجزاء سان گڏ C 1 s اسپيڪٽرم جو اندازو لڳايو.اسان CHx/C-O ۽ C=O چوٽيون ڏنيون آهن مائڪروالگي سيلز جي نامياتي مدد لاءِ.اهي نامياتي جزا Nb2CTx SL ۽ Nb4C3TX SL ۾ C 1s جي چوٽي جو 36٪ ۽ 41٪ ترتيب ڏين ٿا.اسان پوءِ SL Nb2CTx ۽ SL Nb4C3TX جي O 1s اسپيڪٽرا کي Nb2O5 سان لڳايو، مائڪروالگي جا نامياتي اجزاء (CHx/CO)، ۽ سطح تي جذب ٿيل پاڻي.
آخرڪار، XPS جا نتيجا واضح طور تي ظاهر ڪيا ويا Nb جي شڪل، نه رڳو ان جي موجودگي.Nb 3d سگنل جي پوزيشن ۽ deconvolution جي نتيجن جي مطابق، اسان تصديق ڪريون ٿا ته Nb صرف آڪسائيڊ جي صورت ۾ جذب ​​ٿئي ٿو ۽ نه خود آئن يا MXene.ان کان علاوه، XPS جا نتيجا ڏيکاريا ويا آهن ته مائڪالگي سيلز SL Nb4C3TX MXene جي مقابلي ۾ SL Nb2CTx کان Nb آڪسائيڊ کڻڻ جي وڏي صلاحيت رکن ٿا.
جڏهن ته اسان جي Nb اپٽيڪ جا نتيجا شاندار آهن ۽ اسان کي MXene جي تباهي کي سڃاڻڻ جي اجازت ڏين ٿا، 2D نانو فلڪس ۾ لاڳاپيل مورفولوجي تبديلين کي ٽريڪ ڪرڻ لاء ڪو طريقو موجود ناهي.تنهن ڪري، اسان پڻ هڪ مناسب طريقو تيار ڪرڻ جو فيصلو ڪيو جيڪو 2D Nb-MXene nanoflakes ۽ microalgae سيلز ۾ واقع ٿيندڙ ڪنهن به تبديلين جو سڌو سنئون جواب ڏئي سگهي ٿو.اهو نوٽ ڪرڻ ضروري آهي ته اسان فرض ڪريون ٿا ته جيڪڏهن پاڻ ۾ ملندڙ نسلن ۾ ڪنهن به تبديلي، ٺهڪندڙ يا خراب ٿيڻ جي صورت ۾، اهو جلدي پاڻ کي ظاهر ڪرڻ گهرجي جيئن ته شڪل جي پيٽرولن ۾ تبديليون، جهڙوڪ برابر گول دائري جو قطر، گولائي، فيريٽ ويڪر، يا فيريٽ ڊگھائي.جيئن ته اهي پيرا ميٽر ڊگهو ذرات يا ٻه طرفي نانو فليڪس بيان ڪرڻ لاءِ موزون آهن، انهن جي ٽريڪنگ ذريعي متحرڪ ذرات جي شڪل جي تجزيي سان اسان کي SL Nb-MXene nanoflakes جي morphological تبديلي بابت قيمتي معلومات ملندي.
حاصل ڪيل نتيجا شڪل 6 ۾ ڏيکاريا ويا آھن. مقابلي لاءِ، اسان اصل MAX مرحلو ۽ ML-MXenes کي پڻ آزمايو آھي (ڏسو SI انگ اکر S18 ۽ S19).ذرات جي شڪل جي متحرڪ تجزيي ڏيکاري ٿي ته ٻن Nb-MXene SLs جي سڀني شڪلن جا پيرا ميٽر مائڪروالگي سان رابطي کان پوء خاص طور تي تبديل ٿي ويا.جيئن ڏيکاريو ويو آهي برابر گول دائري جي قطر جي ماپيٽر (Fig. 6a, b)، وڏي نانو فليڪس جي ڀاڱي جي گهٽجي چوٽي جي شدت ظاهر ڪري ٿي ته اهي ننڍا ٽڪرا ٽڪرا ٿي ويندا آهن.انجير تي.6c، d ڏيکاري ٿو چوٽيءَ ۾ گھٽتائي سان جڙيل ٽڪرين جي ٽرانسورس سائيز (نانو فليڪس جي ڊگھائي)، 2D نانو فليڪس جي تبديلي کي وڌيڪ ذرو جھڙي شڪل ۾.شڪل 6e-h ڏيکاريندي ترتيبوار فيرٽ جي ويڪر ۽ ڊگھائي.فيرٽ ويڪر ۽ ڊگھائي مڪمل ڪندڙ پيٽرولر آھن ۽ تنھنڪري گڏ ٿيڻ گھرجي.microalgae جي موجودگي ۾ 2D Nb-MXene nanoflakes جي انڪيوبيشن کان پوء، انهن جي Feret رابطي جي چوٽي کي منتقل ڪيو ويو ۽ انهن جي شدت گهٽجي وئي.انهن نتيجن جي بنياد تي مورفولوجي، XRF ۽ XPS سان ميلاپ ۾، اسان اهو نتيجو ڪيو ته مشاهدو ڪيل تبديليون مضبوط طور تي آڪسائيڊشن سان لاڳاپيل آهن جيئن آڪسائيڊ ٿيل MXenes وڌيڪ جھرڻ بڻجي ويندا آهن ۽ ٽڪرن ۽ گولي آڪسائيڊ ذرات 69,70 ۾ ڀڄي ويندا آهن.
MXene جي تبديليءَ جو تجزيو گرين مائڪرالگي سان رابطي کان پوءِ.متحرڪ ذرات جي شڪل جو تجزيو اهڙن پيرا ميٽرن کي مدنظر رکي ٿو جيئن (a, b) برابر گول دائري جو قطر، (c, d) گولائي، (e, f) Feret جي ويڪر ۽ (g, h) Feret ڊگھائي.انهي جي پڇاڙيء ۾، ٻه حوالا مائڪروالگي نموني گڏ ڪيا ويا پرائمري SL Nb2CTx ۽ SL Nb4C3Tx MXenes، SL Nb2CTx ۽ SL Nb4C3Tx MXenes، خراب ٿيل microalgae، ۽ علاج ٿيل microalgae SL Nb2CTx ۽ SL Nb4Cs3Tx.ڳاڙهي تير مطالعي ڪيل ٻن-dimensional nanoflakes جي شڪل جي ماپن جي منتقلي کي ڏيکاري ٿو.
جيئن ته شڪل جي پيٽرولر جو تجزيو تمام قابل اعتماد آهي، اهو پڻ microalgae سيلز ۾ مورفولوجي تبديلين کي ظاهر ڪري سگهي ٿو.تنهن ڪري، اسان 2D Nb nanoflakes سان رابطي کان پوءِ خالص مائڪروالگي سيلز ۽ سيلز جي برابر گول دائري جي قطر، گولائي، ۽ فيريٽ ويڪر/ڊگھائي جو تجزيو ڪيو.انجير تي.6a-h ڏيکاريو تبديلين جي شڪل جي پيٽرولن ۾ algae سيلز، جيئن ته ثبوت جي شدت ۾ گھٽتائي ۽ ميڪسيما جي هڪ شفٽ جي اعلي قدرن ڏانهن.خاص طور تي، سيل جي گولائي جي پيٽرولن کي وڌايو ويو سيلز ۾ گهٽتائي ۽ گولي سيلز ۾ اضافو (تصوير 6a، b).ان کان علاوه، فيرٽ سيل جي چوٽي ڪيترن ئي مائڪرو ميٽرز کان وڌي وئي SL Nb2CTx MXene (Fig. 6e) سان رابطي کان پوءِ SL Nb4C3TX MXene (Fig. 6f) جي مقابلي ۾.اسان کي شڪ آهي ته اهو Nb2CTx SR سان رابطي تي مائڪروالگي پاران Nb آڪسائيڊ جي مضبوط اپٽيڪ جي ڪري ٿي سگهي ٿو.ان جي مٿاڇري تي Nb فليڪس جو گهٽ سخت ڳنڍڻ جي نتيجي ۾ گهٽ ۾ گهٽ شيڊنگ اثر سان سيل جي واڌ ٿي سگهي ٿي.
microalgae جي شڪل ۽ سائيز جي ماپن ۾ تبديلين جا اسان جا مشاهدا ٻين مطالعي کي پورو ڪن ٿا.گرين مائڪرالگي پنهنجي مورفولوجي کي ماحولياتي دٻاءُ جي جواب ۾ سيل جي سائيز، شڪل يا ميٽابولزم کي تبديل ڪندي تبديل ڪري سگهن ٿا61.مثال طور، سيلز جي سائيز کي تبديل ڪندي غذائي اجزاء جي جذب کي آسان بڻائي ٿو71.ننڍا الگا سيلز گهٽ غذائيت جي اپٽيڪ ۽ خراب ترقي جي شرح ڏيکاريندا آهن.ان جي ابتڙ، وڏا سيل وڌيڪ غذائي مواد استعمال ڪندا آهن، جيڪي پوءِ 72,73 اندر اندر جمع ڪيا ويندا آهن.Machado ۽ Soares ڏٺائين ته fungicide triclosan سيل جي سائيز وڌائي سگهي ٿو.انهن کي پڻ algae74 جي شڪل ۾ وڏيون تبديليون مليون.ان کان علاوه، Yin et al.9 پڻ ظاھر ڪيو morphological تبديليون algae ۾ گھٽتائي گرافين آڪسائيڊ nanocomposites جي نمائش کان پوء.تنهن ڪري، اهو واضح آهي ته microalgae جي تبديل ٿيل سائيز/شڪل پيٽرولر MXene جي موجودگي جي سبب آهن.جيئن ته سائيز ۽ شڪل ۾ هي تبديلي غذائي اجزاء جي اپٽيڪ ۾ تبديلين جو اشارو آهي، اسان يقين رکون ٿا ته وقت سان ماپ ۽ شڪل جي پيٽرولن جو تجزيو Nb-MXenes جي موجودگي ۾ microalgae پاران نائوبيم آڪسائيڊ جي اپٽيڪ کي ظاهر ڪري سگھي ٿو.
ان کان علاوه، MXenes algae جي موجودگي ۾ آڪسائيڊ ٿي سگھي ٿو.Dalai et al.75 مشاهدو ڪيو ويو ته سائي الجي جي مورفولوجي نانو-TiO2 ۽ Al2O376 جي سامهون هڪجهڙائي نه هئي.جيتوڻيڪ اسان جا مشاهدا موجوده مطالعي سان ملندڙ جلندڙ آهن، اهو صرف 2D نانو فليڪس جي موجودگي ۾ MXene جي تباهي واري شين جي لحاظ کان بائيو ميڊيڪيشن جي اثرات جي مطالعي سان لاڳاپيل آهي ۽ نانو ذرات نه.جيئن ته MXenes 31,32,77,78 ميٽيل آڪسائيڊز ۾ خراب ٿي سگهن ٿا، اهو سمجهڻ مناسب آهي ته اسان جا Nb نانو فليڪس پڻ مائڪروالگي سيلز سان رابطي کان پوء Nb آڪسائيڊ ٺاهي سگهن ٿا.
2D-Nb نانوفلڪس جي گھٽتائي جي وضاحت ڪرڻ لاءِ آڪسائيڊيشن جي عمل جي بنياد تي ڊمپوزيشن ميڪانيزم ذريعي، اسان اعليٰ ريزوليوشن ٽرانسميشن اليڪٽران مائڪرو اسڪوپي (HRTEM) (Fig. 7a,b) ۽ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) (Fig. 7) استعمال ڪندي مطالعو ڪيو.7c-i ۽ جدول S4-5).ٻئي طريقا 2D مواد جي آڪسائيڊشن جي مطالعي لاء مناسب آهن ۽ هڪ ٻئي کي پورو ڪن ٿا.HRTEM ٻن طرفن واري پرت واري جوڙجڪ جي تباهي ۽ ڌاتو آڪسائيڊ نانو پارٽيڪلز جي بعد ۾ ظاهر ٿيڻ جو تجزيو ڪرڻ جي قابل آهي، جڏهن ته XPS سطحي بانڊن سان حساس آهي.ان مقصد لاءِ، اسان 2D Nb-MXene نانو فليڪس آزمايا جيڪي مائڪرالگي سيل جي انتشار مان ڪڍيا ويا، يعني مائڪروالگي سيلز سان رابطي کان پوءِ سندن شڪل (ڏسو تصوير 7).
HRTEM تصويرون آڪسائيڊ ٿيل (a) SL Nb2CTx ۽ (b) SL Nb4C3Tx MXenes جي مورفولوجي ڏيکاريندي، XPS تجزيي جا نتيجا ڏيکاريندي (c) آڪسائيڊ شين جي ٺاھڻ کان پوءِ گھٽتائي، (d-f) SL Nb2CTxe جي XPS اسپيڪٽرا جي اجزاء جي چوٽي ميلاپ ۽ سائي Nb2C3Tx جي مرمت (مائڪرو ايس ايل سي ٽيڪس) سان.
HRTEM مطالعي جي تصديق ڪئي وئي آڪسائيڊشن جي ٻن قسمن جي Nb-MXene nanoflakes.جيتوڻيڪ نانو فليڪس ڪجهه حد تائين پنهنجي ٻه طرفي مورفولوجي کي برقرار رکيو، آڪسائيڊيشن جي نتيجي ۾ MXene نانو فليڪس جي مٿاڇري کي ڍڪيل ڪيترن ئي نانو ذرات جي ظاهر ٿيڻ جي نتيجي ۾ (ڏسو تصوير. 7a،b).C Nb 3d ۽ O 1s سگنلن جي XPS تجزيو ظاهر ڪيو ته Nb آڪسائيڊ ٻنهي صورتن ۾ ٺهيل هئا.جيئن ته شڪل 7c ۾ ڏيکاريل آهي، 2D MXene Nb2CTx ۽ Nb4C3TX وٽ Nb 3d سگنل آهن جيڪي NbO ۽ Nb2O5 آڪسائيڊز جي موجودگي کي ظاهر ڪن ٿا، جڏهن ته O 1s سگنل 2D nanoflake مٿاڇري جي فنڪشنلائيزيشن سان لاڳاپيل O-Nb بانڊن جو تعداد ظاهر ڪن ٿا.اسان ڏٺو آهي ته Nb آڪسائيڊ جو حصو غالب آهي Nb-C ۽ Nb3+-O جي مقابلي ۾.
انجير تي.انگ 7g–i ڏيکارين ٿا XPS اسپيڪٽرا جو Nb 3d, C 1s, and O 1s SL Nb2CTx (ڏسو تصوير. 7d–f) ۽ SL Nb4C3TX MXene مائڪالگي سيلز کان الڳ ٿيل.Nb-MXenes جي چوٽي جي ماپ جا تفصيل ترتيب ڏنل جدول S4-5 ۾ مهيا ڪيا ويا آهن.اسان پهريون ڀيرو Nb 3d جي جوڙجڪ جو تجزيو ڪيو.اين بي جي ابتڙ، مائڪروالگي سيلز پاران جذب ٿيل، MXene ۾ مائڪروالگي سيلز کان الڳ ٿيل، Nb2O5 کان سواء، ٻيا جزا مليا.Nb2CTx SL ۾، اسان 15٪ جي رقم ۾ Nb3 + -O جو حصو ڏٺو، جڏهن ته باقي Nb 3d اسپيڪٽرم Nb2O5 (85٪) جي تسلط هئي.ان کان علاوه، SL Nb4C3TX نموني ۾ Nb-C (9٪) ۽ Nb2O5 (91٪) اجزاء شامل آهن.هتي Nb-C Nb4C3Tx SR ۾ ڌاتو ڪاربائيڊ جي ٻن اندروني ايٽمي تہن مان اچي ٿو.اسان پوءِ نقشي ۾ C 1s اسپيڪٽرا کي چار مختلف حصن ۾ ٺاھيو، جيئن اسان اندروني نموني ۾ ڪيو آھي.جيئن توقع ڪئي وئي، سي 1s اسپيڪٽرم گرافڪ ڪاربن جي تسلط تي آهي، جنهن جي پٺيان عضوي ذرات (CHx/CO ۽ C=O) کان microalgae سيلز مان حصو وٺندا آهن.ان کان علاوه، O 1s اسپيڪٽرم ۾، اسان microalgae سيلز، niobium oxide، ۽ جذب ٿيل پاڻي جي نامياتي شڪلن جو حصو ڏٺو.
ان کان علاوه، اسان تحقيق ڪئي ته ڇا Nb-MXenes cleavage جو تعلق آهي رد عمل آڪسيجن نسلن جي موجودگي سان (ROS) غذائيت وچولي ۽ / يا مائڪروالگي سيلز ۾.انهي جي پڇاڙيء ۾، اسان ڪلچر وچولي ۾ سنگلٽ آڪسيجن (1O2) جي سطح جو جائزو ورتو ۽ انٽرا سيلولر گلوٽٿيون، هڪ thiol جيڪو microalgae ۾ اينٽي آڪسائيڊٽ طور ڪم ڪري ٿو.نتيجا SI ۾ ڏيکاريا ويا آھن (شڪل S20 ۽ S21).SL Nb2CTx ۽ Nb4C3TX MXenes سان ثقافتون 1O2 جي گھٽتائي سان منسوب ڪيون ويون (ڏسو شڪل S20).SL Nb2CTx جي صورت ۾، MXene 1O2 اٽڪل 83٪ تائين گھٽجي ويو آهي.SL استعمال ڪندي microalgae ثقافتن لاء، Nb4C3TX 1O2 اڃا به وڌيڪ گھٽجي ويو، 73٪ تائين.دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، 1O2 ۾ تبديليون ساڳيو رجحان ڏيکاريو جيئن اڳ ۾ مشاهدو ٿيل رڪاوٽ-حوصلي وارو اثر (ڏسو تصوير 3).اهو دليل ڏئي سگهجي ٿو ته روشن روشني ۾ انڪوبيشن فوٽو آڪسائيڊشن کي تبديل ڪري سگهي ٿو.بهرحال، ڪنٽرول تجزيي جا نتيجا ڏيکاريا لڳاتار لڳاتار 1O2 جي سطح جي تجربي دوران (Fig. S22).intracellular ROS سطحن جي صورت ۾، اسان پڻ ساڳيو ھيٺئين رجحان ڏٺو (ڏسو شڪل S21).شروعات ۾، Nb2CTx ۽ Nb4C3Tx SLs جي موجودگي ۾ ڪلچر ٿيل مائڪروالگي سيلز ۾ ROS جي سطح مائڪروالگي جي خالص ثقافتن ۾ مليل سطحن کان وڌي وئي.آخرڪار، بهرحال، اهو ظاهر ٿيو ته مائڪروالگي ٻنهي Nb-MXenes جي موجودگي سان ٺهڪي اچي ٿي، جيئن ته ROS سطحون 85٪ تائين گهٽجي ويون ۽ 91٪ سطحن جي ماپ ۾ ماپيل مائڪروالگي جي خالص ثقافتن ۾ ماپيل SL Nb2CTx ۽ Nb4C3TX، ترتيب سان.اهو ظاهر ڪري سگھي ٿو ته مائڪروالگي صرف غذائيت وچولي جي ڀيٽ ۾ Nb-MXene جي موجودگي ۾ وقت سان وڌيڪ آرام سان محسوس ڪن ٿا.
Microalgae (Microalgae) هڪ متنوع گروهه آهن جيڪي فوٽوسنٿيٽڪ جاندار آهن.فتوسنتيسس جي دوران، اهي فضائي ڪاربن ڊاء آڪسائيڊ (CO2) کي نامياتي ڪاربان ۾ تبديل ڪن ٿا.فتوسنتيسس جون شيون گلوڪوز ۽ آڪسيجن 79 آهن.اسان کي شڪ آهي ته اهڙي طرح ٺهيل آڪسيجن Nb-MXenes جي آڪسائيڊشن ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿي.ان لاءِ هڪ ممڪن وضاحت اها آهي ته ڊفرنشل ايئريشن پيٽرولر Nb-MXene نانوفلڪس جي ٻاهران ۽ اندر آڪسيجن جي گهٽ ۽ وڌيڪ جزوي دٻاءُ تي ٺهيل آهي.ان جو مطلب اهو آهي ته جتي به آڪسيجن جي مختلف جزوي دٻاءُ وارا علائقا آهن، اتي گهٽ ۾ گهٽ سطح وارو علائقو anode 80, 81, 82 ٺاهيندو. هتي، microalgae MXene flakes جي مٿاڇري تي الڳ الڳ فضائي سيلز ٺاهڻ ۾ ڪردار ادا ڪن ٿا، جيڪي پنهنجي فتوسنتي خاصيتن جي ڪري آڪسيجن پيدا ڪن ٿا.نتيجي طور، biocorrosion مصنوعات (هن صورت ۾، niobium oxides) ٺهيل آهن.ٻيو پاسو اهو آهي ته microalgae نامياتي تيزاب پيدا ڪري سگهي ٿو جيڪي پاڻي ۾ ڇڏيا وڃن ٿا 83,84.تنهن ڪري، هڪ جارحتي ماحول ٺاهي وئي آهي، ان ڪري Nb-MXenes کي تبديل ڪري ٿو.ان کان علاوه، microalgae ڪاربن ڊاء آڪسائيڊ جي جذب جي ڪري ماحول جي pH کي alkaline ۾ تبديل ڪري سگهي ٿو، جيڪو پڻ corrosion79 سبب ڪري سگهي ٿو.
وڌيڪ اهم طور تي، اسان جي مطالعي ۾ استعمال ٿيل اونداهي / هلڪو فوٽوپيريڊ حاصل ڪيل نتيجن کي سمجهڻ لاء اهم آهي.اهو پاسو تفصيل سان بيان ڪيو ويو آهي Djemai-Zoghlache et al.85 انهن عمدي طور تي 12/12 ڪلاڪ فوٽوپيريڊ استعمال ڪيو ته جيئن بائيو ڪروزيشن سان جڙيل بائيو فولنگ کي ڳاڙهي مائڪروالگي پورفيريڊيم purpureum ذريعي ڏيکاري.اهي ڏيکارين ٿا ته ڦوٽوپيريڊ بائيو ڪروزيشن کان سواءِ امڪاني ارتقا سان جڙيل آهي، پاڻ کي 24:00 جي چوڌاري pseudoperiodic oscillations طور ظاهر ڪري ٿو.انهن مشاهدن جي تصديق ڪئي وئي Dowling et al.86 انهن سينانو بيڪٽيريا انابينا جي فوٽوسنٿيٽڪ بائيو فلمز جو مظاهرو ڪيو.ڦهليل آڪسيجن روشنيءَ جي عمل هيٺ ٺهي ٿي، جيڪا آزاد بايوڪروشن جي صلاحيت ۾ تبديلي يا وهڪري سان جڙيل آهي.ڦوٽوپيريڊ جي اهميت ان حقيقت تي زور ڀريو وڃي ٿو ته بايوڪروشن جي آزاد صلاحيت روشني واري مرحلي ۾ وڌي ٿي ۽ اونداهي مرحلي ۾ گهٽجي ٿي.اهو آڪسيجن جي ڪري پيدا ٿئي ٿو جيڪو فوتوسنٿيٽڪ مائڪروالگي طرفان پيدا ٿئي ٿو، جيڪو اليڪٽرروڊس87 جي ويجهو پيدا ٿيندڙ جزوي دٻاء ذريعي ڪيٿوڊڪ ردعمل کي متاثر ڪري ٿو.
ان کان علاوه، فورئر ٽرانسفارم انفراريڊ اسپيڪٽروڪوپي (FTIR) ڪيو ويو اهو معلوم ڪرڻ لاءِ ته ڇا Nb-MXenes سان رابطي کان پوءِ مائڪروالگي سيلز جي ڪيميائي ساخت ۾ ڪا تبديلي آئي آهي.اهي حاصل ڪيل نتيجا پيچيده آهن ۽ اسان انهن کي SI ۾ پيش ڪريون ٿا (Figures S23-S25، بشمول MAX اسٽيج جا نتيجا ۽ ML MXenes).مختصر ۾، microalgae جو حاصل ڪيل حوالو اسپيڪٽرا اسان کي انهن جاندارن جي ڪيميائي خاصيتن بابت اهم معلومات فراهم ڪري ٿو.اهي سڀ کان وڌيڪ امڪاني وائبريشن 1060 cm-1 (CO)، 1540 cm-1، 1640 cm-1 (C=C)، 1730 cm-1 (C=O)، 2850 cm-1، 2920 cm-1 جي تعدد تي واقع آهن.هڪ.1 1 (C-H) ۽ 3280 cm-1 (O-H).SL Nb-MXenes لاءِ، اسان هڪ CH-بانڊ ڇڪڻ وارو دستخط مليو جيڪو اسان جي پوئين مطالعي سان مطابقت رکي ٿو 38.بهرحال، اسان ڏٺو آهي ته C=C ۽ CH بانڊ سان لاڳاپيل ڪجهه اضافي چوٽيون غائب ٿي ويون آهن.ان مان ظاهر ٿئي ٿو ته SL Nb-MXenes سان رابطي جي ڪري مائڪروالگي جي ڪيميائي ساخت ۾ معمولي تبديليون اچي سگهن ٿيون.
جڏهن microalgae جي بايو ڪيمسٽري ۾ ممڪن تبديلين تي غور ڪيو وڃي، غير نامياتي آڪسائيڊ جي جمع، جهڙوڪ نائوبيم آڪسائيڊ، تي ٻيهر غور ڪرڻ جي ضرورت آهي59.اهو سيل جي مٿاڇري ذريعي ڌاتو جي اڀار، cytoplasm ۾ سندن ٽرانسپورٽ، intracellular carboxyl گروپن سان سندن وابستگي، ۽ microalgae polyphosphosomes 20,88,89,90 ۾ سندن جمع ۾ ملوث آهي.ان کان سواء، مائڪرالگي ۽ دھات جي وچ ۾ تعلق سيلز جي فنڪشنل گروپن جي ذريعي برقرار رکي ٿو.انهي سبب لاء، جذب پڻ microalgae جي مٿاڇري جي ڪيمسٽري تي منحصر آهي، جيڪا ڪافي پيچيده 9,91 آهي.عام طور تي، جيئن توقع ڪئي وئي ته، اين بي آڪسائيڊ جي جذب جي ڪري سائي microalgae جي ڪيميائي ساخت ۾ ٿوري تبديلي آئي.
دلچسپ ڳالهه اها آهي ته، microalgae جو مشاهدو ابتدائي نمائش وقت جي حوالي سان رد ڪري سگهجي ٿو.جيئن اسان ڏٺو، مائڪروالگي ابتدائي ماحولياتي تبديلي تي غالب ٿي ۽ آخرڪار عام ترقي جي شرح ڏانهن موٽيو ۽ اڃا به وڌي ويو.زيتا جي امڪاني مطالعي کي اعلي استحڪام ڏيکاري ٿو جڏهن غذائي ميڊيا ۾ متعارف ڪرايو ويو آهي.اهڙيء طرح، microalgae سيلز ۽ Nb-MXene nanoflakes جي وچ ۾ مٿاڇري جي رابطي کي سڄي گهٽتائي تجربن ۾ برقرار رکيو ويو.اسان جي وڌيڪ تجزيي ۾، اسان اختصار ڪريون ٿا عمل جي مکيه ميکانيزم کي بنيادي طور تي هن قابل ذڪر رويي جي microalgae جي.
SEM مشاهدو ڏيکاريو ويو آهي ته microalgae Nb-MXenes سان ڳنڍيل هوندا آهن.متحرڪ تصويري تجزيي کي استعمال ڪندي، اسان تصديق ڪريون ٿا ته اهو اثر ٻه طرفي Nb-MXene نانو فليڪس کي وڌيڪ گولي واري ذرات ۾ تبديل ڪري ٿو، ان سان اهو ظاهر ٿئي ٿو ته نانو فلڪس جي خراب ٿيڻ سان انهن جي آڪسائيڊيشن سان لاڳاپيل آهي.اسان جي مفروضي کي جانچڻ لاءِ، اسان مادي ۽ حياتياتي اڀياس جو هڪ سلسلو ڪيو.جانچ ڪرڻ کان پوءِ، نانو فليڪس آهستي آهستي آڪسائيڊ ٿي ويا ۽ NbO ۽ Nb2O5 شين ۾ ٺهي ويا، جن کي سائي مائڪلالگي لاءِ ڪو خطرو نه هو.FTIR مشاهدي کي استعمال ڪندي، اسان کي 2D Nb-MXene nanoflakes جي موجودگي ۾ پکڙيل microalgae جي ڪيميائي ساخت ۾ ڪا خاص تبديلي نه آئي.مائڪالگي طرفان نائوبيم آڪسائيڊ جي جذب ٿيڻ جي امڪان کي نظر ۾ رکندي، اسان هڪ ايڪس ري فلوروسينس تجزيو ڪيو.اهي نتيجا واضح طور تي ظاهر ڪن ٿا ته اڀياس ڪيل مائڪرالگي فيڊ نيوبيم آڪسائيڊس (NbO ۽ Nb2O5) تي، جيڪي مطالعي ڪيل مائڪروالگي لاء غير زهر آهن.