Nature.com ପରିଦର୍ଶନ କରିବା ପାଇଁ ଆପଣଙ୍କୁ ଧନ୍ୟବାଦ। ଆପଣ ସୀମିତ CSS ସମର୍ଥନ ସହିତ ଏକ ବ୍ରାଉଜର ସଂସ୍କରଣ ବ୍ୟବହାର କରୁଛନ୍ତି। ସର୍ବୋତ୍ତମ ଅଭିଜ୍ଞତା ପାଇଁ, ଆମେ ଆପଣଙ୍କୁ ଏକ ଅପଡେଟ୍ ବ୍ରାଉଜର ବ୍ୟବହାର କରିବାକୁ ସୁପାରିଶ କରୁଛୁ (କିମ୍ବା ଇଣ୍ଟରନେଟ୍ ଏକ୍ସପ୍ଲୋରରରେ ସୁସଙ୍ଗତତା ମୋଡ୍ ଅକ୍ଷମ କରନ୍ତୁ)। ଏହି ସମୟ ମଧ୍ୟରେ, ନିରନ୍ତର ସମର୍ଥନ ସୁନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ସାଇଟକୁ ଷ୍ଟାଇଲ୍ ଏବଂ JavaScript ବିନା ରେଣ୍ଡର କରିବୁ।
ଏକାଥରେ ତିନୋଟି ସ୍ଲାଇଡର ଏକ କାରୋସେଲ ପ୍ରଦର୍ଶିତ କରେ। ଗୋଟିଏ ସମୟରେ ତିନୋଟି ସ୍ଲାଇଡ ଦେଇ ଯିବା ପାଇଁ ପୂର୍ବ ଏବଂ ପରବର୍ତ୍ତୀ ବଟନ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ, କିମ୍ବା ଗୋଟିଏ ସମୟରେ ତିନୋଟି ସ୍ଲାଇଡ ଦେଇ ଯିବା ପାଇଁ ଶେଷରେ ଥିବା ସ୍ଲାଇଡର ବଟନ ବ୍ୟବହାର କରନ୍ତୁ।
ନାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜିର ଦ୍ରୁତ ବିକାଶ ଏବଂ ଦୈନନ୍ଦିନ ପ୍ରୟୋଗରେ ଏହାର ସମନ୍ୱୟ ପରିବେଶକୁ ବିପଦରେ ପକାଇପାରେ। ଜୈବ ପ୍ରଦୂଷକଙ୍କ ଅବକ୍ଷୟ ପାଇଁ ସବୁଜ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ଭଲ ଭାବରେ ପ୍ରତିଷ୍ଠିତ ହୋଇଥିଲେ ମଧ୍ୟ, ଜୈବ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରତି ସେମାନଙ୍କର କମ୍ ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ଏବଂ ଜୈବିକ ପ୍ରଦୂଷକଙ୍କ ସହିତ ଭୌତିକ ପୃଷ୍ଠ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ବୁଝିବାର ଅଭାବ ହେତୁ ଅଜୈବ ସ୍ଫଟିକ ପ୍ରଦୂଷକଙ୍କ ପୁନରୁଦ୍ଧାର ମୁଖ୍ୟ ଚିନ୍ତାର ବିଷୟ। ଏଠାରେ, ଆମେ ସବୁଜ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗା ରାଫିଡୋସେଲିସ୍ ସବକ୍ୟାପିଟାଟା ଦ୍ୱାରା 2D ସିରାମିକ୍ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ଜୈବିକ-ପ୍ରତିକାର ପଦ୍ଧତିକୁ ଚିହ୍ନଟ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ସରଳ ଆକୃତି ପାରାମିଟର ବିଶ୍ଳେଷଣ ପଦ୍ଧତି ସହିତ ଏକ Nb-ଆଧାରିତ ଅଜୈବ 2D MXenes ମଡେଲ୍ ବ୍ୟବହାର କରୁ। ଆମେ ପାଇଲୁ ଯେ ପୃଷ୍ଠ-ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ଭୌତିକ-ରାସାୟନିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ଅଣୁ ଶୈବାଳ Nb-ଆଧାରିତ MXenes କୁ ଅବକ୍ଷୟ କରେ। ପ୍ରାରମ୍ଭରେ, ଏକକ-ସ୍ତର ଏବଂ ବହୁସ୍ତରୀୟ MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ପୃଷ୍ଠ ସହିତ ସଂଯୁକ୍ତ ଥିଲା, ଯାହା ଶୈବାଳର ବୃଦ୍ଧିକୁ କିଛିଟା ହ୍ରାସ କରିଥିଲା। ତଥାପି, ପୃଷ୍ଠ ସହିତ ଦୀର୍ଘ ସମୟ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ, ଅଣୁ ଶୈବାଳ MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍‌ଗୁଡ଼ିକୁ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ କରିଥିଲା ​​ଏବଂ ସେମାନଙ୍କୁ NbO ଏବଂ Nb2O5 ରେ ଆହୁରି ବିଘଟିତ କରିଥିଲା। ଏହି ଅକ୍ସାଇଡ୍‌ଗୁଡ଼ିକ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ବିଷାକ୍ତ ନୁହେଁ, ତେଣୁ ସେମାନେ ଏକ ଶୋଷଣ ପଦ୍ଧତି ଦ୍ୱାରା Nb ଅକ୍ସାଇଡ୍ ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍‌ଗୁଡ଼ିକୁ ଗ୍ରହଣ କରନ୍ତି ଯାହା 72 ଘଣ୍ଟା ଜଳ ଚିକିତ୍ସା ପରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳକୁ ପୁନରୁଦ୍ଧାର କରିଥାଏ। ଶୋଷଣ ସହିତ ଜଡିତ ପୁଷ୍ଟିକର ପ୍ରଭାବ କୋଷ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି, ସେମାନଙ୍କର ମସୃଣ ଆକୃତି ଏବଂ ବୃଦ୍ଧି ହାରରେ ପରିବର୍ତ୍ତନରେ ମଧ୍ୟ ପ୍ରତିଫଳିତ ହୁଏ। ଏହି ତଥ୍ୟ ଉପରେ ଆଧାର କରି, ଆମେ ଏହି ସିଦ୍ଧାନ୍ତରେ ପହଞ୍ଚିଛୁ ଯେ ମଧୁର ଜଳ ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ Nb-ଆଧାରିତ MXenes ର କ୍ଷଣିକ ଏବଂ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ଉପସ୍ଥିତି କେବଳ କ୍ଷୁଦ୍ର ପରିବେଶଗତ ପ୍ରଭାବ ସୃଷ୍ଟି କରିପାରେ। ଏହା ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଯେ, ମଡେଲ୍ ସିଷ୍ଟମ ଭାବରେ ଦୁଇ-ପରିମାଣୀୟ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍‌ଗୁଡ଼ିକୁ ବ୍ୟବହାର କରି, ଆମେ ସୂକ୍ଷ୍ମ-ଦାନାଯୁକ୍ତ ସାମଗ୍ରୀରେ ମଧ୍ୟ ଆକୃତି ପରିବର୍ତ୍ତନ ଟ୍ରାକ୍ କରିବାର ସମ୍ଭାବନା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରୁ। ସାମଗ୍ରିକ ଭାବରେ, ଏହି ଅଧ୍ୟୟନ 2D ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ବାୟୋରେମେଡିଏସନ୍ ଯନ୍ତ୍ରକୁ ଚଲାଇଥିବା ପୃଷ୍ଠ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା-ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ବିଷୟରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ମୌଳିକ ପ୍ରଶ୍ନର ଉତ୍ତର ଦିଏ ଏବଂ ଅଜୈବ ସ୍ଫଟିକ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍‌ଗୁଡ଼ିକର ପରିବେଶଗତ ପ୍ରଭାବର ଆହୁରି କ୍ଷଣିକ ଏବଂ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ଅଧ୍ୟୟନ ପାଇଁ ଏକ ଆଧାର ପ୍ରଦାନ କରେ।
ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସ ସେମାନଙ୍କର ଆବିଷ୍କାର ପରଠାରୁ ବହୁତ ଆଗ୍ରହ ସୃଷ୍ଟି କରିଛି, ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ନାନୋଟେକ୍ନୋଲୋଜି ସମ୍ପ୍ରତି ଆଧୁନିକୀକରଣ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ପ୍ରବେଶ କରିଛି। ଦୁର୍ଭାଗ୍ୟବଶତଃ, ଦୈନନ୍ଦିନ ପ୍ରୟୋଗରେ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ଏକୀକରଣ ଅନୁପଯୁକ୍ତ ନିଷ୍କାସନ, ଅସାବଧାନତା ପରିଚାଳନା କିମ୍ବା ଅପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ସୁରକ୍ଷା ଭିତ୍ତିଭୂମି ଯୋଗୁଁ ଦୁର୍ଘଟଣାଜନିତ ମୁକ୍ତିର କାରଣ ହୋଇପାରେ। ତେଣୁ, ଏହା ଅନୁମାନ କରିବା ଯୁକ୍ତିଯୁକ୍ତ ଯେ ଦୁଇ-ପରିମାଣ (2D) ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସ ସମେତ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସ ପ୍ରାକୃତିକ ପରିବେଶରେ ମୁକ୍ତ ହୋଇପାରିବ, ଯାହାର ଆଚରଣ ଏବଂ ଜୈବିକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ବୁଝାଯାଇ ନାହିଁ। ତେଣୁ, ଏହା ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ନୁହେଁ ଯେ ଇକୋଟକ୍ସିସିଟି ଚିନ୍ତାଧାରା ଜଳୀୟ ପ୍ରଣାଳୀରେ ଲିଚ୍ ହେବା ପାଇଁ 2D ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର କ୍ଷମତା ଉପରେ ଧ୍ୟାନ ଦେଇଛି2,3,4,5,6। ଏହି ଇକୋସିଷ୍ଟମରେ, କିଛି 2D ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସ ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ ସମେତ ବିଭିନ୍ନ ଟ୍ରୋଫିକ୍ ସ୍ତରରେ ବିଭିନ୍ନ ଜୀବଙ୍କ ସହିତ ଯୋଗାଯୋଗ କରିପାରିବେ।
ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ହେଉଛି ମଧୁର ଜଳ ଏବଂ ସାମୁଦ୍ରିକ ପରିସଂସ୍ଥାରେ ପ୍ରାକୃତିକ ଭାବରେ ମିଳୁଥିବା ଆଦିମ ଜୀବ ଯାହା ଆଲୋକ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ମାଧ୍ୟମରେ ବିଭିନ୍ନ ପ୍ରକାରର ରାସାୟନିକ ଉତ୍ପାଦ ଉତ୍ପାଦନ କରେ। ଏହି କାରଣରୁ, ସେମାନେ ଜଳୀୟ ପରିସଂସ୍ଥା ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ 8,9,10,11,12 କିନ୍ତୁ ସମ୍ବେଦନଶୀଳ, ଶସ୍ତା ଏବଂ ପରିବେଶ ବିଷାକ୍ତତାର ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ସୂଚକ 13,14। ଯେହେତୁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ରୁତ ଗତିରେ ଗୁଣିତ ହୁଅନ୍ତି ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଯୌଗିକର ଉପସ୍ଥିତିରେ ଶୀଘ୍ର ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରନ୍ତି, ସେମାନେ ଜୈବ ପଦାର୍ଥ ସହିତ ଦୂଷିତ ଜଳ ଚିକିତ୍ସା ପାଇଁ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ପଦ୍ଧତି ବିକାଶ ପାଇଁ ପ୍ରତିଶ୍ରୁତି ଦେଉଛନ୍ତି 15,16।
ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଜୈବଶୋଷଣ ଏବଂ ସଂଗ୍ରହ ମାଧ୍ୟମରେ ଜଳରୁ ଅଜୈବ ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ଅପସାରଣ କରିପାରିବେ17,18। କିଛି ଶୈବାଳ ପ୍ରଜାତି ଯେପରିକି Chlorella, Anabaena invar, Westiellopsis prolifica, Stigeoclonium tenue ଏବଂ Synechococcus sp। ଏହା Fe2+, Cu2+, Zn2+ ଏବଂ Mn2+19 ପରି ବିଷାକ୍ତ ଧାତୁ ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ବହନ କରିବା ଏବଂ ପୋଷଣ କରିବା ମଧ୍ୟ ଦେଖାଯାଇଛି। ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ Cu2+, Cd2+, Ni2+, Zn2+ କିମ୍ବା Pb2+ ଆୟନଗୁଡ଼ିକ କୋଷ ଆକୃତିକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରି ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର କ୍ଲୋରୋପ୍ଲାଷ୍ଟଗୁଡ଼ିକୁ ନଷ୍ଟ କରି ସିନେଡେସମସର ବୃଦ୍ଧିକୁ ସୀମିତ କରନ୍ତି20,21।
ଜୈବିକ ପ୍ରଦୂଷକଙ୍କ ବିଘଟନ ଏବଂ ଭାରୀ ଧାତୁ ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ଅପସାରଣ କରିବା ପାଇଁ ସବୁଜ ପଦ୍ଧତିଗୁଡ଼ିକ ବିଶ୍ୱର ବୈଜ୍ଞାନିକ ଏବଂ ଇଞ୍ଜିନିୟରମାନଙ୍କର ଦୃଷ୍ଟି ଆକର୍ଷଣ କରିଛି। ଏହା ମୁଖ୍ୟତଃ ଏହି ପ୍ରଦୂଷକଗୁଡ଼ିକୁ ତରଳ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ସହଜରେ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରାଯିବାର କାରଣ। ତଥାପି, ଅଜୈବ ସ୍ଫଟିକ ପ୍ରଦୂଷକଗୁଡ଼ିକ କମ୍ ଜଳ ଦ୍ରବଣୀୟତା ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ଜୈବ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରତି କମ୍ ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ଦ୍ୱାରା ଚିହ୍ନିତ, ଯାହା ପ୍ରତିକାରରେ ବହୁତ ଅସୁବିଧା ସୃଷ୍ଟି କରେ, ଏବଂ ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ ବହୁତ କମ୍ ପ୍ରଗତି ହୋଇଛି22,23,24,25,26। ତେଣୁ, ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ମରାମତି ପାଇଁ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ସମାଧାନ ଖୋଜିବା ଏକ ଜଟିଳ ଏବଂ ଅନାବିଷ୍କୃତ କ୍ଷେତ୍ର ହୋଇ ରହିଛି। 2D ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ଜୈବ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରଭାବ ସମ୍ପର୍କରେ ଉଚ୍ଚ ପରିମାଣର ଅନିଶ୍ଚିତତା ଯୋଗୁଁ, ହ୍ରାସ ସମୟରେ ସେମାନଙ୍କର ଅବକ୍ଷୟର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପଥ ଖୋଜିବାର କୌଣସି ସହଜ ଉପାୟ ନାହିଁ।
ଏହି ଅଧ୍ୟୟନରେ, ଆମେ ଅଜୈବ ସିରାମିକ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ ଏକ ସକ୍ରିୟ ଜଳୀୟ ବାୟୋରେମେଡିଏସନ୍ ଏଜେଣ୍ଟ ଭାବରେ ସବୁଜ ମାଇକ୍ରୋଆଲଗା ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲୁ, ଅଜୈବ ସିରାମିକ୍ ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରତିନିଧି ଭାବରେ MXene ର ଅବନତି ପ୍ରକ୍ରିୟାର ସିଟୁ ମନିଟରିଂ ସହିତ। "MXene" ଶବ୍ଦଟି Mn+1XnTx ସାମଗ୍ରୀର ଷ୍ଟୋଇଚିଓମେଟ୍ରିକୁ ପ୍ରତିଫଳିତ କରେ, ଯେଉଁଠାରେ M ହେଉଛି ଏକ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଧାତୁ, X ହେଉଛି କାର୍ବନ ଏବଂ/କିମ୍ବା ନାଇଟ୍ରୋଜେନ୍, Tx ହେଉଛି ଏକ ପୃଷ୍ଠ ଟର୍ମିନେଟର (ଯଥା, -OH, -F, -Cl), ଏବଂ n = 1, 2, 3 କିମ୍ବା 427.28। ନାଗୁଇବ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟଙ୍କ ଦ୍ୱାରା MXenes ର ଆବିଷ୍କାର ପରଠାରୁ। ସେନ୍ସୋରିକ୍ସ, କର୍କଟ ଚିକିତ୍ସା ଏବଂ ମେମ୍ବ୍ରାନ୍ ଫିଲ୍ଟେରେସନ୍ 27,29,30। ଏହା ସହିତ, MXenes କୁ ସେମାନଙ୍କର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ କୋଲଏଡାଲ୍ ସ୍ଥିରତା ଏବଂ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଜୈବିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା31,32,33,34,35,36 ଯୋଗୁଁ ମଡେଲ୍ 2D ସିଷ୍ଟମ୍ ଭାବରେ ବିବେଚନା କରାଯାଇପାରିବ।
ତେଣୁ, ଏହି ପ୍ରବନ୍ଧରେ ବିକଶିତ ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ଆମର ଗବେଷଣା ଅନୁମାନ ଚିତ୍ର 1 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଏହି ଅନୁମାନ ଅନୁସାରେ, ପୃଷ୍ଠ-ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ଭୌତିକ-ରାସାୟନିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ Nb-ଆଧାରିତ MXenes କୁ ଅଣ-ବିଷାକ୍ତ ଯୌଗିକରେ ପରିଣତ କରନ୍ତି, ଯାହା ଶୈବାଳର ଆହୁରି ପୁନରୁଦ୍ଧାରକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ। ଏହି ଅନୁମାନକୁ ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ, ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ନିଓବିୟମ୍-ଆଧାରିତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଧାତୁ କାର୍ବାଇଡ୍ ଏବଂ/କିମ୍ବା ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ (MXenes) ପରିବାରର ଦୁଇ ସଦସ୍ୟ, ଯଥା Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3TX,ଙ୍କୁ ଚୟନ କରାଯାଇଥିଲା।
ସବୁଜ ମାଇକ୍ରୋଆଲଗି ରାଫିଡୋସେଲିସ୍ ସବକ୍ୟାପିଟାଟା ଦ୍ୱାରା MXene ପୁନରୁଦ୍ଧାର ପାଇଁ ଗବେଷଣା ପଦ୍ଧତି ଏବଂ ପ୍ରମାଣ-ଆଧାରିତ ପରିକଳ୍ପନା। ଦୟାକରି ଧ୍ୟାନ ଦିଅନ୍ତୁ ଯେ ଏହା କେବଳ ପ୍ରମାଣ-ଆଧାରିତ ଧାରଣାର ଏକ ଯୋଜନାବଦ୍ଧ ଉପସ୍ଥାପନା। ହ୍ରଦ ପରିବେଶ ବ୍ୟବହୃତ ପୁଷ୍ଟିକର ମାଧ୍ୟମ ଏବଂ ପରିସ୍ଥିତିରେ ଭିନ୍ନ (ଯଥା, ଦିନଚକ୍ର ଏବଂ ଉପଲବ୍ଧ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକ ପୁଷ୍ଟିକର ସୀମିତତା)। BioRender.com ସହିତ ସୃଷ୍ଟି।
ତେଣୁ, ଏକ ମଡେଲ ସିଷ୍ଟମ ଭାବରେ MXene ବ୍ୟବହାର କରି, ଆମେ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ପାରମ୍ପରିକ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସ ସହିତ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରାଯାଇପାରୁନଥିବା ବିଭିନ୍ନ ଜୈବିକ ପ୍ରଭାବର ଅଧ୍ୟୟନ ପାଇଁ ଦ୍ୱାର ଖୋଲିଛୁ। ବିଶେଷକରି, ଆମେ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗା ରାଫିଡୋସେଲିସ୍ ସବକ୍ୟାପିଟାଟା ଦ୍ୱାରା ନିଓବିୟମ୍-ଆଧାରିତ MXenes ଭଳି ଦୁଇ-ଡାଇମେନ୍ସନାଲ୍ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ଜୈବିକ-ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ସମ୍ଭାବନା ପ୍ରଦର୍ଶନ କରୁଛୁ। ଅଣୁ ଆଲଗା Nb-MXenes କୁ ଅଣ-ବିଷାକ୍ତ ଅକ୍ସାଇଡ୍ NbO ଏବଂ Nb2O5 ରେ ହ୍ରାସ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ, ଯାହା ନିଓବିୟମ୍ ଅପ୍ଟେକ୍ ମେକାନିଜିମ୍ ମାଧ୍ୟମରେ ପୋଷକ ତତ୍ତ୍ୱ ମଧ୍ୟ ଯୋଗାଇଥାଏ। ସାମଗ୍ରିକ ଭାବରେ, ଏହି ଅଧ୍ୟୟନ ଦୁଇ-ଡାଇମେନ୍ସନାଲ୍ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ଜୈବିକ-ରାସାୟନିକ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସହିତ ଜଡିତ ପ୍ରକ୍ରିୟାଗୁଡ଼ିକ ବିଷୟରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ମୌଳିକ ପ୍ରଶ୍ନର ଉତ୍ତର ଦିଏ ଯାହା ଦୁଇ-ଡାଇମେନ୍ସନାଲ୍ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ଜୈବିକ-ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଯନ୍ତ୍ରପାତିକୁ ପରିଚାଳନା କରେ। ଏହା ସହିତ, ଆମେ 2D ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ଆକାରରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକୁ ଟ୍ରାକ୍ କରିବା ପାଇଁ ଏକ ସରଳ ଆକୃତି-ପାରାମିଟର-ଆଧାରିତ ପଦ୍ଧତି ବିକଶିତ କରୁଛୁ। ଏହା ଅଜୈବ ସ୍ଫଟିକ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ବିଭିନ୍ନ ପରିବେଶଗତ ପ୍ରଭାବ ବିଷୟରେ ଅଧିକ କ୍ଷଣସ୍ଥାୟୀ ଏବଂ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ଗବେଷଣାକୁ ପ୍ରେରଣା ଦିଏ। ତେଣୁ, ଆମର ଅଧ୍ୟୟନ ଭୌତିକ ପୃଷ୍ଠ ଏବଂ ଜୈବିକ ସାମଗ୍ରୀ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ବୁଝାମଣାକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ। ଆମେ ମଧୁର ଜଳ ପରିସଂସ୍ଥା ଉପରେ ସେମାନଙ୍କର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପ୍ରଭାବର ବିସ୍ତାରିତ କ୍ଷଣସ୍ଥାୟୀ ଏବଂ ଦୀର୍ଘକାଳୀନ ଅଧ୍ୟୟନ ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ଆଧାର ପ୍ରଦାନ କରୁଛୁ, ଯାହାକୁ ଏବେ ସହଜରେ ଯାଞ୍ଚ କରାଯାଇପାରିବ।
MXenes ଅନନ୍ୟ ଏବଂ ଆକର୍ଷଣୀୟ ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣ ଏବଂ ତେଣୁ ଅନେକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପ୍ରୟୋଗ ସହିତ ସାମଗ୍ରୀର ଏକ ଆକର୍ଷଣୀୟ ଶ୍ରେଣୀକୁ ପ୍ରତିନିଧିତ୍ୱ କରନ୍ତି। ଏହି ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ମୁଖ୍ୟତଃ ସେମାନଙ୍କର ଷ୍ଟୋଇଚିଓମେଟ୍ରି ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ରସାୟନ ଉପରେ ନିର୍ଭରଶୀଳ। ତେଣୁ, ଆମର ଅଧ୍ୟୟନରେ, ଆମେ ଦୁଇ ପ୍ରକାରର Nb-ଆଧାରିତ ପଦାନୁକ୍ରମିକ ଏକକ-ସ୍ତର (SL) MXenes, Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3TX ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିଥିଲୁ, କାରଣ ଏହି ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସର ବିଭିନ୍ନ ଜୈବିକ ପ୍ରଭାବ ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇପାରିବ। MXenes ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ସାମଗ୍ରୀରୁ ପରମାଣୁ ପତଳା MAX-ଫେଜ୍ A-ସ୍ତରଗୁଡ଼ିକର ଉପର-ଡାଉନ୍ ଚୟନାତ୍ମକ ଏଚ୍ଚିଂ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ ହୁଏ। MAX ପର୍ଯ୍ୟାୟ ହେଉଛି ଏକ ତ୍ରିମୁଖୀ ସିରାମିକ୍ ଯାହା ଟ୍ରାଞ୍ଜିସନ୍ ଧାତୁ କାର୍ବାଇଡର "ବନ୍ଧିତ" ବ୍ଲକ ଏବଂ MnAXn-1 ଷ୍ଟୋଇଚିଓମେଟ୍ରି ସହିତ Al, Si, ଏବଂ Sn ପରି "A" ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ପତଳା ସ୍ତର ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ। ପ୍ରାରମ୍ଭିକ MAX ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଆକୃତି ବିଜ୍ଞାନ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (SEM) ସ୍କାନିଂ ଦ୍ୱାରା ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା ଏବଂ ପୂର୍ବ ଅଧ୍ୟୟନ ସହିତ ସୁସଙ୍ଗତ ଥିଲା (ପରିପୂରକ ସୂଚନା, SI, ଚିତ୍ର S1 ଦେଖନ୍ତୁ)। 48% HF (ହାଇଡ୍ରୋଫ୍ଲୋରିକ୍ ​​ଏସିଡ୍) ସହିତ Al ସ୍ତର ଅପସାରଣ କରିବା ପରେ ବହୁସ୍ତରୀୟ (ML) Nb-MXene ପ୍ରାପ୍ତ ହୋଇଥିଲା। ML-Nb2CTx ଏବଂ ML-Nb4C3TX ର ଆକୃତି ବିଜ୍ଞାନକୁ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (SEM) ସ୍କାନିଂ (ଚିତ୍ର S1c ଏବଂ S1d ଯଥାକ୍ରମେ) ଦ୍ୱାରା ପରୀକ୍ଷା କରାଯାଇଥିଲା ଏବଂ ଏକ ସାଧାରଣ ସ୍ତରଯୁକ୍ତ MXene ଆକୃତି ବିଜ୍ଞାନ ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା, ଯାହା ଦୀର୍ଘ ଛିଦ୍ର ପରି ସ୍ଲିଟ୍ ଦେଇ ଗତି କରୁଥିବା ଦୁଇ-ଡାଇମେନ୍ସନାଲ୍ ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ ସହିତ ସମାନ। ଉଭୟ Nb-MXene ପୂର୍ବରୁ ଏସିଡ୍ ଏଚ୍ଚିଂ27,38 ଦ୍ୱାରା ସଂଶ୍ଳେଷିତ MXene ପର୍ଯ୍ୟାୟ ସହିତ ବହୁତ ସମାନ। MXene ର ଗଠନ ନିଶ୍ଚିତ କରିବା ପରେ, ଆମେ ଏହାକୁ ଟେଟ୍ରାବ୍ୟୁଟିଲାମୋନିୟମ୍ ହାଇଡ୍ରୋକ୍ସାଇଡ୍ (TBAOH) ର ଇଣ୍ଟରକଲେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ଏବଂ ତାପରେ ଧୋଇବା ଏବଂ ସୋନିକେସନ୍ ଦ୍ୱାରା ସ୍ତରିତ କରିଥିଲୁ, ଯାହା ପରେ ଆମେ ଏକକ-ସ୍ତର କିମ୍ବା ନିମ୍ନ-ସ୍ତର (SL) 2D Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ ପାଇଥିଲୁ।
ଆମେ ଏଚିଂ ଏବଂ ଅଧିକ ପିଲିଂର ଦକ୍ଷତା ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ ଉଚ୍ଚ ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (HRTEM) ଏବଂ ଏକ୍ସ-ରେ ଡିଫ୍ରାକ୍ସନ (XRD) ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲୁ। ଇନଭର୍ସ ଫାଷ୍ଟ ଫ୍ୟୁରିଅର୍ ଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମ (IFFT) ଏବଂ ଫାଷ୍ଟ ଫ୍ୟୁରିଅର୍ ଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମ (FFT) ବ୍ୟବହାର କରି ପ୍ରକ୍ରିୟାକୃତ HRTEM ଫଳାଫଳ ଚିତ୍ର 2 ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ ଗୁଡିକୁ ପରମାଣୁ ସ୍ତରର ଗଠନ ଯାଞ୍ଚ କରିବା ଏବଂ ଇଣ୍ଟରପ୍ଲାନାର୍ ଦୂରତା ମାପିବା ପାଇଁ ଧାର ଉପରକୁ ମୁଖୀ କରାଯାଇଥିଲା। MXene Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3TX ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ ଗୁଡ଼ିକର HRTEM ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ପରମାଣୁ ପତଳା ସ୍ତରୀୟ ପ୍ରକୃତି (ଚିତ୍ର 2a1, a2 ଦେଖନ୍ତୁ) ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲା, ଯେପରି ପୂର୍ବରୁ ନାଗୁଇବ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍.27 ଏବଂ ଜାଷ୍ଟ୍ରଜେବ୍ସ୍କା ଏଟ୍ ଅଲ୍.38 ଦ୍ୱାରା ରିପୋର୍ଟ କରାଯାଇଥିଲା। ଦୁଇଟି ସଂଲଗ୍ନ Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3Tx ମୋନୋଲେୟର୍ ପାଇଁ, ଆମେ ଯଥାକ୍ରମେ 0.74 ଏବଂ 1.54 nm ଆନ୍ତଃସ୍ତର ଦୂରତା ନିର୍ଣ୍ଣୟ କରିଥିଲୁ (ଚିତ୍ର 2b1,b2), ଯାହା ଆମର ପୂର୍ବ ଫଳାଫଳ 38 ସହିତ ମଧ୍ୟ ସହମତ। ଏହା ଆହୁରି ନିଶ୍ଚିତ ହୋଇଥିଲା ଇନଭର୍ସ ଫାଷ୍ଟ ଫୌରିଅର ଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମ (ଚିତ୍ର 2c1, c2) ଏବଂ ଫାଷ୍ଟ ଫୌରିଅର ଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମ (ଚିତ୍ର 2d1, d2) ଦ୍ୱାରା ଯାହା Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3Tx ମୋନୋଲେୟର ମଧ୍ୟରେ ଦୂରତା ଦର୍ଶାଉଛି। ଚିତ୍ରଟି ନିଓବିୟମ୍ ଏବଂ କାର୍ବନ ପରମାଣୁ ସହିତ ସମାନ ଆଲୋକ ଏବଂ ଅନ୍ଧକାର ବ୍ୟାଣ୍ଡର ଏକ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦର୍ଶାଉଛି, ଯାହା ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା MXenes ର ସ୍ତରୀକୃତ ପ୍ରକୃତିକୁ ନିଶ୍ଚିତ କରେ। ଏହା ଧ୍ୟାନ ଦେବା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଯେ Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3Tx (ଚିତ୍ର S2a ଏବଂ S2b) ପାଇଁ ପ୍ରାପ୍ତ ଶକ୍ତି ବିସ୍ତାରକାରୀ ଏକ୍ସ-ରେ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (EDX) ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା ମୂଳ MAX ପର୍ଯ୍ୟାୟର କୌଣସି ଅବଶିଷ୍ଟାଂଶ ଦେଖାଇଲା ନାହିଁ, କାରଣ କୌଣସି Al ପିକ୍ ଚିହ୍ନଟ ହୋଇନଥିଲା।
SL Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3Tx MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ଚରିତ୍ରୀକରଣ, ଯେଉଁଥିରେ (a) ଉଚ୍ଚ ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (HRTEM) ପାର୍ଶ୍ୱ-ଦୃଶ୍ୟ 2D ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ ଇମେଜିଂ ଏବଂ ଅନୁରୂପ, (b) ତୀବ୍ରତା ମୋଡ୍, (c) ପ୍ରତିକୂଳ ଦ୍ରୁତ ଫୌରିଅର୍ ଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମ (IFFT), (d) ଦ୍ରୁତ ଫୌରିଅର୍ ଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମ (FFT), (e) Nb-MXenes ଏକ୍ସ-ରେ ପ୍ୟାଟର୍ନ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ। SL 2D Nb2CTx ପାଇଁ, ସଂଖ୍ୟାଗୁଡ଼ିକୁ (a1, b1, c1, d1, e1) ଭାବରେ ପ୍ରକାଶ କରାଯାଇଛି। SL 2D Nb4C3Tx ପାଇଁ, ସଂଖ୍ୟାଗୁଡ଼ିକୁ (a2, b2, c2, d2, e1) ଭାବରେ ପ୍ରକାଶ କରାଯାଇଛି।
SL Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3Tx MXenes ର ଏକ୍ସ-ରେ ବିବର୍ତ୍ତନ ମାପ ଯଥାକ୍ରମେ ଚିତ୍ର 2e1 ଏବଂ e2 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। 4.31 ଏବଂ 4.32 ରେ ଶିଖର (002) ଯଥାକ୍ରମେ ପୂର୍ବ ବର୍ଣ୍ଣିତ ସ୍ତରୀୟ MXenes Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3TX38,39,40,41 ସହିତ ମେଳ ଖାଉଛି। XRD ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ କିଛି ଅବଶିଷ୍ଟ ML ଗଠନ ଏବଂ MAX ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଉପସ୍ଥିତିକୁ ମଧ୍ୟ ସୂଚିତ କରେ, କିନ୍ତୁ ଅଧିକାଂଶ XRD ଢାଞ୍ଚା SL Nb4C3Tx (ଚିତ୍ର 2e2) ସହିତ ଜଡିତ। MAX ପର୍ଯ୍ୟାୟର ଛୋଟ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଉପସ୍ଥିତି ଅନିୟମିତ ଭାବରେ ଷ୍ଟାକ୍ ହୋଇଥିବା Nb4C3Tx ସ୍ତର ତୁଳନାରେ ଶକ୍ତିଶାଳୀ MAX ଶିଖରକୁ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିପାରେ।
ଅଧିକ ଗବେଷଣା R. subcapitata ପ୍ରଜାତିର ସବୁଜ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଉପରେ ଧ୍ୟାନ କେନ୍ଦ୍ରିତ କରିଛି। ଆମେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ବାଛିଛୁ କାରଣ ସେମାନେ ପ୍ରମୁଖ ଖାଦ୍ୟ ଜାଲରେ ସାମିଲ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଉତ୍ପାଦକ 42। ଖାଦ୍ୟ ଶୃଙ୍ଖଳର ଉଚ୍ଚ ସ୍ତରକୁ ବହନ କରାଯାଉଥିବା ବିଷାକ୍ତ ପଦାର୍ଥକୁ ଦୂର କରିବାର କ୍ଷମତା ହେତୁ ସେମାନେ ବିଷାକ୍ତତାର ସର୍ବୋତ୍ତମ ସୂଚକ ମଧ୍ୟରୁ ଗୋଟିଏ। ଏହା ସହିତ, R. subcapitata ଉପରେ ଗବେଷଣା ସାଧାରଣ ମଧୁର ଜଳ ଅଣୁଜୀବମାନଙ୍କ ପ୍ରତି SL Nb-MXenes ର ଆନୁଷଙ୍ଗିକ ବିଷାକ୍ତତା ଉପରେ ଆଲୋକପାତ କରିପାରେ। ଏହାକୁ ବୁଝାଇବା ପାଇଁ, ଗବେଷକମାନେ ଅନୁମାନ କରିଥିଲେ ଯେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ସୂକ୍ଷ୍ମ ପ୍ରାଣୀର ପରିବେଶରେ ଉପସ୍ଥିତ ବିଷାକ୍ତ ଯୌଗିକ ପ୍ରତି ଭିନ୍ନ ସମ୍ବେଦନଶୀଳତା ଥାଏ। ଅଧିକାଂଶ ଜୀବଙ୍କ ପାଇଁ, ପଦାର୍ଥର କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ସେମାନଙ୍କ ବୃଦ୍ଧିକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ ନାହିଁ, ଯେତେବେଳେ ଏକ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ସୀମାଠାରୁ ଅଧିକ ସାନ୍ଦ୍ରତା ସେମାନଙ୍କୁ ବାଧା ଦେଇପାରେ କିମ୍ବା ମୃତ୍ୟୁ ମଧ୍ୟ କରାଇପାରେ। ତେଣୁ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଏବଂ MXenes ମଧ୍ୟରେ ପୃଷ୍ଠ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଏବଂ ସମ୍ବନ୍ଧିତ ପୁନରୁଦ୍ଧାରର ଆମର ଅଧ୍ୟୟନ ପାଇଁ, ଆମେ Nb-MXenes ର ନିର୍ଦ୍ଦୋଷ ଏବଂ ବିଷାକ୍ତ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପରୀକ୍ଷା କରିବାକୁ ନିଷ୍ପତ୍ତି ନେଇଛୁ। ଏହା କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ 0 (ସନ୍ଦର୍ଭ ଭାବରେ), 0.01, 0.1 ଏବଂ 10 mg l-1 MXene ର ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏବଂ ଅତିରିକ୍ତ ଭାବରେ MXene (100 mg l-1 MXene) ର ଅତ୍ୟଧିକ ସାନ୍ଦ୍ରତା ସହିତ ସଂକ୍ରମିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ପରୀକ୍ଷା କରିଥିଲୁ, ଯାହା ଯେକୌଣସି ଜୈବିକ ପରିବେଶ ପାଇଁ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଏବଂ ଘାତକ ହୋଇପାରେ।
ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଉପରେ SL Nb-MXenes ର ପ୍ରଭାବ ଚିତ୍ର 3 ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି, ଯାହା 0 mg l-1 ନମୁନା ପାଇଁ ମାପ କରାଯାଇଥିବା ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରୋତ୍ସାହନ (+) କିମ୍ବା ନିରୋଧ (-) ପ୍ରତିଶତ ଭାବରେ ପ୍ରକାଶିତ ହୋଇଛି। ତୁଳନା ପାଇଁ, Nb-MAX ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଏବଂ ML Nb-MXenes ମଧ୍ୟ ପରୀକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା ଏବଂ ଫଳାଫଳ SI ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି (ଚିତ୍ର S3 ଦେଖନ୍ତୁ)। ପ୍ରାପ୍ତ ଫଳାଫଳଗୁଡିକ ନିଶ୍ଚିତ କରିଛି ଯେ SL Nb-MXenes 0.01 ରୁ 10 mg/l ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ପରିସର ମଧ୍ୟରେ ପ୍ରାୟ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ବିଷାକ୍ତତାରୁ ମୁକ୍ତ, ଯେପରି ଚିତ୍ର 3a,b ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। Nb2CTx କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଆମେ ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପରିସର ମଧ୍ୟରେ 5% ରୁ ଅଧିକ ଇକୋଟକ୍ସିସିଟି ଦେଖିଲୁ ନାହିଁ।
SL (a) Nb2CTx ଏବଂ (b) Nb4C3TX MXene ର ଉପସ୍ଥିତିରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ବୃଦ୍ଧିର ଉତ୍ତେଜନା (+) କିମ୍ବା ନିରୋଧ (-)। 24, 48 ଏବଂ 72 ଘଣ୍ଟା MXene-ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ତଥ୍ୟ (t-ପରୀକ୍ଷଣ, p < 0.05) କୁ ଏକ ତାରକା (*) ସହିତ ଚିହ୍ନିତ କରାଯାଇଥିଲା। ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ତଥ୍ୟ (t-ପରୀକ୍ଷଣ, p < 0.05) କୁ ଏକ ତାରକା (*) ସହିତ ଚିହ୍ନିତ କରାଯାଇଥିଲା। Значимые kныные (t-критерий, p <0,05) отмечены звезоокой (*) | ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ତଥ୍ୟ (t-ପରୀକ୍ଷଣ, p < 0.05) ଏକ ତାରକା (*) ସହିତ ଚିହ୍ନିତ ହୋଇଛି।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 كانные (ଟି-ଟେଷ୍ଟ, p <0,05) отмечены звезоокой (*) | ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ତଥ୍ୟ (t-ପରୀକ୍ଷଣ, p < 0.05) ଏକ ତାରକା (*) ସହିତ ଚିହ୍ନିତ ହୋଇଛି।ଲାଲ ତୀରଗୁଡ଼ିକ ନିରୋଧୀ ଉତ୍ତେଜନାର ବିଲୋପକୁ ସୂଚିତ କରେ।
ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, Nb4C3TX ର କମ୍ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଟିକେ ଅଧିକ ବିଷାକ୍ତ ବୋଲି ଜଣାପଡ଼ିଲା, କିନ୍ତୁ 7% ରୁ ଅଧିକ ନୁହେଁ। ଆଶା ଅନୁଯାୟୀ, ଆମେ ଦେଖିଲୁ ଯେ 100mg L-1 ରେ MXenes ର ବିଷାକ୍ତତା ଅଧିକ ଥିଲା ଏବଂ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରତିରୋଧ ଥିଲା। ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ଭାବରେ, କୌଣସି ସାମଗ୍ରୀ MAX କିମ୍ବା ML ନମୁନା ତୁଳନାରେ ଆଟୋକ୍ସିକ/ବିଷାକ୍ତ ପ୍ରଭାବର ସମାନ ଧାରା ଏବଂ ସମୟ ନିର୍ଭରଶୀଳତା ଦେଖାଇ ନଥିଲା (ବିବରଣୀ ପାଇଁ SI ଦେଖନ୍ତୁ)। MAX ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପାଇଁ (ଚିତ୍ର S3 ଦେଖନ୍ତୁ) ବିଷାକ୍ତତା ପ୍ରାୟ 15-25% ରେ ପହଞ୍ଚିଥିଲା ​​ଏବଂ ସମୟ ସହିତ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା, SL Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3TX MXene ପାଇଁ ବିପରୀତ ଧାରା ପରିଲକ୍ଷିତ ହୋଇଥିଲା। ସମୟ ସହିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ବୃଦ୍ଧିର ପ୍ରତିରୋଧ ହ୍ରାସ ପାଇଲା। ଏହା 24 ଘଣ୍ଟା ପରେ ପ୍ରାୟ 17% ରେ ପହଞ୍ଚିଲା ଏବଂ 72 ଘଣ୍ଟା ପରେ 5% ରୁ କମ୍ କୁ ଖସିଗଲା (ଚିତ୍ର 3a, b, ଯଥାକ୍ରମେ)।
ଅଧିକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କଥା ହେଉଛି, SL Nb4C3TX ପାଇଁ, 24 ଘଣ୍ଟା ପରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ବୃଦ୍ଧି ନିରୋଧ ପ୍ରାୟ 27% ରେ ପହଞ୍ଚିଥିଲା, କିନ୍ତୁ 72 ଘଣ୍ଟା ପରେ ଏହା ପ୍ରାୟ 1% କୁ ହ୍ରାସ ପାଇଲା। ତେଣୁ, ଆମେ ପରିଲକ୍ଷିତ ପ୍ରଭାବକୁ ଉତ୍ତେଜନାର ବିପରୀତ ନିରୋଧ ଭାବରେ ଲେବଲ କରିଥିଲୁ, ଏବଂ SL Nb4C3TX MXene ପାଇଁ ପ୍ରଭାବ ଅଧିକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଥିଲା। SL Nb2CTx MXene ତୁଳନାରେ Nb4C3TX (24 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ 10 mg L-1 ରେ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା) ସହିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ବୃଦ୍ଧିର ଉଦ୍ଦୀପନା ପୂର୍ବରୁ ଲକ୍ଷ୍ୟ କରାଯାଇଥିଲା। ବାୟୋମାସ ଦ୍ୱିଗୁଣନ ହାର ବକ୍ରରେ ମଧ୍ୟ ନିରୋଧ-ଉତ୍ତେଜନା ବିପରୀତ ପ୍ରଭାବ ଭଲ ଭାବରେ ଦେଖାଯାଇଥିଲା (ବିବରଣୀ ପାଇଁ ଚିତ୍ର S4 ଦେଖନ୍ତୁ)। ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ, କେବଳ Ti3C2TX MXene ର ଇକୋଟକ୍ସିସିଟି ବିଭିନ୍ନ ଉପାୟରେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଛି। ଏହା ଜେବ୍ରାଫିଶ୍ ଭ୍ରୁଣ ପାଇଁ ବିଷାକ୍ତ ନୁହେଁ44 କିନ୍ତୁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ Desmodesmus quadricauda ଏବଂ Sorghum saccharatum ଉଦ୍ଭିଦ ପାଇଁ ମଧ୍ୟମ ଭାବରେ ଇକୋଟକ୍ସିକ୍ 45। ନିର୍ଦ୍ଦିଷ୍ଟ ପ୍ରଭାବର ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉଦାହରଣରେ ସାଧାରଣ କୋଷ ରେଖା ଅପେକ୍ଷା କର୍କଟ କୋଷ ରେଖା ପାଇଁ ଅଧିକ ବିଷାକ୍ତତା ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ 46,47। ଏହା ଅନୁମାନ କରାଯାଇପାରେ ଯେ Nb-MXenes ର ଉପସ୍ଥିତିରେ ପରିଲକ୍ଷିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ବୃଦ୍ଧିରେ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ପରୀକ୍ଷା ପରିସ୍ଥିତି ପ୍ରଭାବିତ କରିବ। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, କ୍ଲୋରୋପ୍ଲାଷ୍ଟ ଷ୍ଟ୍ରୋମାରେ ପ୍ରାୟ 8 pH RuBisCO ଏନଜାଇମର ଦକ୍ଷ କାର୍ଯ୍ୟ ପାଇଁ ସର୍ବୋତ୍ତମ। ତେଣୁ, pH ପରିବର୍ତ୍ତନ ଆଲୋକ ସଂଶ୍ଳେଷଣର ହାରକୁ ନକାରାତ୍ମକ ଭାବରେ ପ୍ରଭାବିତ କରେ48,49। ତଥାପି, ଆମେ ପରୀକ୍ଷଣ ସମୟରେ pH ରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖିନାହୁଁ (ବିବରଣୀ ପାଇଁ SI, ଚିତ୍ର S5 ଦେଖନ୍ତୁ)। ସାଧାରଣତଃ, Nb-MXenes ସହିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ସଂସ୍କୃତି ସମୟ ସହିତ ଦ୍ରବଣର pH କୁ ସାମାନ୍ୟ ହ୍ରାସ କରିଥିଲା। ତଥାପି, ଏହି ହ୍ରାସ ଏକ ଶୁଦ୍ଧ ମାଧ୍ୟମର pH ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସହିତ ସମାନ ଥିଲା। ଏହା ସହିତ, ମିଳିଥିବା ପରିବର୍ତ୍ତନର ପରିସର ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଏକ ଶୁଦ୍ଧ ସଂସ୍କୃତି (ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ନମୁନା) ପାଇଁ ମାପ କରାଯାଇଥିବା ପରି ଥିଲା। ତେଣୁ, ଆମେ ଏହି ସିଦ୍ଧାନ୍ତରେ ପହଞ୍ଚିଛୁ ଯେ ସମୟ ସହିତ pH ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦ୍ୱାରା ଆଲୋକ ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପ୍ରଭାବିତ ହୁଏ ନାହିଁ।
ଏହା ସହିତ, ସଂଶ୍ଳେଷିତ MXene ମାନଙ୍କର ପୃଷ୍ଠ ଶେଷ (Tx ଭାବରେ ସୂଚିତ) ଥାଏ। ଏଗୁଡ଼ିକ ମୁଖ୍ୟତଃ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଗୋଷ୍ଠୀ -O, -F ଏବଂ -OH। ତଥାପି, ପୃଷ୍ଠ ରସାୟନ ସିଧା ସଂଶ୍ଳେଷଣ ପଦ୍ଧତି ସହିତ ଜଡିତ। ଏହି ଗୋଷ୍ଠୀଗୁଡ଼ିକ ପୃଷ୍ଠ ଉପରେ ଅନିୟମିତ ଭାବରେ ବଣ୍ଟନ ହୋଇଥିବା ଜଣାଯାଏ, ଯାହା MXene50 ର ଗୁଣ ଉପରେ ସେମାନଙ୍କର ପ୍ରଭାବ ପୂର୍ବାନୁମାନ କରିବା କଷ୍ଟକର କରିଥାଏ। ଏହା ଯୁକ୍ତି କରାଯାଇପାରେ ଯେ Tx ଆଲୋକ ଦ୍ୱାରା ନିଓବିୟମର ଅକ୍ସିଡେସନ ପାଇଁ ଉତ୍ପ୍ରକାଶକ ଶକ୍ତି ହୋଇପାରେ। ପୃଷ୍ଠ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଗୋଷ୍ଠୀଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରକୃତରେ ସେମାନଙ୍କର ଅନ୍ତର୍ନିହିତ ଫଟୋକଟାଲିଷ୍ଟ ପାଇଁ ହେଟେରୋଜଙ୍କସନ ଗଠନ ପାଇଁ ଏକାଧିକ ଆଙ୍କରିଂ ସ୍ଥାନ ପ୍ରଦାନ କରନ୍ତି51। ତଥାପି, ବୃଦ୍ଧି ମାଧ୍ୟମ ଗଠନ ଏକ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଫଟୋକଟାଲିଷ୍ଟ ପ୍ରଦାନ କରିନଥିଲା (ବିସ୍ତୃତ ମଧ୍ୟମ ଗଠନ SI ଟେବୁଲ୍ S6 ରେ ମିଳିପାରିବ)। ଏହା ସହିତ, ଯେକୌଣସି ପୃଷ୍ଠ ପରିବର୍ତ୍ତନ ମଧ୍ୟ ବହୁତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ, କାରଣ MXene ମାନଙ୍କର ଜୈବିକ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ସ୍ତର ପରବର୍ତ୍ତୀ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ, ଅକ୍ସିଡେସନ, ଜୈବିକ ଏବଂ ଅଜୈବିକ ଯୌଗିକଗୁଡ଼ିକର ରାସାୟନିକ ପୃଷ୍ଠ ପରିବର୍ତ୍ତନ52,53,54,55,56 କିମ୍ବା ପୃଷ୍ଠ ଚାର୍ଜ ଇଞ୍ଜିନିୟରିଂ38 ଯୋଗୁଁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରାଯାଇପାରିବ। ତେଣୁ, ମାଧ୍ୟମରେ ଭୌତିକ ଅସ୍ଥିରତା ସହିତ ନିଓବିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡର କୌଣସି ସମ୍ପର୍କ ଅଛି କି ନାହିଁ ତାହା ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ବୃଦ୍ଧି ମାଧ୍ୟମ ଏବଂ ଡିଆୟୋନାଇଜଡ୍ ଜଳରେ ଜେଟା (ζ) ସମ୍ଭାବନାର ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲୁ (ତୁଳନା ପାଇଁ)। ଆମର ଫଳାଫଳ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ SL Nb-MXenes ଯଥେଷ୍ଟ ସ୍ଥିର (MAX ଏବଂ ML ଫଳାଫଳ ପାଇଁ SI ଚିତ୍ର S6 ଦେଖନ୍ତୁ)। SL MXenes ର ଜେଟା ସମ୍ଭାବନା ପ୍ରାୟ -10 mV। SR Nb2CTx କ୍ଷେତ୍ରରେ, ζ ର ମୂଲ୍ୟ Nb4C3Tx ଅପେକ୍ଷା କିଛିଟା ଅଧିକ ଋଣାତ୍ମକ। ζ ମୂଲ୍ୟରେ ଏପରି ପରିବର୍ତ୍ତନ ସୂଚାଇପାରେ ଯେ ନକାରାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ହୋଇଥିବା MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ପୃଷ୍ଠ ସଂସ୍କୃତି ମାଧ୍ୟମରୁ ଯୁକ୍ତାତ୍ମକ ଚାର୍ଜ ହୋଇଥିବା ଆୟନଗୁଡ଼ିକୁ ଶୋଷଣ କରେ। ସଂସ୍କୃତି ମାଧ୍ୟମରେ Nb-MXenes ର ଜେଟା ସମ୍ଭାବନା ଏବଂ ପରିବାହିତାର ଅସ୍ଥାୟୀ ମାପ (ଅଧିକ ବିବରଣୀ ପାଇଁ SI ରେ ଚିତ୍ର S7 ଏବଂ S8 ଦେଖନ୍ତୁ) ଆମର ପରିକଳ୍ପନାକୁ ସମର୍ଥନ କରୁଥିବା ପରି ମନେ ହେଉଛି।
ତଥାପି, ଉଭୟ Nb-MXene SL ଶୂନ୍ୟରୁ ସର୍ବନିମ୍ନ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖାଇଥିଲେ। ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ବୃଦ୍ଧି ମାଧ୍ୟମରେ ସେମାନଙ୍କର ସ୍ଥିରତାକୁ ଦର୍ଶାଏ। ଏହା ସହିତ, ଆମେ ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରିଥିଲୁ ଯେ ଆମର ସବୁଜ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଉପସ୍ଥିତି ମାଧ୍ୟମରେ Nb-MXene ର ସ୍ଥିରତାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରିବ କି ନାହିଁ। ସମୟ ସହିତ ପୁଷ୍ଟିକର ମାଧ୍ୟମ ଏବଂ ସଂସ୍କୃତିରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ MXene ର ଜେଟା ସମ୍ଭାବନା ଏବଂ ପରିବାହିତାର ଫଳାଫଳ SI ରେ ମିଳିପାରିବ (ଚିତ୍ର S9 ଏବଂ S10)। ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ଭାବରେ, ଆମେ ଦେଖିଲୁ ଯେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଉପସ୍ଥିତି ଉଭୟ MXene ର ବିଚ୍ଛିନ୍ନତାକୁ ସ୍ଥିର କରୁଥିବା ପରି ମନେ ହେଉଥିଲା। Nb2CTx SL କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଜେଟା ସମ୍ଭାବନା ସମୟ ସହିତ ସାମାନ୍ୟ ହ୍ରାସ ପାଇ ଅଧିକ ନକାରାତ୍ମକ ମୂଲ୍ୟ (-15.8 ବନାମ -19.1 mV 72 ଘଣ୍ଟା ଇନକ୍ୟୁବେସନ୍ ପରେ) ହୋଇଥିଲା। SL Nb4C3TX ର ଜେଟା ସମ୍ଭାବନା ସାମାନ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା, କିନ୍ତୁ 72 ଘଣ୍ଟା ପରେ ଏହା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଉପସ୍ଥିତି ବିନା ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ଅପେକ୍ଷା ଅଧିକ ସ୍ଥିରତା ଦେଖାଇଥିଲା (-18.1 ବନାମ -9.1 mV)।
ଆମେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଉପସ୍ଥିତିରେ Nb-MXene ଦ୍ରବଣର କମ୍ ପରିବାହୀତା ମଧ୍ୟ ପାଇଲୁ, ଯାହା ପୁଷ୍ଟିକର ମାଧ୍ୟମରେ ଆୟନର ପରିମାଣ କମ ଥିବା ସୂଚାଇଥାଏ। ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଯେ, ପାଣିରେ MXene ର ଅସ୍ଥିରତା ମୁଖ୍ୟତଃ ପୃଷ୍ଠ ଅକ୍ସିଡେସନ ହେତୁ ହୋଇଥାଏ57। ତେଣୁ, ଆମେ ସନ୍ଦେହ କରୁଛୁ ଯେ ସବୁଜ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୌଣସି ପ୍ରକାରେ Nb-MXene ର ପୃଷ୍ଠରେ ଗଠିତ ଅକ୍ସାଇଡଗୁଡ଼ିକୁ ସଫା କରିଥିଲା ​​ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ଘଟନା (MXene ର ଅକ୍ସିଡେସନ)କୁ ମଧ୍ୟ ରୋକିଥିଲା। ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଦ୍ୱାରା ଅବଶୋଷିତ ପଦାର୍ଥର ପ୍ରକାର ଅଧ୍ୟୟନ କରି ଏହା ଦେଖିହେବ।
ଆମର ଇକୋଟକ୍ସିକୋଲୋଜିକାଲ୍ ଅଧ୍ୟୟନ ସୂଚାଇଥିଲା ଯେ ସମୟ ସହିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ Nb-MXenes ର ବିଷାକ୍ତତା ଏବଂ ଉତ୍ତେଜିତ ବୃଦ୍ଧିର ଅସ୍ୱାଭାବିକ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଦୂର କରିବାରେ ସକ୍ଷମ ହୋଇଥିଲେ, ଆମର ଅଧ୍ୟୟନର ଲକ୍ଷ୍ୟ ଥିଲା କାର୍ଯ୍ୟର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଯନ୍ତ୍ରପାତି ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା। ଯେତେବେଳେ ଶୈବାଳ ପରି ଜୀବମାନେ ସେମାନଙ୍କ ଇକୋସିଷ୍ଟମ ସହିତ ଅପରିଚିତ ଯୌଗିକ କିମ୍ବା ସାମଗ୍ରୀ ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିଥାନ୍ତି, ସେମାନେ ବିଭିନ୍ନ ଉପାୟରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରିପାରନ୍ତି58,59। ବିଷାକ୍ତ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡର ଅନୁପସ୍ଥିତିରେ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ନିଜକୁ ଖାଦ୍ୟ ଦେଇପାରିବେ, ସେମାନଙ୍କୁ ନିରନ୍ତର ବୃଦ୍ଧି କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥାନ୍ତି60। ବିଷାକ୍ତ ପଦାର୍ଥ ଗ୍ରହଣ କରିବା ପରେ, ପ୍ରତିରକ୍ଷା ଯନ୍ତ୍ରପାତି ସକ୍ରିୟ ହୋଇପାରେ, ଯେପରିକି ଆକୃତି କିମ୍ବା ରୂପ ପରିବର୍ତ୍ତନ। ଅବଶୋଷଣର ସମ୍ଭାବନାକୁ ମଧ୍ୟ ବିଚାର କରାଯିବା ଉଚିତ58,59। ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଯେ, ପ୍ରତିରକ୍ଷା ଯନ୍ତ୍ରପାତିର ଯେକୌଣସି ସଙ୍କେତ ହେଉଛି ପରୀକ୍ଷଣ ଯୌଗିକର ବିଷାକ୍ତତାର ଏକ ସ୍ପଷ୍ଟ ସୂଚକ। ତେଣୁ, ଆମର ପରବର୍ତ୍ତୀ କାର୍ଯ୍ୟରେ, ଆମେ SEM ଦ୍ୱାରା SL Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ଏବଂ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପୃଷ୍ଠ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଏବଂ X-ray fluoresence spectroscopy (XRF) ଦ୍ୱାରା Nb-ଆଧାରିତ MXene ର ସମ୍ଭାବ୍ୟ ଅବଶୋଷଣ ତଦନ୍ତ କରିଥିଲୁ। ଧ୍ୟାନ ଦିଅନ୍ତୁ ଯେ କାର୍ଯ୍ୟକଳାପ ବିଷାକ୍ତତା ସମସ୍ୟାର ସମାଧାନ ପାଇଁ SEM ଏବଂ XRF ବିଶ୍ଳେଷଣ କେବଳ MXene ର ସର୍ବାଧିକ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ କରାଯାଇଥିଲା।
SEM ଫଳାଫଳ ଚିତ୍ର 4 ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ଚିକିତ୍ସା ନ କରାଯାଇଥିବା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ (ଚିତ୍ର 4a, ସନ୍ଦର୍ଭ ନମୁନା ଦେଖନ୍ତୁ) ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ସାଧାରଣ R. ସବକ୍ୟାପିଟାଟା ଆକୃତି ଏବଂ କ୍ରୋଇସାଣ୍ଟ ପରି କୋଷ ଆକୃତି ଦେଖାଇଥିଲା। କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଚପଟା ଏବଂ କିଛିଟା ଅବ୍ୟବସ୍ଥିତ ଦେଖାଯାଉଥିଲା। କିଛି ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ପରସ୍ପର ସହିତ ଓଭରଲାପ୍ ଏବଂ ଫସି ଯାଇଥିଲା, କିନ୍ତୁ ଏହା ସମ୍ଭବତଃ ନମୁନା ପ୍ରସ୍ତୁତି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥିଲା। ସାଧାରଣତଃ, ଶୁଦ୍ଧ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ଏକ ମସୃଣ ପୃଷ୍ଠ ଥିଲା ଏବଂ କୌଣସି ଆକୃତିଗତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖାଯାଇନଥିଲା।
SEM ଚିତ୍ରଗୁଡ଼ିକ ଯାହା ଅତ୍ୟନ୍ତ ସାନ୍ଦ୍ରତା (100 mg L-1) ରେ 72 ଘଣ୍ଟାର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ ସବୁଜ ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ ଏବଂ MXene ନାନୋସିଟ୍ ମଧ୍ୟରେ ପୃଷ୍ଠ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଦେଖାଉଛନ୍ତି। (a) SL (b) Nb2CTx ଏବଂ (c) Nb4C3TX MXene ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ ଚିକିତ୍ସା ନ କରାଯାଇଥିବା ସବୁଜ ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ। ଧ୍ୟାନ ଦିଅନ୍ତୁ ଯେ Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସକୁ ଲାଲ ତୀର ସହିତ ଚିହ୍ନିତ କରାଯାଇଛି। ତୁଳନା ପାଇଁ, ଏକ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପ୍ ରୁ ଫଟୋଗ୍ରାଫ୍ ମଧ୍ୟ ଯୋଡାଯାଇଛି।
ବିପରୀତରେ, SL Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ଦ୍ୱାରା ଶୋଷିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ କ୍ଷତିଗ୍ରସ୍ତ ହୋଇଥିଲେ (ଚିତ୍ର 4b, c, ଲାଲ ତୀର ଦେଖନ୍ତୁ)। Nb2CTx MXene (ଚିତ୍ର 4b) କ୍ଷେତ୍ରରେ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ସଂଲଗ୍ନ ଦୁଇ-ପରିମାଣ ନାନୋସ୍କେଲ୍ ସହିତ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ, ଯାହା ସେମାନଙ୍କର ଆକୃତି ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିପାରେ। ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ, ଆମେ ହାଲୁକା ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି ଅଧୀନରେ ଏହି ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକୁ ମଧ୍ୟ ଦେଖିଲୁ (ବିବରଣୀ ପାଇଁ SI ଚିତ୍ର S11 ଦେଖନ୍ତୁ)। ଏହି ଆକୃତିଗତ ପରିବର୍ତ୍ତନର ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଶରୀର ବିଜ୍ଞାନ ଏବଂ କୋଷ ପରିମାଣ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ଭଳି କୋଷ ଆକୃତି ପରିବର୍ତ୍ତନ କରି ନିଜକୁ ରକ୍ଷା କରିବାର କ୍ଷମତାରେ ଏକ ଯୁକ୍ତିଯୁକ୍ତ ଆଧାର ଅଛି। ତେଣୁ, Nb-MXenes ସହିତ ପ୍ରକୃତରେ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଥିବା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ସଂଖ୍ୟା ଯାଞ୍ଚ କରିବା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। SEM ଅଧ୍ୟୟନରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ପ୍ରାୟ 52% ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ Nb-MXenes ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିଥିଲେ, ଯେତେବେଳେ ଏହି ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ମଧ୍ୟରୁ 48% ସଂସ୍ପର୍ଶକୁ ଏଡ଼ାଇ ଯାଇଥିଲେ। SL Nb4C3Tx MXene ପାଇଁ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ MXene ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶକୁ ଏଡ଼ାଇବାକୁ ଚେଷ୍ଟା କରନ୍ତି, ଯାହାଦ୍ୱାରା ଦୁଇ-ପରିମାଣୀୟ ନାନୋସ୍କେଲ୍ ରୁ ସ୍ଥାନୀୟକରଣ ଏବଂ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ (ଚିତ୍ର 4c)। ତଥାପି, ଆମେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷରେ ନାନୋସ୍କେଲ୍ ର ପ୍ରବେଶ ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର କ୍ଷତି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ କରିନାହୁଁ।
କୋଷ ପୃଷ୍ଠରେ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ଶୋଷଣ ଏବଂ ତଥାକଥିତ ଛାଇ (ଛାୟା) ପ୍ରଭାବ ଯୋଗୁଁ ଆଲୋକ ସଂଶ୍ଳେଷଣର ଅବରୋଧ ପାଇଁ ଆତ୍ମ-ସଂରକ୍ଷଣ ମଧ୍ୟ ଏକ ସମୟ-ନିର୍ଭରଶୀଳ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଆଚରଣ। ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଯେ ପ୍ରତ୍ୟେକ ବସ୍ତୁ (ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ) ଯାହା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଏବଂ ଆଲୋକ ଉତ୍ସ ମଧ୍ୟରେ ଥାଏ, କ୍ଲୋରୋପ୍ଲାଷ୍ଟ ଦ୍ୱାରା ଶୋଷିତ ଆଲୋକର ପରିମାଣକୁ ସୀମିତ କରେ। ତଥାପି, ଆମର କୌଣସି ସନ୍ଦେହ ନାହିଁ ଯେ ଏହା ପ୍ରାପ୍ତ ଫଳାଫଳ ଉପରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପ୍ରଭାବ ପକାଇଥାଏ। ଆମର ଅଣୁବୀକ୍ଷଣୀୟ ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ ଦ୍ୱାରା ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, 2D ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସଗୁଡ଼ିକ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ପୃଷ୍ଠରେ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭାବରେ ଆବୃତ କିମ୍ବା ଲାଗି ନଥିଲା, ଯେତେବେଳେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ Nb-MXenes ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଥିଲେ ମଧ୍ୟ। ବରଂ, ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସଗୁଡ଼ିକ ସେମାନଙ୍କର ପୃଷ୍ଠକୁ ଆଚ୍ଛାଦନ ନକରି ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ପ୍ରତି ଆକର୍ଷିତ ହୋଇଥିବା ଜଣାପଡିଛି। ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ/ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଏପରି ଏକ ସେଟ୍ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷ ଦ୍ୱାରା ଶୋଷିତ ଆଲୋକର ପରିମାଣକୁ ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ ସୀମିତ କରିପାରିବ ନାହିଁ। ଅଧିକନ୍ତୁ, କିଛି ଅଧ୍ୟୟନ ଦୁଇ-ପରିମାଣୀୟ ନାନୋମାଟେରିଆଲ୍ସ 63,64,65,66 ର ଉପସ୍ଥିତିରେ ଆଲୋକସଂଶ୍ଳେଷଣ ଜୀବମାନଙ୍କ ଦ୍ୱାରା ଆଲୋକ ଶୋଷଣରେ ଉନ୍ନତି ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଛି।
ଯେହେତୁ SEM ଚିତ୍ରଗୁଡ଼ିକ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗି କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱାରା ନିଓବିୟମର ଗ୍ରହଣକୁ ସିଧାସଳଖ ନିଶ୍ଚିତ କରିପାରିନଥିଲା, ତେଣୁ ଏହି ସମସ୍ୟାକୁ ସ୍ପଷ୍ଟ କରିବା ପାଇଁ ଆମର ପରବର୍ତ୍ତୀ ଅଧ୍ୟୟନ ଏକ୍ସ-ରେ ଫ୍ଲୋରୋସେନ୍ସ (XRF) ଏବଂ ଏକ୍ସ-ରେ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (XPS) ବିଶ୍ଳେଷଣ ଆଡ଼କୁ ମୁହାଁଇଥିଲା। ତେଣୁ, ଆମେ MXenes ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା କରିନଥିବା ରେଫରେନ୍ସ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗି ନମୁନାର Nb ଶିଖର, ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗି କୋଷଗୁଡ଼ିକର ପୃଷ୍ଠରୁ ପୃଥକ ହୋଇଥିବା MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ଏବଂ ସଂଲଗ୍ନ MXenes ଅପସାରଣ ପରେ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗି କୋଷଗୁଡ଼ିକର ତୀବ୍ରତା ତୁଳନା କରିଥିଲୁ। ଏହା ଲକ୍ଷ୍ୟ କରିବା ଯୋଗ୍ୟ ଯେ ଯଦି କୌଣସି Nb ଅପସାରଣ ନଥାଏ, ତେବେ ସଂଲଗ୍ନ ନାନୋସ୍କେଲ୍ସ ଅପସାରଣ ପରେ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗି କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାପ୍ତ Nb ମୂଲ୍ୟ ଶୂନ୍ୟ ହେବା ଉଚିତ। ତେଣୁ, ଯଦି Nb ଅପସାରଣ ଘଟେ, ତେବେ XRF ଏବଂ XPS ଫଳାଫଳ ଉଭୟ ଏକ ସ୍ପଷ୍ଟ Nb ଶିଖର ଦେଖାଇବା ଉଚିତ।
XRF ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା କ୍ଷେତ୍ରରେ, SL Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3Tx MXene ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ନମୁନାଗୁଡ଼ିକ SL Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3Tx MXene ପାଇଁ Nb ଶିଖର ଦେଖାଇଥିଲେ (ଚିତ୍ର 5a ଦେଖନ୍ତୁ, ଏହା ମଧ୍ୟ ଧ୍ୟାନ ଦିଅନ୍ତୁ ଯେ MAX ଏବଂ ML MXene ପାଇଁ ଫଳାଫଳ SI ରେ ଦେଖାଯାଇଛି, ଚିତ୍ର S12–C17)। ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ଭାବରେ, Nb ଶିଖରର ତୀବ୍ରତା ଉଭୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ସମାନ (ଚିତ୍ର 5a ରେ ଲାଲ ବାର୍)। ଏହା ସୂଚାଇଥିଲା ଯେ ଶୈବାଳ ଅଧିକ Nb ଶୋଷଣ କରିପାରିବ ନାହିଁ, ଏବଂ କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ Nb ସଂଗ୍ରହ ପାଇଁ ସର୍ବାଧିକ କ୍ଷମତା ହାସଲ ହୋଇଥିଲା, ଯଦିଓ ଦୁଇ ଗୁଣ ଅଧିକ Nb4C3Tx MXene ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷ ସହିତ ସଂଲଗ୍ନ ଥିଲା (ଚିତ୍ର 5a ରେ ନୀଳ ବାର୍)। ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଭାବରେ, ଧାତୁଗୁଡ଼ିକୁ ଶୋଷଣ କରିବା ପାଇଁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର କ୍ଷମତା ପରିବେଶରେ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡର ଘନତା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ67,68। ଶମଶାଦା ଏବଂ ଅନ୍ୟ 67 ଜାଣିଲେ ଯେ ପିଏଚ୍ ବୃଦ୍ଧି ସହିତ ମଧୁର ଜଳ ଶୈବାଳର ଶୋଷଣ କ୍ଷମତା ହ୍ରାସ ପାଏ। ରାଇଜ୍ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ 68 ଉଲ୍ଲେଖ କରିଛନ୍ତି ଯେ ସାମୁଦ୍ରିକ ଶୈବାଳର ଧାତୁ ଶୋଷଣ କରିବାର କ୍ଷମତା Ni2+ ଅପେକ୍ଷା Pb2+ ପାଇଁ ପ୍ରାୟ 25% ଅଧିକ ଥିଲା।
(a) 72 ଘଣ୍ଟା ପାଇଁ SL Nb-MXenes (100 mg L-1) ର ଏକ ଅତ୍ୟଧିକ ସାନ୍ଦ୍ରତାରେ ଇନକ୍ୟୁବେଟେଡ୍ ସବୁଜ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱାରା ମୌଳିକ Nb ଗ୍ରହଣର XRF ଫଳାଫଳ। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଶୁଦ୍ଧ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ (ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ନମୁନା, ଧୂସର ସ୍ତମ୍ଭ), ପୃଷ୍ଠ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ (ନୀଳ ସ୍ତମ୍ଭ) ରୁ ପୃଥକ 2D ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ (ଲାଲ ସ୍ତମ୍ଭ) ରୁ 2D ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ପୃଥକ କରିବା ପରେ ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ α ର ଉପସ୍ଥିତି ଦର୍ଶାଏ। ମୌଳିକ Nb ପରିମାଣ, (b) SL Nb-MXenes ସହିତ ଇନକ୍ୟୁବେଟେଡ୍ ପରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ ଉପସ୍ଥିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଜୈବ ଉପାଦାନ (C=O ଏବଂ CHx/C–O) ଏବଂ Nb ଅକ୍ସାଇଡର ରାସାୟନିକ ଗଠନର ପ୍ରତିଶତ, (c–e) XPS SL Nb2CTx ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା ଏବଂ (fh) SL Nb4C3Tx MXene ର କମ୍ପୋଜିସନାଲ୍ ଶିଖର ଫିଟିଂ ଅଣୁ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଦ୍ୱାରା ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ।
ତେଣୁ, ଆମେ ଆଶା କରିଥିଲୁ ଯେ Nb ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଆକାରରେ ଶୈବାଳ କୋଷ ଦ୍ୱାରା ଅବଶୋଷିତ ହୋଇପାରିବ। ଏହାକୁ ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ MXenes Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3TX ଏବଂ ଶୈବାଳ କୋଷ ଉପରେ XPS ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲୁ। ଶୈବାଳ କୋଷରୁ ପୃଥକ ହୋଇଥିବା Nb-MXenes ଏବଂ MXenes ସହିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟାର ଫଳାଫଳ ଚିତ୍ର 5b ରେ ଦର୍ଶାଯାଇଛି। ଆଶା ଅନୁଯାୟୀ, ଆମେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ପୃଷ୍ଠରୁ MXene ଅପସାରଣ ପରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ନମୁନାରେ Nb 3d ଶିଖର ଚିହ୍ନଟ କରିଥିଲୁ। C=O, CHx/CO, ଏବଂ Nb ଅକ୍ସାଇଡର ପରିମାଣାତ୍ମକ ନିର୍ଣ୍ଣୟ Nb2CTx SL (ଚିତ୍ର 5c–e) ଏବଂ Nb4C3Tx SL (ଚିତ୍ର 5c–e) ସହିତ ପ୍ରାପ୍ତ Nb 3d, O 1s, ଏବଂ C 1s ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା ଉପରେ ଆଧାର କରି ଗଣନା କରାଯାଇଥିଲା। ଚିତ୍ର 5f–h) MXenes। ସାରଣୀ S1-3 ଫିଟ୍ ରୁ ପ୍ରାପ୍ତ ଶୀର୍ଷ ପାରାମିଟର ଏବଂ ସାମଗ୍ରିକ ରସାୟନର ବିବରଣୀ ଦର୍ଶାଉଛି। ଏହା ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଯେ Nb2CTx SL ଏବଂ Nb4C3Tx SL (ଚିତ୍ର 5c, f) ର Nb 3d ଅଞ୍ଚଳଗୁଡ଼ିକ ଗୋଟିଏ Nb2O5 ଉପାଦାନ ସହିତ ମେଳ ଖାଏ। ଏଠାରେ, ଆମେ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାରେ କୌଣସି MXene-ସମ୍ବନ୍ଧୀୟ ଶିଖର ପାଇଲୁ ନାହିଁ, ଯାହା ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ କେବଳ Nb ର ଅକ୍ସାଇଡ୍ ରୂପକୁ ଶୋଷଣ କରନ୍ତି। ଏହା ସହିତ, ଆମେ C 1 s ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାମ୍ କୁ C–C, CHx/C–O, C=O, ଏବଂ –COOH ଉପାଦାନ ସହିତ ପାଖାପାଖି କରିଥିଲୁ। ଆମେ CHx/C–O ଏବଂ C=O ଶିଖରଗୁଡ଼ିକୁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ଜୈବିକ ଅବଦାନ ପାଇଁ ନିଯୁକ୍ତ କରିଥିଲୁ। ଏହି ଜୈବିକ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ Nb2CTx SL ଏବଂ Nb4C3TX SL ରେ C 1s ଶିଖରର ଯଥାକ୍ରମେ 36% ଏବଂ 41% ପାଇଁ ଦାୟୀ। ତା'ପରେ ଆମେ SL Nb2CTx ଏବଂ SL Nb4C3TX ର O 1s ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାକୁ Nb2O5, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ (CHx/CO) ର ଜୈବିକ ଉପାଦାନ ଏବଂ ପୃଷ୍ଠ ଶୋଷିତ ଜଳ ସହିତ ଫିଟ୍ କରିଥିଲୁ।
ଶେଷରେ, XPS ଫଳାଫଳ ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ Nb ର ରୂପ ସୂଚାଇଲା, କେବଳ ଏହାର ଉପସ୍ଥିତି ନୁହେଁ। Nb 3d ସିଗନାଲର ସ୍ଥିତି ଏବଂ ଡିକନଭୋଲ୍ୟୁସନର ଫଳାଫଳ ଅନୁସାରେ, ଆମେ ନିଶ୍ଚିତ କରୁଛୁ ଯେ Nb କେବଳ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ରୂପରେ ଶୋଷିତ ହୁଏ, ଆୟନ କିମ୍ବା MXene ନୁହେଁ। ଏହା ସହିତ, XPS ଫଳାଫଳ ଦେଖାଇଲା ଯେ SL Nb4C3TX MXene ତୁଳନାରେ SL Nb2CTx ରୁ Nb ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଗ୍ରହଣ କରିବାର କ୍ଷମତା ଅଣୁ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ଅଧିକ ଅଛି।
ଆମର Nb ଅପ୍ଟେକ୍ ଫଳାଫଳ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ ଏବଂ ଆମକୁ MXene ଅବନତି ଚିହ୍ନଟ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦେଇଥାଏ, କିନ୍ତୁ 2D ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସରେ ସମ୍ବନ୍ଧିତ ରୂପଗତ ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକୁ ଟ୍ରାକ୍ କରିବା ପାଇଁ କୌଣସି ପଦ୍ଧତି ଉପଲବ୍ଧ ନାହିଁ। ତେଣୁ, ଆମେ ଏକ ଉପଯୁକ୍ତ ପଦ୍ଧତି ବିକଶିତ କରିବାକୁ ନିଷ୍ପତ୍ତି ନେଇଛୁ ଯାହା 2D Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗା କୋଷରେ ହେଉଥିବା ଯେକୌଣସି ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ସିଧାସଳଖ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଦେଇପାରିବ। ଏହା ମନେ ରଖିବା ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଯେ ଆମେ ଧରି ନେଉଛୁ ଯେ ଯଦି ପାରସ୍ପରିକ ପ୍ରଜାତି କୌଣସି ପରିବର୍ତ୍ତନ, ବିଘଟନ କିମ୍ବା ଡିଫ୍ରାଗମେଣ୍ଟେସନ୍ ଦେଇ ଗତି କରେ, ତେବେ ଏହା ଶୀଘ୍ର ଆକୃତି ପାରାମିଟରରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଭାବରେ ପ୍ରକାଶିତ ହେବା ଉଚିତ, ଯେପରିକି ସମତୁଲ୍ୟ ବୃତ୍ତାକାର କ୍ଷେତ୍ରର ବ୍ୟାସ, ଗୋଲାକାରତା, ଫେରେଟ୍ ପ୍ରସ୍ଥ, କିମ୍ବା ଫେରେଟ୍ ଲମ୍ବ। ଯେହେତୁ ଏହି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ବିସ୍ତାରିତ କଣିକା କିମ୍ବା ଦୁଇ-ପରିମାଣ ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ବର୍ଣ୍ଣନା କରିବା ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ, ଗତିଶୀଳ କଣିକା ଆକୃତି ବିଶ୍ଳେଷଣ ଦ୍ୱାରା ସେମାନଙ୍କର ଟ୍ରାକିଂ ଆମକୁ ହ୍ରାସ ସମୟରେ SL Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ରୂପଗତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ବିଷୟରେ ମୂଲ୍ୟବାନ ସୂଚନା ଦେବ।
ପ୍ରାପ୍ତ ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଚିତ୍ର 6 ରେ ଦେଖାଯାଇଛି। ତୁଳନା ପାଇଁ, ଆମେ ମୂଳ MAX ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଏବଂ ML-MXenes ମଧ୍ୟ ପରୀକ୍ଷା କରିଥିଲୁ (SI ଚିତ୍ର S18 ଏବଂ S19 ଦେଖନ୍ତୁ)। କଣିକା ଆକୃତିର ଗତିଶୀଳ ବିଶ୍ଳେଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ଦୁଇଟି Nb-MXene SL ର ସମସ୍ତ ଆକୃତି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ ଯଥେଷ୍ଟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୋଇଛି। ସମତୁଲ୍ୟ ବୃତ୍ତାକାର କ୍ଷେତ୍ର ବ୍ୟାସ ପାରାମିଟର (ଚିତ୍ର 6a, b) ଦ୍ୱାରା ଦର୍ଶାଯାଇଥିବା ପରି, ବଡ଼ ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ଭଗ୍ନାଂଶର ହ୍ରାସିତ ଶିଖର ତୀବ୍ରତା ସୂଚାଇଥାଏ ଯେ ସେମାନେ ଛୋଟ ଖଣ୍ଡରେ କ୍ଷୟ ହେବାକୁ ପ୍ରବୃତ୍ତ ହୁଅନ୍ତି। ଚିତ୍ର 6c ରେ, d ଫ୍ଲେକ୍ସର ଅନୁପ୍ରସ୍ଥ ଆକାର (ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ଦୀର୍ଘତା) ସହିତ ଜଡିତ ଶିଖରରେ ହ୍ରାସ ଦେଖାଉଛି, ଯାହା 2D ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସକୁ ଅଧିକ କଣିକା ପରି ଆକୃତିରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ସୂଚାଇଥାଏ। ଚିତ୍ର 6e-h ଯଥାକ୍ରମେ Feret ର ପ୍ରସ୍ଥ ଏବଂ ଲମ୍ବ ଦର୍ଶାଉଛି। Feret ପ୍ରସ୍ଥ ଏବଂ ଲମ୍ବ ପରିପୂରକ ପାରାମିଟର ଏବଂ ତେଣୁ ଏହାକୁ ଏକାଠି ବିଚାର କରାଯିବା ଉଚିତ। ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଉପସ୍ଥିତିରେ 2D Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ଇନକ୍ୟୁବେସନ ପରେ, ସେମାନଙ୍କର Feret ସମ୍ପର୍କ ଶିଖର ସ୍ଥାନାନ୍ତରିତ ହୋଇଥିଲା ଏବଂ ସେମାନଙ୍କର ତୀବ୍ରତା ହ୍ରାସ ପାଇଥିଲା। ଆକୃତି ବିଜ୍ଞାନ, XRF ଏବଂ XPS ସହିତ ମିଶ୍ରଣରେ ଏହି ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକୁ ଆଧାର କରି, ଆମେ ଏହି ସିଦ୍ଧାନ୍ତରେ ପହଞ୍ଚିଲୁ ଯେ ପରିଲକ୍ଷିତ ପରିବର୍ତ୍ତନଗୁଡ଼ିକ ଅକ୍ସିଡେସନ ସହିତ ଦୃଢ଼ ଭାବରେ ଜଡିତ କାରଣ ଅକ୍ସିଡେସନଯୁକ୍ତ MXenes ଅଧିକ କୁଞ୍ଚିତ ହୋଇ ଖଣ୍ଡ ଏବଂ ଗୋଲାକାର ଅକ୍ସାଇଡ୍ କଣିକାରେ ଭାଙ୍ଗିଯାଏ69,70।
ସବୁଜ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ MXene ରୂପାନ୍ତରଣର ବିଶ୍ଳେଷଣ। ଗତିଶୀଳ କଣିକା ଆକୃତି ବିଶ୍ଳେଷଣରେ (a, b) ସମତୁଲ୍ୟ ବୃତ୍ତାକାର କ୍ଷେତ୍ରର ବ୍ୟାସ, (c, d) ଗୋଲାକାରତା, (e, f) ଫେରେଟ୍ ପ୍ରସ୍ଥ ଏବଂ (g, h) ଫେରେଟ୍ ଲମ୍ବ ଭଳି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକୁ ବିଚାରକୁ ନିଆଯାଇଥାଏ। ଏଥିପାଇଁ, ଦୁଇଟି ସନ୍ଦର୍ଭ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ନମୁନା ପ୍ରାଥମିକ SL Nb2CTx ଏବଂ SL Nb4C3Tx MXenes, SL Nb2CTx ଏବଂ SL Nb4C3Tx MXenes, ଅବନତ ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ ଏବଂ ଚିକିତ୍ସା କରାଯାଇଥିବା ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ SL Nb2CTx ଏବଂ SL Nb4C3Tx MXenes ସହିତ ଏକତ୍ର ବିଶ୍ଳେଷଣ କରାଯାଇଥିଲା। ଲାଲ ତୀରଗୁଡ଼ିକ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ଦୁଇ-ପରିମାଣୀୟ ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ଆକୃତି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖାଏ।
ଯେହେତୁ ଆକୃତି ପାରାମିଟର ବିଶ୍ଳେଷଣ ବହୁତ ନିର୍ଭରଯୋଗ୍ୟ, ଏହା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷରେ ରୂପଗତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ମଧ୍ୟ ପ୍ରକାଶ କରିପାରିବ। ତେଣୁ, ଆମେ 2D Nb ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ ଶୁଦ୍ଧ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷ ଏବଂ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ସମତୁଲ୍ୟ ବୃତ୍ତାକାର କ୍ଷେତ୍ର ବ୍ୟାସ, ଗୋଲାକାରତା ଏବଂ ଫେରେଟ୍ ପ୍ରସ୍ଥ/ଲମ୍ବ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିଛୁ। ଚିତ୍ର 6a–h ରେ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ଆକୃତି ପାରାମିଟରରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖାଯାଇଛି, ଯାହା ଶିଖର ତୀବ୍ରତାରେ ହ୍ରାସ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ମୂଲ୍ୟ ଆଡ଼କୁ ସର୍ବାଧିକର ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରମାଣିତ ହୋଇଛି। ବିଶେଷକରି, କୋଷ ଗୋଲକତା ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ ବିସ୍ତାରିତ କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ ହ୍ରାସ ଏବଂ ଗୋଲାକାର କୋଷଗୁଡ଼ିକରେ ବୃଦ୍ଧି ଦେଖାଇଛି (ଚିତ୍ର 6a, b)। ଏହା ସହିତ, SL Nb4C3TX MXene (ଚିତ୍ର 6f) ତୁଳନାରେ SL Nb2CTx MXene (ଚିତ୍ର 6e) ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ ଫେରେଟ୍ କୋଷ ପ୍ରସ୍ଥ ଅନେକ ମାଇକ୍ରୋମିଟର ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି। ଆମେ ସନ୍ଦେହ କରୁଛୁ ଯେ ଏହା Nb2CTx SR ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ସମୟରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଦ୍ୱାରା Nb ଅକ୍ସାଇଡର ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଗ୍ରହଣ ଯୋଗୁଁ ହୋଇପାରେ। ସେମାନଙ୍କ ପୃଷ୍ଠରେ Nb ଫ୍ଲେକ୍ସର କମ୍ କଠୋର ସଂଲଗ୍ନତା ସର୍ବନିମ୍ନ ଛାଇ ପ୍ରଭାବ ସହିତ କୋଷ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରେ।
ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଆକୃତି ଏବଂ ଆକାରର ପାରାମିଟରରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ବିଷୟରେ ଆମର ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ ଅନ୍ୟ ଅଧ୍ୟୟନର ପରିପୂରକ। ପରିବେଶଗତ ଚାପର ପ୍ରତିକ୍ରିୟାରେ ସବୁଜ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷ ଆକାର, ଆକୃତି କିମ୍ବା ମେଟାବୋଲିଜିମ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରି ସେମାନଙ୍କର ଆକୃତି ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିପାରିବେ61। ଉଦାହରଣ ସ୍ୱରୂପ, କୋଷ ଆକାର ପରିବର୍ତ୍ତନ ପୋଷକ ତତ୍ତ୍ୱର ଶୋଷଣକୁ ସହଜ କରିଥାଏ71। ଛୋଟ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକ କମ୍ ପୋଷକ ତତ୍ତ୍ୱ ଗ୍ରହଣ ଏବଂ ବ୍ୟାହତ ବୃଦ୍ଧି ହାର ଦେଖାଏ। ବିପରୀତରେ, ବଡ଼ କୋଷଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ ପୋଷକ ତତ୍ତ୍ୱ ଗ୍ରହଣ କରିବାକୁ ପ୍ରବୃତ୍ତ ହୁଅନ୍ତି, ଯାହା ତା’ପରେ ଅନ୍ତଃକୋଷୀୟ ଭାବରେ ଜମା ହୋଇଥାଏ72,73। ମାଚାଡୋ ଏବଂ ସୋଆର୍ସ ଜାଣିଲେ ଯେ ଫଙ୍ଗସାଇଡ ଟ୍ରାଇକ୍ଲୋସାନ କୋଷ ଆକାର ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ। ସେମାନେ ଶୈବାଳର ଆକାରରେ ଗଭୀର ପରିବର୍ତ୍ତନ ମଧ୍ୟ ପାଇଲେ74। ଏହା ବ୍ୟତୀତ, ୟିନ୍ ଏଟ୍ ଅଲ୍.9 ହ୍ରାସିତ ଗ୍ରାଫିନ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ନାନୋକମ୍ପୋଜିଟ୍ସ ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶ ପରେ ଶୈବାଳରେ ଆକୃତିଗତ ପରିବର୍ତ୍ତନ ମଧ୍ୟ ପ୍ରକାଶ କରିଥିଲେ। ତେଣୁ, ଏହା ସ୍ପଷ୍ଟ ଯେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ପରିବର୍ତ୍ତିତ ଆକାର/ଆକୃତି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକ MXene ର ଉପସ୍ଥିତି ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥାଏ। ଯେହେତୁ ଆକାର ଏବଂ ଆକୃତିରେ ଏହି ପରିବର୍ତ୍ତନ ପୋଷକ ତତ୍ତ୍ୱ ଗ୍ରହଣରେ ପରିବର୍ତ୍ତନର ସୂଚକ, ଆମେ ବିଶ୍ୱାସ କରୁ ଯେ ସମୟ ସହିତ ଆକାର ଏବଂ ଆକୃତି ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ବିଶ୍ଳେଷଣ Nb-MXenes ର ଉପସ୍ଥିତିରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଦ୍ୱାରା ନିଓବିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଗ୍ରହଣ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିପାରିବ।
ଅଧିକନ୍ତୁ, ଶୈବାଳର ଉପସ୍ଥିତିରେ MXenes ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ହୋଇପାରିବ। ଡାଲାଇ ଏବଂ ଅଲ୍ .75 ଦେଖିଛନ୍ତି ଯେ ନାନୋ-TiO2 ଏବଂ Al2O376 ସହିତ ସଂସ୍ପର୍ଶରେ ଆସିଥିବା ସବୁଜ ଶୈବାଳର ଆକାର୍ଲୋଜି ସମାନ ନୁହେଁ। ଯଦିଓ ଆମର ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ ବର୍ତ୍ତମାନର ଅଧ୍ୟୟନ ସହିତ ସମାନ, ଏହା କେବଳ 2D ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ଉପସ୍ଥିତିରେ MXene ଅବନତି ଉତ୍ପାଦ ଦୃଷ୍ଟିରୁ ଜୈବପ୍ରତିକାରର ପ୍ରଭାବ ଅଧ୍ୟୟନ ସହିତ ପ୍ରାସଙ୍ଗିକ ଏବଂ ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍ସ ନୁହେଁ। ଯେହେତୁ MXenes ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡରେ ପରିଣତ ହୋଇପାରେ, 31,32,77,78 ଏହା ଅନୁମାନ କରିବା ଯୁକ୍ତିଯୁକ୍ତ ଯେ ଆମର Nb ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ମଧ୍ୟ ଅଣୁ ଶୈବାଳ କୋଷ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ Nb ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଗଠନ କରିପାରିବ।
ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରକ୍ରିୟା ଉପରେ ଆଧାରିତ ଏକ ବିଘଟନ ଯନ୍ତ୍ର ମାଧ୍ୟମରେ 2D-Nb ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ହ୍ରାସକୁ ବ୍ୟାଖ୍ୟା କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ଉଚ୍ଚ-ରିଜୋଲ୍ୟୁସନ୍ ଟ୍ରାନ୍ସମିସନ୍ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ମାଇକ୍ରୋସ୍କୋପି (HRTEM) (ଚିତ୍ର 7a,b) ଏବଂ ଏକ୍ସ-ରେ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (XPS) (ଚିତ୍ର 7) ବ୍ୟବହାର କରି ଅଧ୍ୟୟନ କରିଥିଲୁ। 7c-i ଏବଂ ସାରଣୀ S4-5)। ଉଭୟ ପଦ୍ଧତି 2D ସାମଗ୍ରୀର ଅକ୍ସିଡେସନ ଅଧ୍ୟୟନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ ଏବଂ ପରସ୍ପରର ପରିପୂରକ। HRTEM ଦ୍ୱି-ପରିମାଣୀୟ ସ୍ତରୀୟ ଗଠନର ଅବନତି ଏବଂ ଧାତୁ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍ସର ପରବର୍ତ୍ତୀ ଦୃଶ୍ୟ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିବାକୁ ସକ୍ଷମ, ଯେତେବେଳେ XPS ପୃଷ୍ଠ ବନ୍ଧନ ପ୍ରତି ସମ୍ବେଦନଶୀଳ। ଏହି ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟରେ, ଆମେ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗା କୋଷ ବିଚ୍ଛିନ୍ନରୁ ନିଷ୍କାସିତ 2D Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ପରୀକ୍ଷା କରିଥିଲୁ, ଅର୍ଥାତ୍, ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗା କୋଷ ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ ସେମାନଙ୍କର ଆକୃତି (ଚିତ୍ର 7 ଦେଖନ୍ତୁ)।
HRTEM ପ୍ରତିଛବିଗୁଡ଼ିକ ଯାହା ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ଡ (a) SL Nb2CTx ଏବଂ (b) SL Nb4C3Tx MXenes ର ଆକାରବିଜ୍ଞାନ ଦର୍ଶାଉଛି, XPS ବିଶ୍ଳେଷଣ ଫଳାଫଳ ଦର୍ଶାଉଛି (c) ହ୍ରାସ ପରେ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକର ଗଠନ, (d–f) SL Nb2CTx ଏବଂ (g– i) Nb4C3Tx SL ର XPS ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାର ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକର ଶିଖର ମେଳ ସବୁଜ ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ ସହିତ ମରାମତି କରାଯାଇଛି।
HRTEM ଅଧ୍ୟୟନ ଦୁଇ ପ୍ରକାରର Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ଅକ୍ସିଡେସନକୁ ନିଶ୍ଚିତ କରିଛି। ଯଦିଓ ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ କିଛି ପରିମାଣରେ ସେମାନଙ୍କର ଦ୍ୱି-ପରିମାଣୀୟ ଆକୃତି ବଜାୟ ରଖିଥିଲା, ଅକ୍ସିଡେସନ ଫଳରେ MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ପୃଷ୍ଠକୁ ଆଚ୍ଛାଦିତ ଅନେକ ନାନୋପାର୍ଟିକଲ୍ ଦେଖାଯାଇଥିଲା (ଚିତ୍ର 7a,b ଦେଖନ୍ତୁ)। c Nb 3d ଏବଂ O 1s ସଙ୍କେତର XPS ବିଶ୍ଳେଷଣ ସୂଚାଇଛି ଯେ ଉଭୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ Nb ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଗଠିତ ହୋଇଥିଲା। ଚିତ୍ର 7c ରେ ଦେଖାଯାଇଥିବା ପରି, 2D MXene Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3TX ରେ Nb 3d ସଙ୍କେତ ଅଛି ଯାହା NbO ଏବଂ Nb2O5 ଅକ୍ସାଇଡର ଉପସ୍ଥିତି ସୂଚାଇଥାଏ, ଯେତେବେଳେ O 1s ସଙ୍କେତ 2D ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ ପୃଷ୍ଠର କାର୍ଯ୍ୟକାରିତା ସହିତ ଜଡିତ O–Nb ବନ୍ଧ ସଂଖ୍ୟା ସୂଚାଇଥାଏ। ଆମେ ଲକ୍ଷ୍ୟ କରିଛୁ ଯେ Nb-C ଏବଂ Nb3+-O ତୁଳନାରେ Nb ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଅବଦାନ ପ୍ରଭାବଶାଳୀ।
ଚିତ୍ର 7g-i ରେ Nb 3d, C 1s, ଏବଂ O 1s SL Nb2CTx (ଚିତ୍ର 7d–f ଦେଖନ୍ତୁ) ଏବଂ SL Nb4C3TX MXene ର XPS ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା ଦେଖାଯାଇଛି ଯାହା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷରୁ ପୃଥକ କରାଯାଇଛି। Nb-MXenes ଶିଖର ପାରାମିଟରଗୁଡ଼ିକର ବିବରଣୀ ଯଥାକ୍ରମେ ସାରଣୀ S4–5 ରେ ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇଛି। ଆମେ ପ୍ରଥମେ Nb 3d ର ଗଠନ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିଥିଲୁ। ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷ ଦ୍ୱାରା ଶୋଷିତ Nb ବିପରୀତରେ, Nb2O5 ବ୍ୟତୀତ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷରୁ ପୃଥକ ହୋଇଥିବା MXene ରେ, ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଉପାଦାନ ମିଳିଲା। Nb2CTx SL ରେ, ଆମେ Nb3+-O ର ଅବଦାନ 15% ପରିମାଣରେ ଦେଖିଲୁ, ଯେତେବେଳେ Nb 3d ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରମ ର ବାକି ଅଂଶ Nb2O5 (85%) ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାଧାନ୍ୟ ପାଇଥିଲା। ଏହା ସହିତ, SL Nb4C3TX ନମୁନାରେ Nb-C (9%) ଏବଂ Nb2O5 (91%) ଉପାଦାନ ରହିଛି। ଏଠାରେ Nb-C Nb4C3Tx SR ରେ ଧାତୁ କାର୍ବାଇଡର ଦୁଇଟି ଭିତର ପରମାଣୁ ସ୍ତରରୁ ଆସିଥାଏ। ତା'ପରେ ଆମେ C 1s ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାକୁ ଚାରୋଟି ଭିନ୍ନ ଉପାଦାନରେ ମ୍ୟାପ୍ କରୁ, ଯେପରି ଆମେ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ନମୁନାରେ କରିଥିଲୁ। ଆଶା ଅନୁଯାୟୀ, C 1s ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା ଗ୍ରାଫିଟିକ୍ କାର୍ବନ ଦ୍ୱାରା ପ୍ରାଧାନ୍ୟିତ, ତା'ପରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷରୁ ଜୈବ କଣିକା (CHx/CO ଏବଂ C=O) ର ଅବଦାନ। ଏହା ସହିତ, O 1s ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରାରେ, ଆମେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷ, ନିଓବିୟମ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଏବଂ ଶୋଷିତ ଜଳର ଜୈବ ରୂପର ଅବଦାନ ଦେଖିଲୁ।
ଏହା ସହିତ, ଆମେ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିଥିଲୁ ଯେ Nb-MXenes କ୍ଲିଭେଜ୍ ପୁଷ୍ଟିକର ମାଧ୍ୟମ ଏବଂ/କିମ୍ବା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାଶୀଳ ଅମ୍ଳଜାନ ପ୍ରଜାତି (ROS) ର ଉପସ୍ଥିତି ସହିତ ଜଡିତ କି ନାହିଁ। ଏହି ଉଦ୍ଦେଶ୍ୟରେ, ଆମେ କଲଚର ମାଧ୍ୟମ ଏବଂ ଇନ୍ଟ୍ରାସେଲୁଲର ଗ୍ଲୁଟାଥିଓନରେ ସିଙ୍ଗଲେଟ୍ ଅମ୍ଳଜାନ (1O2) ର ସ୍ତର ମୂଲ୍ୟାଙ୍କନ କରିଥିଲୁ, ଏକ ଥିଓଲ୍ ଯାହା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳରେ ଏକ ଆଣ୍ଟିଅକ୍ସିଡାଣ୍ଟ ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ। ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ SI ରେ ଦେଖାଯାଇଛି (ଚିତ୍ର S20 ଏବଂ S21)। SL Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3TX MXenes ସହିତ କଲଚରଗୁଡ଼ିକ 1O2 ର ହ୍ରାସ ପରିମାଣ ଦ୍ୱାରା ବର୍ଣ୍ଣିତ ହୋଇଥିଲା (ଚିତ୍ର S20 ଦେଖନ୍ତୁ)। SL Nb2CTx କ୍ଷେତ୍ରରେ, MXene 1O2 ପ୍ରାୟ 83% କୁ ହ୍ରାସ ପାଇଛି। SL ବ୍ୟବହାର କରୁଥିବା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ସଂସ୍କୃତି ପାଇଁ, Nb4C3TX 1O2 ଆହୁରି ହ୍ରାସ ପାଇଛି, 73% କୁ। ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ଭାବରେ, 1O2 ରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପୂର୍ବରୁ ପରିଲକ୍ଷିତ ନିରୋଧକ-ଉତ୍ତେଜକ ପ୍ରଭାବ (ଚିତ୍ର 3 ଦେଖନ୍ତୁ) ପରି ସମାନ ଧାରା ଦେଖାଇଥିଲା। ଏହା ଯୁକ୍ତି କରାଯାଇପାରେ ଯେ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳ ଆଲୋକରେ ଇନକ୍ୟୁବେସନ୍ ଫଟୋଅକ୍ସିଡେସନକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିପାରିବ। ତଥାପି, ପରୀକ୍ଷଣ ସମୟରେ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ବିଶ୍ଳେଷଣର ଫଳାଫଳ ପ୍ରାୟ ସ୍ଥିର ସ୍ତର 1O2 ଦେଖାଇଲା (ଚିତ୍ର S22)। କୋଷକୋଷୀୟ ROS ସ୍ତର କ୍ଷେତ୍ରରେ, ଆମେ ସମାନ ନିମ୍ନଗାମୀ ଧାରା ମଧ୍ୟ ଦେଖିଲୁ (ଚିତ୍ର S21 ଦେଖନ୍ତୁ)। ପ୍ରାରମ୍ଭରେ, Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3Tx SLs ର ଉପସ୍ଥିତିରେ ସଂସ୍କୃତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡିକରେ ROS ର ସ୍ତର ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଶୁଦ୍ଧ ସଂସ୍କୃତିରେ ମିଳୁଥିବା ସ୍ତରକୁ ଅତିକ୍ରମ କରିଥିଲା। ଶେଷରେ, ତଥାପି, ଏହା ଦେଖାଗଲା ଯେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଉଭୟ Nb-MXenes ର ଉପସ୍ଥିତି ସହିତ ଅନୁକୂଳିତ ହୋଇଥିଲା, କାରଣ SL Nb2CTx ଏବଂ Nb4C3TX ସହିତ ଟୀକାକରଣ କରାଯାଇଥିବା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଶୁଦ୍ଧ ସଂସ୍କୃତିରେ ମାପ କରାଯାଇଥିବା ସ୍ତରର ROS ସ୍ତର ଯଥାକ୍ରମେ 85% ଏବଂ 91% କୁ ହ୍ରାସ ପାଇଥିଲା। ଏହା ସୂଚାଇପାରେ ଯେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କେବଳ ପୁଷ୍ଟିକର ମାଧ୍ୟମ ଅପେକ୍ଷା Nb-MXene ର ଉପସ୍ଥିତିରେ ସମୟ ସହିତ ଅଧିକ ଆରାମଦାୟକ ଅନୁଭବ କରନ୍ତି।
ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ହେଉଛି ଆଲୋକସଂଶ୍ଳେଷଣ ଜୀବମାନଙ୍କର ଏକ ବିବିଧ ଗୋଷ୍ଠୀ। ଆଲୋକସଂଶ୍ଳେଷଣ ସମୟରେ, ସେମାନେ ବାୟୁମଣ୍ଡଳୀୟ କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ (CO2) କୁ ଜୈବ କାର୍ବନରେ ପରିଣତ କରନ୍ତି। ଆଲୋକସଂଶ୍ଳେଷଣର ଉତ୍ପାଦଗୁଡ଼ିକ ହେଉଛି ଗ୍ଲୁକୋଜ୍ ଏବଂ ଅମ୍ଳଜାନ79। ଆମେ ସନ୍ଦେହ କରୁଛୁ ଯେ ଏହିପରି ଗଠିତ ଅମ୍ଳଜାନ Nb-MXenes ର ଅକ୍ସିଡେସନରେ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭୂମିକା ଗ୍ରହଣ କରେ। ଏହାର ଏକ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ବ୍ୟାଖ୍ୟା ହେଉଛି ଯେ Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ବାହାରେ ଏବଂ ଭିତରେ ଅମ୍ଳଜାନର ନିମ୍ନ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଆଂଶିକ ଚାପରେ ଡିଫରେନ୍ସିଆଲ୍ ବାୟୁକରଣ ପାରାମିଟର ଗଠିତ ହୁଏ। ଏହାର ଅର୍ଥ ହେଉଛି ଯେ ଯେଉଁଠାରେ ଅମ୍ଳଜାନର ବିଭିନ୍ନ ଆଂଶିକ ଚାପର କ୍ଷେତ୍ର ଥାଏ, ସର୍ବନିମ୍ନ ସ୍ତର ସହିତ କ୍ଷେତ୍ରଟି ଆନୋଡ୍ 80, 81, 82 ଗଠନ କରିବ। ଏଠାରେ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ MXene ଫ୍ଲେକ୍ସର ପୃଷ୍ଠରେ ଡିଫରେନ୍ସିଆଲ୍ ବାୟୁଯୁକ୍ତ କୋଷ ସୃଷ୍ଟି କରିବାରେ ଯୋଗଦାନ କରେ, ଯାହା ସେମାନଙ୍କର ଆଲୋକସଂଶ୍ଳେଷଣ ଗୁଣ ଯୋଗୁଁ ଅମ୍ଳଜାନ ଉତ୍ପାଦନ କରେ। ଫଳସ୍ୱରୂପ, ଜୈବ କ୍ଷୋଭ ଉତ୍ପାଦ (ଏହି କ୍ଷେତ୍ରରେ, ନିଓବିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍) ଗଠିତ ହୁଏ। ଆଉ ଏକ ଦିଗ ହେଉଛି ଯେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଜୈବ ଏସିଡ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ ଯାହା ପାଣିରେ ମୁକ୍ତ ହୁଏ83,84। ତେଣୁ, ଏକ ଆକ୍ରମଣାତ୍ମକ ପରିବେଶ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା Nb-MXenes ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଏହା ସହିତ, କାର୍ବନ ଡାଇଅକ୍ସାଇଡ୍ ଶୋଷଣ ଯୋଗୁଁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ପରିବେଶର pH କୁ କ୍ଷାରୀୟରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରିପାରେ, ଯାହା କ୍ଷରଣ ମଧ୍ୟ କରିପାରେ79।
ଅଧିକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କଥା ହେଉଛି, ଆମ ଅଧ୍ୟୟନରେ ବ୍ୟବହୃତ ଅନ୍ଧକାର/ଆଲୋକ ଫଟୋପିରିଅଡ୍ ପ୍ରାପ୍ତ ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକୁ ବୁଝିବା ପାଇଁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ। ଏହି ଦିଗକୁ ଡିଜେମାଇ-ଜୋଘଲାଚେ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବିସ୍ତୃତ ଭାବରେ ବର୍ଣ୍ଣନା କରାଯାଇଛି। 85 ସେମାନେ ଲାଲ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗା ପୋରଫିରିଡିୟମ୍ ପର୍ପ୍ୟୁରିୟମ୍ ଦ୍ୱାରା ଜୈବ କ୍ଷୋଭ ସହିତ ଜଡିତ ଜୈବ କ୍ଷୋଭ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିବା ପାଇଁ ଜାଣିଶୁଣି 12/12 ଘଣ୍ଟା ଫଟୋପିରିଅଡ୍ ବ୍ୟବହାର କରିଥିଲେ। ସେମାନେ ଦର୍ଶାନ୍ତି ଯେ ଫଟୋପିରିଅଡ୍ ଜୈବ କ୍ଷୋଭ ବିନା ବିଭବତାର ବିବର୍ତ୍ତନ ସହିତ ଜଡିତ, ପ୍ରାୟ 24:00 ସମୟରେ ସ୍ୟୁଡୋପିରିଓଡିକ୍ ଦୋଳନ ଭାବରେ ନିଜକୁ ପ୍ରକାଶ କରେ। ଏହି ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣଗୁଡ଼ିକୁ ଡାଉଲିଂ ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ଦ୍ୱାରା ନିଶ୍ଚିତ କରାଯାଇଥିଲା। 86 ସେମାନେ ସାଇନୋବ୍ୟାକ୍ଟେରିଆ ଆନାବେନାର ଆଲୋକସଂଶ୍ଳେଷଣାତ୍ମକ ଜୈବଫିଲ୍ମ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରିଥିଲେ। ଆଲୋକର କ୍ରିୟା ଅଧୀନରେ ଦ୍ରବୀଭୂତ ଅମ୍ଳଜାନ ଗଠିତ ହୁଏ, ଯାହା ମୁକ୍ତ ଜୈବ କ୍ଷୋଭ ସମ୍ଭାବନାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କିମ୍ବା ଉତ୍ଥାନ-ପତନ ସହିତ ଜଡିତ। ଆଲୋକ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଜୈବ କ୍ଷୋଭ ପାଇଁ ମୁକ୍ତ ସମ୍ଭାବନା ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ଏବଂ ଅନ୍ଧାର ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ହ୍ରାସ ପାଏ ଏହି ସତ୍ୟ ଦ୍ୱାରା ଫଟୋପିରିଅଡର ଗୁରୁତ୍ୱ ଉପରେ ଗୁରୁତ୍ୱ ଦିଆଯାଇଛି। ଏହା ଆଲୋକସଂଶ୍ଳେଷଣାତ୍ମକ ମାଇକ୍ରୋ ଆଲଗା ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ ଅମ୍ଳଜାନ ଯୋଗୁଁ ହୁଏ, ଯାହା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ନିକଟରେ ସୃଷ୍ଟି ହୋଇଥିବା ଆଂଶିକ ଚାପ ମାଧ୍ୟମରେ କ୍ୟାଥୋଡିକ୍ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ପ୍ରଭାବିତ କରେ।
ଏହା ବ୍ୟତୀତ, Nb-MXenes ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ପରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷଗୁଡ଼ିକର ରାସାୟନିକ ଗଠନରେ କୌଣସି ପରିବର୍ତ୍ତନ ଘଟିଛି କି ନାହିଁ ତାହା ଜାଣିବା ପାଇଁ ଫୁରିୟର ଟ୍ରାନ୍ସଫର୍ମ ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରୋସ୍କୋପି (FTIR) କରାଯାଇଥିଲା। ଏହି ପ୍ରାପ୍ତ ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ଜଟିଳ ଏବଂ ଆମେ ସେଗୁଡ଼ିକୁ SI ରେ ଉପସ୍ଥାପନ କରୁଛୁ (MAX ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଏବଂ ML MXenes ର ଫଳାଫଳ ସମେତ ଚିତ୍ର S23-S25)। ସଂକ୍ଷେପରେ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ପ୍ରାପ୍ତ ସନ୍ଦର୍ଭ ସ୍ପେକ୍ଟ୍ରା ଆମକୁ ଏହି ଜୀବମାନଙ୍କର ରାସାୟନିକ ଗୁଣଗୁଡ଼ିକ ବିଷୟରେ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ସୂଚନା ପ୍ରଦାନ କରେ। ଏହି ସବୁଠାରୁ ସମ୍ଭାବ୍ୟ କମ୍ପନଗୁଡ଼ିକ 1060 cm-1 (CO), 1540 cm-1, 1640 cm-1 (C=C), 1730 cm-1 (C=O), 2850 cm-1, 2920 cm-1. one. 1 1 (C–H) ଏବଂ 3280 cm–1 (O–H) ଆବୃତ୍ତିରେ ଅବସ୍ଥିତ। SL Nb-MXenes ପାଇଁ, ଆମେ ଏକ CH-ବଣ୍ଡ ଷ୍ଟ୍ରେଚିଂ ସ୍ୱାକ୍ଷର ପାଇଲୁ ଯାହା ଆମର ପୂର୍ବ ଅଧ୍ୟୟନ 38 ସହିତ ସୁସଙ୍ଗତ। ତଥାପି, ଆମେ ଦେଖିଲୁ ଯେ C=C ଏବଂ CH ବନ୍ଧନ ସହିତ ଜଡିତ କିଛି ଅତିରିକ୍ତ ଶିଖର ଅଦୃଶ୍ୟ ହୋଇଗଲା। ଏହା ସୂଚିତ କରେ ଯେ SL Nb-MXenes ସହିତ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ରାସାୟନିକ ଗଠନରେ ସାମାନ୍ୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୋଇପାରେ।
ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଜୈବ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନରେ ସମ୍ଭାବ୍ୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ବିଷୟରେ ବିଚାର କରିବା ସମୟରେ, ନିଓବିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଭଳି ଅଜୈବ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ସଂଗ୍ରହକୁ ପୁନଃବିଚାର କରିବା ଆବଶ୍ୟକ 59। ଏହା କୋଷ ପୃଷ୍ଠ ଦ୍ୱାରା ଧାତୁଗୁଡ଼ିକର ଗ୍ରହଣ, ସାଇଟୋପ୍ଲାଜମ୍ ରେ ସେମାନଙ୍କର ପରିବହନ, କୋଷ କୋଷ ମଧ୍ୟରେ ସେମାନଙ୍କର ସମ୍ପର୍କ ଏବଂ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ପଲିଫସଫୋସୋମରେ ସେମାନଙ୍କର ସଂଗ୍ରହରେ ସାମିଲ 20,88,89,90। ଏହା ସହିତ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ଏବଂ ଧାତୁ ମଧ୍ୟରେ ସମ୍ପର୍କ କୋଷର କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଗୋଷ୍ଠୀ ଦ୍ୱାରା ବଜାୟ ରଖାଯାଏ। ଏହି କାରଣରୁ, ଅବଶୋଷଣ ମଧ୍ୟ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ପୃଷ୍ଠ ରସାୟନ ବିଜ୍ଞାନ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ, ଯାହା ବହୁତ ଜଟିଳ 9,91। ସାଧାରଣତଃ, ଆଶା କରାଯାଇଥିବା ପରି, Nb ଅକ୍ସାଇଡ୍ ର ଅବଶୋଷଣ ଯୋଗୁଁ ସବୁଜ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ରାସାୟନିକ ଗଠନ ସାମାନ୍ୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୋଇଥିଲା।
ଆଶ୍ଚର୍ଯ୍ୟଜନକ ଭାବରେ, ସମୟ ସହିତ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ପରିଲକ୍ଷିତ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପ୍ରତିରୋଧ ପରିବର୍ତ୍ତନୀୟ ହୋଇଥିଲା। ଆମେ ଯେପରି ଦେଖିଲୁ, ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ପ୍ରାରମ୍ଭିକ ପରିବେଶଗତ ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ଅତିକ୍ରମ କରିଥିଲା ​​ଏବଂ ଶେଷରେ ସାଧାରଣ ବୃଦ୍ଧି ହାରକୁ ଫେରି ଆସିଥିଲା ​​ଏବଂ ଆହୁରି ମଧ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଥିଲା। ଜୀଟା ସମ୍ଭାବନାର ଅଧ୍ୟୟନ ପୋଷକ ଗଣମାଧ୍ୟମରେ ପ୍ରବେଶ କରାଗଲେ ଉଚ୍ଚ ସ୍ଥିରତା ଦେଖାଏ। ଏହିପରି, ହ୍ରାସ ପରୀକ୍ଷଣ ସମୟରେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ କୋଷ ଏବଂ Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସ ମଧ୍ୟରେ ପୃଷ୍ଠ ପାରସ୍ପରିକ କ୍ରିୟା ବଜାୟ ରହିଥିଲା। ଆମର ପରବର୍ତ୍ତୀ ବିଶ୍ଳେଷଣରେ, ଆମେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳର ଏହି ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଆଚରଣ ଅନ୍ତର୍ଗତ କାର୍ଯ୍ୟର ମୁଖ୍ୟ କ୍ରିୟାବିଧିକୁ ସଂକ୍ଷେପ କରୁ।
SEM ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣରୁ ଜଣାପଡିଛି ଯେ ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ Nb-MXene ସହିତ ସଂଲଗ୍ନ ହେବାର ସମ୍ଭାବନା ଥାଏ। ଗତିଶୀଳ ପ୍ରତିଛବି ବିଶ୍ଳେଷଣ ବ୍ୟବହାର କରି, ଆମେ ନିଶ୍ଚିତ କରୁଛୁ ଯେ ଏହି ପ୍ରଭାବ ଦୁଇ-ପରିମାଣୀୟ Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସକୁ ଅଧିକ ଗୋଲାକାର କଣିକାରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ କରେ, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ବିଘଟନ ସେମାନଙ୍କର ଅକ୍ସିଡେସନ ସହିତ ଜଡିତ ବୋଲି ପ୍ରମାଣିତ ହୁଏ। ଆମର ପରିକଳ୍ପନାକୁ ପରୀକ୍ଷା କରିବା ପାଇଁ, ଆମେ ସାମଗ୍ରୀ ଏବଂ ଜୈବ ରାସାୟନିକ ଅଧ୍ୟୟନର ଏକ ଶୃଙ୍ଖଳା ପରିଚାଳନା କରିଥିଲୁ। ପରୀକ୍ଷଣ ପରେ, ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସଗୁଡ଼ିକ ଧୀରେ ଧୀରେ ଅକ୍ସିଡାଇଜ୍ ହୋଇ NbO ଏବଂ Nb2O5 ଉତ୍ପାଦରେ ବିଘଟିତ ହୋଇଗଲା, ଯାହା ସବୁଜ ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ ପାଇଁ ବିପଦ ସୃଷ୍ଟି କରିନଥିଲା। FTIR ପର୍ଯ୍ୟବେକ୍ଷଣ ବ୍ୟବହାର କରି, ଆମେ 2D Nb-MXene ନାନୋଫ୍ଲେକ୍ସର ଉପସ୍ଥିତିରେ ଇନକ୍ୟୁବେଟେଡ୍ ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳର ରାସାୟନିକ ଗଠନରେ କୌଣସି ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପାଇଲୁ ନାହିଁ। ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ ଦ୍ୱାରା ନିଓବିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଶୋଷଣର ସମ୍ଭାବନାକୁ ବିଚାରକୁ ନେଇ, ଆମେ ଏକ ଏକ୍ସ-ରେ ଫ୍ଲୋରୋସେନ୍ସ ବିଶ୍ଳେଷଣ କରିଥିଲୁ। ଏହି ଫଳାଫଳଗୁଡ଼ିକ ସ୍ପଷ୍ଟ ଭାବରେ ଦର୍ଶାଉଛି ଯେ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ସୂକ୍ଷ୍ମ ଶୈବାଳ ନିଓବିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (NbO ଏବଂ Nb2O5) ରେ ଖାଦ୍ୟ ପାଆନ୍ତି, ଯାହା ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଥିବା ମାଇକ୍ରୋ ଶୈବାଳ ପାଇଁ ବିଷାକ୍ତ ନୁହେଁ।