Nature.com 'ਤੇ ਜਾਣ ਲਈ ਤੁਹਾਡਾ ਧੰਨਵਾਦ। ਤੁਸੀਂ ਸੀਮਤ CSS ਸਹਾਇਤਾ ਵਾਲਾ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਸੰਸਕਰਣ ਵਰਤ ਰਹੇ ਹੋ। ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਅਨੁਭਵ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਸਿਫ਼ਾਰਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਤੁਸੀਂ ਇੱਕ ਅੱਪਡੇਟ ਕੀਤਾ ਬ੍ਰਾਊਜ਼ਰ ਵਰਤੋ (ਜਾਂ ਇੰਟਰਨੈੱਟ ਐਕਸਪਲੋਰਰ ਵਿੱਚ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਮੋਡ ਨੂੰ ਅਯੋਗ ਕਰੋ)। ਇਸ ਦੌਰਾਨ, ਨਿਰੰਤਰ ਸਹਾਇਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਸਾਈਟ ਨੂੰ ਸਟਾਈਲ ਅਤੇ JavaScript ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਰੈਂਡਰ ਕਰਾਂਗੇ।
ਇੱਕੋ ਸਮੇਂ ਤਿੰਨ ਸਲਾਈਡਾਂ ਦਾ ਕੈਰੋਜ਼ਲ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਮੇਂ ਤਿੰਨ ਸਲਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਲਈ ਪਿਛਲੇ ਅਤੇ ਅਗਲੇ ਬਟਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ, ਜਾਂ ਇੱਕ ਸਮੇਂ ਤਿੰਨ ਸਲਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਲਈ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਸਲਾਈਡਰ ਬਟਨਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ।
ਨੈਨੋ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦਾ ਤੇਜ਼ ਵਿਕਾਸ ਅਤੇ ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਇਸਦਾ ਏਕੀਕਰਨ ਵਾਤਾਵਰਣ ਨੂੰ ਖ਼ਤਰਾ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਕਿ ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਦੇ ਪਤਨ ਲਈ ਹਰੇ ਤਰੀਕੇ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਥਾਪਿਤ ਹਨ, ਬਾਇਓਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਤੀ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਘੱਟ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨਾਲ ਪਦਾਰਥਕ ਸਤਹ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਸਮਝ ਦੀ ਘਾਟ ਕਾਰਨ ਅਜੈਵਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਦੀ ਰਿਕਵਰੀ ਵੱਡੀ ਚਿੰਤਾ ਦਾ ਵਿਸ਼ਾ ਹੈ। ਇੱਥੇ, ਅਸੀਂ ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਰੈਫੀਡੋਸੇਲਿਸ ਸਬਕੈਪੀਟਾਟਾ ਦੁਆਰਾ 2D ਸਿਰੇਮਿਕ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ ਦੇ ਬਾਇਓਰੀਮੀਡੀਏਸ਼ਨ ਵਿਧੀ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਆਕਾਰ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿਧੀ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ Nb-ਅਧਾਰਤ ਅਜੈਵਿਕ 2D MXenes ਮਾਡਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹਾਂ। ਅਸੀਂ ਪਾਇਆ ਕਿ ਸਤਹ-ਸਬੰਧਤ ਭੌਤਿਕ-ਰਸਾਇਣਕ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ Nb-ਅਧਾਰਤ MXenes ਨੂੰ ਡੀਗਰੇਡ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ, ਸਿੰਗਲ-ਲੇਅਰ ਅਤੇ ਮਲਟੀਲੇਅਰ MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦੀ ਸਤਹ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਸਨ, ਜਿਸਨੇ ਐਲਗੀ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਕੁਝ ਹੱਦ ਤੱਕ ਘਟਾ ਦਿੱਤਾ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਤਹ ਨਾਲ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਤੱਕ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ 'ਤੇ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨੇ MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਨੂੰ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ ਕੀਤਾ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ NbO ਅਤੇ Nb2O5 ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਸੜ ਗਿਆ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਆਕਸਾਈਡ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਲਈ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਹਨ, ਇਹ ਇੱਕ ਸੋਖਣ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ Nb ਆਕਸਾਈਡ ਨੈਨੋਪਾਰਟਿਕਲ ਦੀ ਖਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ ਜੋ 72 ਘੰਟਿਆਂ ਦੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਇਲਾਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨੂੰ ਹੋਰ ਬਹਾਲ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਸੋਖਣ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਸੈੱਲ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ, ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਨਿਰਵਿਘਨ ਸ਼ਕਲ ਅਤੇ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਵਿੱਚ ਵੀ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਖੋਜਾਂ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਅਸੀਂ ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਤਾਜ਼ੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ Nb-ਅਧਾਰਿਤ MXenes ਦੀ ਥੋੜ੍ਹੇ ਅਤੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਸਿਰਫ ਮਾਮੂਲੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ, ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ ਨੂੰ ਮਾਡਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਜੋਂ ਵਰਤਦੇ ਹੋਏ, ਅਸੀਂ ਬਾਰੀਕ-ਦਾਣੇਦਾਰ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਵਿੱਚ ਵੀ ਆਕਾਰ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਟਰੈਕ ਕਰਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੇ ਹਾਂ। ਕੁੱਲ ਮਿਲਾ ਕੇ, ਇਹ ਅਧਿਐਨ 2D ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ ਦੇ ਬਾਇਓਰੀਮੀਡੀਏਸ਼ਨ ਵਿਧੀ ਨੂੰ ਚਲਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਸਤਹ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ-ਸਬੰਧਤ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਬਾਰੇ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਵਾਲ ਦਾ ਜਵਾਬ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਅਜੈਵਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ ਦੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਹੋਰ ਥੋੜ੍ਹੇ ਸਮੇਂ ਅਤੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਲਈ ਇੱਕ ਆਧਾਰ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ।
ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਜ਼ ਨੇ ਆਪਣੀ ਖੋਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਬਹੁਤ ਦਿਲਚਸਪੀ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਨੈਨੋਟੈਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ ਆਧੁਨਿਕੀਕਰਨ ਦੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਦਾਖਲ ਹੋਈਆਂ ਹਨ1। ਬਦਕਿਸਮਤੀ ਨਾਲ, ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਵਰਤੋਂ ਵਿੱਚ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਜ਼ ਦਾ ਏਕੀਕਰਨ ਗਲਤ ਨਿਪਟਾਰੇ, ਲਾਪਰਵਾਹੀ ਨਾਲ ਸੰਭਾਲਣ, ਜਾਂ ਨਾਕਾਫ਼ੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਬੁਨਿਆਦੀ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਕਾਰਨ ਦੁਰਘਟਨਾਪੂਰਨ ਰਿਲੀਜ਼ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇਹ ਮੰਨਣਾ ਵਾਜਬ ਹੈ ਕਿ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਜ਼, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ (2D) ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਜ਼ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਨੂੰ ਕੁਦਰਤੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਛੱਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਵਿਵਹਾਰ ਅਤੇ ਜੈਵਿਕ ਗਤੀਵਿਧੀ ਨੂੰ ਅਜੇ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸਮਝਿਆ ਨਹੀਂ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇਹ ਹੈਰਾਨੀ ਵਾਲੀ ਗੱਲ ਨਹੀਂ ਹੈ ਕਿ ਈਕੋਟੌਕਸਿਟੀ ਚਿੰਤਾਵਾਂ ਨੇ 2D ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਜ਼ ਦੀ ਜਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਿੱਚ ਲੀਚ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਗਤਾ 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ2,3,4,5,6। ਇਹਨਾਂ ਈਕੋਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ, ਕੁਝ 2D ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਟ੍ਰੌਫਿਕ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਜੀਵਾਂ ਨਾਲ ਗੱਲਬਾਤ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ।
ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਪ੍ਰਾਚੀਨ ਜੀਵ ਹਨ ਜੋ ਕੁਦਰਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਾਜ਼ੇ ਪਾਣੀ ਅਤੇ ਸਮੁੰਦਰੀ ਈਕੋਸਿਸਟਮ ਵਿੱਚ ਪਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਜੋ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਕਈ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਉਤਪਾਦ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਇਹ ਜਲ-ਈਕੋਸਿਸਟਮ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹਨ8,9,10,11,12 ਪਰ ਇਹ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ, ਸਸਤੇ ਅਤੇ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਈਕੋਟੌਕਸਿਟੀ13,14 ਦੇ ਸੂਚਕ ਵੀ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਗੁਣਾ ਕਰਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦਾ ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਜਵਾਬ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਲਈ ਉਹ ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨਾਲ ਦੂਸ਼ਿਤ ਪਾਣੀ ਦੇ ਇਲਾਜ ਲਈ ਵਾਤਾਵਰਣ ਅਨੁਕੂਲ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਲਈ ਵਾਅਦਾ ਕਰ ਰਹੇ ਹਨ15,16।
ਐਲਗੀ ਸੈੱਲ ਬਾਇਓਸੋਰਪਸ਼ਨ ਅਤੇ ਇਕੱਠਾ ਕਰਨ ਦੁਆਰਾ ਪਾਣੀ ਤੋਂ ਅਜੈਵਿਕ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾ ਸਕਦੇ ਹਨ17,18। ਕੁਝ ਐਲਗਲ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕਲੋਰੇਲਾ, ਐਨਾਬੇਨਾ ਇਨਵਰ, ਵੈਸਟੀਲੋਪਸਿਸ ਪ੍ਰੋਲੀਫਿਕਾ, ਸਟੀਜੀਓਕਲੋਨਿਅਮ ਟੈਨੂ ਅਤੇ ਸਿਨੇਕੋਕੋਕਸ ਐਸਪੀ। ਇਹ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਧਾਤ ਆਇਨਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕਿ Fe2+, Cu2+, Zn2+ ਅਤੇ Mn2+19 ਨੂੰ ਲੈ ਕੇ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪੋਸ਼ਣ ਵੀ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਹੋਰ ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ ਕਿ Cu2+, Cd2+, Ni2+, Zn2+ ਜਾਂ Pb2+ ਆਇਨ ਸੈੱਲ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟਾਂ ਨੂੰ ਨਸ਼ਟ ਕਰਕੇ ਸੀਨੇਡੇਸਮਸ ਦੇ ਵਾਧੇ ਨੂੰ ਸੀਮਤ ਕਰਦੇ ਹਨ20,21।
ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਦੇ ਸੜਨ ਅਤੇ ਭਾਰੀ ਧਾਤੂ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਹਰੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨੇ ਦੁਨੀਆ ਭਰ ਦੇ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਾਂ ਦਾ ਧਿਆਨ ਆਪਣੇ ਵੱਲ ਖਿੱਚਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਸ ਤੱਥ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੈ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਤਰਲ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਪ੍ਰੋਸੈਸ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਜੈਵਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨ ਪ੍ਰਦੂਸ਼ਕਾਂ ਨੂੰ ਘੱਟ ਪਾਣੀ ਦੀ ਘੁਲਣਸ਼ੀਲਤਾ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਬਾਇਓਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਘੱਟ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਕਾਰਨ ਉਪਚਾਰ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਮੁਸ਼ਕਲਾਂ ਆਉਂਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਇਸ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਤਰੱਕੀ ਹੋਈ ਹੈ22,23,24,25,26। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ ਦੀ ਮੁਰੰਮਤ ਲਈ ਵਾਤਾਵਰਣ ਅਨੁਕੂਲ ਹੱਲਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਇੱਕ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਅਤੇ ਅਣਪਛਾਤਾ ਖੇਤਰ ਬਣਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ। 2D ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ ਦੇ ਬਾਇਓਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੇ ਸੰਬੰਧ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਪੱਧਰੀ ਅਨਿਸ਼ਚਿਤਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਕਟੌਤੀ ਦੌਰਾਨ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਪਤਨ ਦੇ ਸੰਭਾਵਿਤ ਮਾਰਗਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਦਾ ਕੋਈ ਆਸਾਨ ਤਰੀਕਾ ਨਹੀਂ ਹੈ।
ਇਸ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਅਜੈਵਿਕ ਸਿਰੇਮਿਕ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਲਈ ਇੱਕ ਸਰਗਰਮ ਜਲਮਈ ਬਾਇਓਰੀਮੀਡੀਏਸ਼ਨ ਏਜੰਟ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ, ਅਜੈਵਿਕ ਸਿਰੇਮਿਕ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧੀ ਵਜੋਂ MXene ਦੀ ਡਿਗਰੇਡੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਇਨ ਸੀਟੂ ਨਿਗਰਾਨੀ ਦੇ ਨਾਲ। "MXene" ਸ਼ਬਦ Mn+1XnTx ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਸਟੋਈਚਿਓਮੈਟਰੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ M ਇੱਕ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਪਰਿਵਰਤਨ ਧਾਤ ਹੈ, X ਕਾਰਬਨ ਅਤੇ/ਜਾਂ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਹੈ, Tx ਇੱਕ ਸਤਹ ਟਰਮੀਨੇਟਰ ਹੈ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, -OH, -F, -Cl), ਅਤੇ n = 1, 2, 3 ਜਾਂ 427.28। ਨਾਗੁਇਬ ਐਟ ਅਲ ਦੁਆਰਾ MXenes ਦੀ ਖੋਜ ਤੋਂ ਬਾਅਦ। ਸੰਵੇਦਨਾ, ਕੈਂਸਰ ਥੈਰੇਪੀ ਅਤੇ ਝਿੱਲੀ ਫਿਲਟਰੇਸ਼ਨ 27,29,30। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, MXenes ਨੂੰ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਕੋਲੋਇਡਲ ਸਥਿਰਤਾ ਅਤੇ ਸੰਭਾਵਿਤ ਜੈਵਿਕ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ31,32,33,34,35,36 ਦੇ ਕਾਰਨ ਮਾਡਲ 2D ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਵਜੋਂ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਲਈ, ਇਸ ਲੇਖ ਵਿੱਚ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਵਿਧੀ ਅਤੇ ਸਾਡੀਆਂ ਖੋਜ ਪਰਿਕਲਪਨਾਵਾਂ ਚਿੱਤਰ 1 ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ। ਇਸ ਪਰਿਕਲਪਨਾ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸਤ੍ਹਾ-ਸਬੰਧਤ ਭੌਤਿਕ-ਰਸਾਇਣਕ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ Nb-ਅਧਾਰਿਤ MXenes ਨੂੰ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਘਟਾ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਐਲਗੀ ਦੀ ਹੋਰ ਰਿਕਵਰੀ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਪਰਿਕਲਪਨਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ, ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਨਿਓਬੀਅਮ-ਅਧਾਰਿਤ ਪਰਿਵਰਤਨ ਧਾਤ ਕਾਰਬਾਈਡਾਂ ਅਤੇ/ਜਾਂ ਨਾਈਟਰਾਈਡਾਂ (MXenes) ਦੇ ਪਰਿਵਾਰ ਦੇ ਦੋ ਮੈਂਬਰ, ਅਰਥਾਤ Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3TX, ਚੁਣੇ ਗਏ ਸਨ।
ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਰੈਫੀਡੋਸੇਲਿਸ ਸਬਕੈਪੀਟਾਟਾ ਦੁਆਰਾ ਐਮਐਕਸੀਨ ਰਿਕਵਰੀ ਲਈ ਖੋਜ ਵਿਧੀ ਅਤੇ ਸਬੂਤ-ਅਧਾਰਤ ਧਾਰਨਾਵਾਂ। ਕਿਰਪਾ ਕਰਕੇ ਧਿਆਨ ਦਿਓ ਕਿ ਇਹ ਸਬੂਤ-ਅਧਾਰਤ ਧਾਰਨਾਵਾਂ ਦੀ ਸਿਰਫ ਇੱਕ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਪ੍ਰਤੀਨਿਧਤਾ ਹੈ। ਝੀਲ ਦਾ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਰਤੇ ਗਏ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਮਾਧਿਅਮ ਅਤੇ ਸਥਿਤੀਆਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਰੋਜ਼ਾਨਾ ਚੱਕਰ ਅਤੇ ਉਪਲਬਧ ਜ਼ਰੂਰੀ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਤੱਤਾਂ ਵਿੱਚ ਸੀਮਾਵਾਂ) ਵਿੱਚ ਵੱਖਰਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। BioRender.com ਨਾਲ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ।
ਇਸ ਲਈ, ਇੱਕ ਮਾਡਲ ਸਿਸਟਮ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ MXene ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ, ਅਸੀਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਲਈ ਦਰਵਾਜ਼ਾ ਖੋਲ੍ਹਿਆ ਹੈ ਜੋ ਹੋਰ ਰਵਾਇਤੀ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਾਂ ਨਾਲ ਨਹੀਂ ਦੇਖੇ ਜਾ ਸਕਦੇ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਅਸੀਂ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਾਂ, ​​ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਨਿਓਬੀਅਮ-ਅਧਾਰਿਤ MXenes, ਦੇ ਬਾਇਓਰੀਮੀਡੀਏਸ਼ਨ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਰੈਫੀਡੋਸੇਲਿਸ ਸਬਕੈਪੀਟਾਟਾ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕਰਦੇ ਹਾਂ। ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ Nb-MXenes ਨੂੰ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਆਕਸਾਈਡ NbO ਅਤੇ Nb2O5 ਵਿੱਚ ਡੀਗਰੇਡ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੁੰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ ਨਿਓਬੀਅਮ ਅਪਟੇਕ ਵਿਧੀ ਦੁਆਰਾ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਤੱਤ ਵੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਕੁੱਲ ਮਿਲਾ ਕੇ, ਇਹ ਅਧਿਐਨ ਸਤਹ ਭੌਤਿਕ-ਰਸਾਇਣਕ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆਵਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੀਆਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਬਾਰੇ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬੁਨਿਆਦੀ ਸਵਾਲ ਦਾ ਜਵਾਬ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਾਂ ਦੇ ਬਾਇਓਰੀਮੀਡੀਏਸ਼ਨ ਦੇ ਵਿਧੀਆਂ ਨੂੰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਸੀਂ 2D ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਸੂਖਮ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਟਰੈਕ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਸਧਾਰਨ ਆਕਾਰ-ਪੈਰਾਮੀਟਰ-ਅਧਾਰਤ ਵਿਧੀ ਵਿਕਸਤ ਕਰ ਰਹੇ ਹਾਂ। ਇਹ ਅਜੈਵਿਕ ਕ੍ਰਿਸਟਲਿਨ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲਾਂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਥੋੜ੍ਹੇ ਸਮੇਂ ਅਤੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੀ ਖੋਜ ਨੂੰ ਪ੍ਰੇਰਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਸਾਡਾ ਅਧਿਐਨ ਪਦਾਰਥਕ ਸਤਹ ਅਤੇ ਜੈਵਿਕ ਸਮੱਗਰੀ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੀ ਸਮਝ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਤਾਜ਼ੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ 'ਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਸੰਭਾਵਿਤ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੇ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਥੋੜ੍ਹੇ ਸਮੇਂ ਅਤੇ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਲਈ ਆਧਾਰ ਵੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰ ਰਹੇ ਹਾਂ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਹੁਣ ਆਸਾਨੀ ਨਾਲ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
MXenes ਵਿਲੱਖਣ ਅਤੇ ਆਕਰਸ਼ਕ ਭੌਤਿਕ ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਗੁਣਾਂ ਵਾਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਇੱਕ ਦਿਲਚਸਪ ਵਰਗ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਸੰਭਾਵੀ ਉਪਯੋਗ ਹਨ। ਇਹ ਗੁਣ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਸਟੋਈਚਿਓਮੈਟਰੀ ਅਤੇ ਸਤਹ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਸਾਡੇ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ Nb-ਅਧਾਰਤ ਲੜੀਵਾਰ ਸਿੰਗਲ-ਲੇਅਰ (SL) MXenes, Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3TX ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ, ਕਿਉਂਕਿ ਇਹਨਾਂ ਨੈਨੋਮੈਟਰੀਅਲਾਂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਜੈਵਿਕ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਨੂੰ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। MXenes ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਸਮੱਗਰੀ ਤੋਂ ਪਰਮਾਣੂ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਤਲੇ MAX-ਪੜਾਅ A-ਪਰਤਾਂ ਦੀ ਸਿਖਰ-ਡਾਊਨ ਚੋਣਵੀਂ ਐਚਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਤਿਆਰ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। MAX ਪੜਾਅ ਇੱਕ ਟਰਨਰੀ ਸਿਰੇਮਿਕ ਹੈ ਜੋ ਪਰਿਵਰਤਨ ਧਾਤ ਕਾਰਬਾਈਡਾਂ ਦੇ "ਬੰਧਿਤ" ਬਲਾਕਾਂ ਅਤੇ MnAXn-1 ਸਟੋਈਚਿਓਮੈਟਰੀ ਨਾਲ Al, Si, ਅਤੇ Sn ਵਰਗੇ "A" ਤੱਤਾਂ ਦੀਆਂ ਪਤਲੀਆਂ ਪਰਤਾਂ ਤੋਂ ਬਣਿਆ ਹੈ। ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ MAX ਪੜਾਅ ਦੀ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (SEM) ਨੂੰ ਸਕੈਨ ਕਰਕੇ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਸੀ (ਪੂਰਕ ਜਾਣਕਾਰੀ, SI, ਚਿੱਤਰ S1 ਵੇਖੋ)। ਮਲਟੀਲੇਅਰ (ML) Nb-MXene 48% HF (ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ) ਨਾਲ Al ਪਰਤ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ML-Nb2CTx ਅਤੇ ML-Nb4C3TX ਦੇ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਦੀ ਜਾਂਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (SEM) (ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਚਿੱਤਰ S1c ਅਤੇ S1d) ਸਕੈਨ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਗਈ ਅਤੇ ਇੱਕ ਆਮ ਪਰਤ ਵਾਲਾ MXene ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ, ਜੋ ਕਿ ਲੰਬੇ ਪੋਰ-ਵਰਗੇ ਸਲਿਟਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੇ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੈ। ਦੋਵੇਂ Nb-MXenes ਪਹਿਲਾਂ ਐਸਿਡ ਐਚਿੰਗ ਦੁਆਰਾ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ MXene ਪੜਾਵਾਂ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਸਮਾਨ ਹਨ27,38। MXene ਦੀ ਬਣਤਰ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਅਸੀਂ ਇਸਨੂੰ ਟੈਟਰਾਬਿਊਟਿਲਾਮੋਨੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ (TBAOH) ਦੇ ਇੰਟਰਕੈਲੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਲੇਅਰ ਕੀਤਾ, ਜਿਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਧੋਣਾ ਅਤੇ ਸੋਨਿਕੇਸ਼ਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ, ਜਿਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਅਸੀਂ ਸਿੰਗਲ-ਲੇਅਰ ਜਾਂ ਲੋਅ-ਲੇਅਰ (SL) 2D Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ।
ਅਸੀਂ ਐਚਿੰਗ ਅਤੇ ਹੋਰ ਛਿੱਲਣ ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਉੱਚ ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (HRTEM) ਅਤੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਡਿਫ੍ਰੈਕਸ਼ਨ (XRD) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਇਨਵਰਸ ਫਾਸਟ ਫੂਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮ (IFFT) ਅਤੇ ਫਾਸਟ ਫੂਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮ (FFT) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਕੀਤੇ ਗਏ HRTEM ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਨੂੰ ਪਰਮਾਣੂ ਪਰਤ ਦੀ ਬਣਤਰ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਅਤੇ ਇੰਟਰਪਲਾਨਰ ਦੂਰੀਆਂ ਨੂੰ ਮਾਪਣ ਲਈ ਕਿਨਾਰੇ ਵੱਲ ਓਰੀਐਂਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। MXene Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3TX ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੀਆਂ HRTEM ਤਸਵੀਰਾਂ ਨੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਪਰਮਾਣੂ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਤਲੀ ਪਰਤ ਵਾਲੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ (ਚਿੱਤਰ 2a1, a2 ਵੇਖੋ) ਦਾ ਖੁਲਾਸਾ ਕੀਤਾ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਹਿਲਾਂ ਨਾਗੁਇਬ ਐਟ ਅਲ.27 ਅਤੇ ਜਸਟ੍ਰਜ਼ੇਬਸਕਾ ਐਟ ਅਲ.38 ਦੁਆਰਾ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਦੋ ਨਾਲ ਲੱਗਦੇ Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3Tx ਮੋਨੋਲੇਅਰਾਂ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਕ੍ਰਮਵਾਰ 0.74 ਅਤੇ 1.54 nm ਦੀ ਇੰਟਰਲੇਅਰ ਦੂਰੀ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤੀ (ਚਿੱਤਰ 2b1,b2), ਜੋ ਸਾਡੇ ਪਿਛਲੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨਾਲ ਵੀ ਸਹਿਮਤ ਹੈ38। ਇਸਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਇਨਵਰਸ ਫਾਸਟ ਫੂਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮ (ਚਿੱਤਰ 2c1, c2) ਅਤੇ ਫਾਸਟ ਫੂਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮ (ਚਿੱਤਰ 2d1, d2) ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਜੋ Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3Tx ਮੋਨੋਲੇਅਰਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਦੂਰੀ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਚਿੱਤਰ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਅਤੇ ਕਾਰਬਨ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰੀ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਅਤੇ ਹਨੇਰੇ ਬੈਂਡਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਬਦਲ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ MXenes ਦੀ ਪਰਤਦਾਰ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਨੋਟ ਕਰਨਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3Tx (ਚਿੱਤਰ S2a ਅਤੇ S2b) ਲਈ ਪ੍ਰਾਪਤ ਊਰਜਾ ਫੈਲਾਉਣ ਵਾਲੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (EDX) ਸਪੈਕਟਰਾ ਨੇ ਮੂਲ MAX ਪੜਾਅ ਦਾ ਕੋਈ ਬਚਿਆ ਹੋਇਆ ਹਿੱਸਾ ਨਹੀਂ ਦਿਖਾਇਆ, ਕਿਉਂਕਿ ਕੋਈ Al ਪੀਕ ਨਹੀਂ ਖੋਜਿਆ ਗਿਆ ਸੀ।
SL Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3Tx MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ (a) ਉੱਚ ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (HRTEM) ਸਾਈਡ-ਵਿਊ 2D ਨੈਨੋਫਲੇਕ ਇਮੇਜਿੰਗ ਅਤੇ ਅਨੁਸਾਰੀ, (b) ਤੀਬਰਤਾ ਮੋਡ, (c) ਇਨਵਰਸ ਫਾਸਟ ਫੂਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮ (IFFT), (d) ਫਾਸਟ ਫੂਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮ (FFT), (e) Nb-MXenes ਐਕਸ-ਰੇ ਪੈਟਰਨ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। SL 2D Nb2CTx ਲਈ, ਸੰਖਿਆਵਾਂ ਨੂੰ (a1, b1, c1, d1, e1) ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। SL 2D Nb4C3Tx ਲਈ, ਸੰਖਿਆਵਾਂ ਨੂੰ (a2, b2, c2, d2, e1) ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
SL Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3Tx MXenes ਦੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਵਿਵਰਤਨ ਮਾਪ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਚਿੱਤਰ 2e1 ਅਤੇ e2 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। 4.31 ਅਤੇ 4.32 'ਤੇ ਸਿਖਰ (002) ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਪਹਿਲਾਂ ਦੱਸੇ ਗਏ ਪਰਤ ਵਾਲੇ MXenes Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3TX38,39,40,41 ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੇ ਹਨ। XRD ਨਤੀਜੇ ਕੁਝ ਬਕਾਇਆ ML ਢਾਂਚਿਆਂ ਅਤੇ MAX ਪੜਾਵਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨੂੰ ਵੀ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਪਰ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ XRD ਪੈਟਰਨ SL Nb4C3Tx (ਚਿੱਤਰ 2e2) ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਹੋਏ ਹਨ। MAX ਪੜਾਅ ਦੇ ਛੋਟੇ ਕਣਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਬੇਤਰਤੀਬ ਸਟੈਕਡ Nb4C3Tx ਪਰਤਾਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​MAX ਸਿਖਰ ਦੀ ਵਿਆਖਿਆ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਹੋਰ ਖੋਜ ਨੇ R. subcapitata ਪ੍ਰਜਾਤੀ ਨਾਲ ਸਬੰਧਤ ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ 'ਤੇ ਧਿਆਨ ਕੇਂਦਰਿਤ ਕੀਤਾ ਹੈ। ਅਸੀਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨੂੰ ਇਸ ਲਈ ਚੁਣਿਆ ਕਿਉਂਕਿ ਉਹ ਮੁੱਖ ਭੋਜਨ ਜਾਲਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਉਤਪਾਦਕ ਹਨ42। ਉਹ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਸੂਚਕਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹਨ ਜੋ ਭੋਜਨ ਲੜੀ ਦੇ ਉੱਚ ਪੱਧਰਾਂ 'ਤੇ ਲਿਜਾਏ ਜਾਂਦੇ ਹਨ43। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, R. subcapitata 'ਤੇ ਖੋਜ ਆਮ ਤਾਜ਼ੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਸੂਖਮ ਜੀਵਾਂ ਲਈ SL Nb-MXenes ਦੇ ਇਤਫਾਕਨ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ 'ਤੇ ਰੌਸ਼ਨੀ ਪਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ, ਖੋਜਕਰਤਾਵਾਂ ਨੇ ਅਨੁਮਾਨ ਲਗਾਇਆ ਕਿ ਹਰੇਕ ਸੂਖਮ ਜੀਵ ਦੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਵੱਖਰੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਜੀਵਾਂ ਲਈ, ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀ ਘੱਟ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਨਹੀਂ ਕਰਦੀ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਇੱਕ ਨਿਸ਼ਚਿਤ ਸੀਮਾ ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੂੰ ਰੋਕ ਸਕਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਮੌਤ ਦਾ ਕਾਰਨ ਵੀ ਬਣ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਅਤੇ MXenes ਵਿਚਕਾਰ ਸਤਹੀ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਤੇ ਸੰਬੰਧਿਤ ਰਿਕਵਰੀ ਦੇ ਸਾਡੇ ਅਧਿਐਨ ਲਈ, ਅਸੀਂ Nb-MXenes ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਰਹਿਤ ਅਤੇ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਦਾ ਫੈਸਲਾ ਕੀਤਾ। ਅਜਿਹਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਅਸੀਂ 0 (ਇੱਕ ਹਵਾਲੇ ਵਜੋਂ), 0.01, 0.1 ਅਤੇ 10 ਮਿਲੀਗ੍ਰਾਮ l-1 MXene ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਅਤੇ ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ MXene (100 ਮਿਲੀਗ੍ਰਾਮ l-1 MXene) ਦੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਵਾਲੇ ਸੰਕਰਮਿਤ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ, ਜੋ ਕਿ ਕਿਸੇ ਵੀ ਜੈਵਿਕ ਵਾਤਾਵਰਣ ਲਈ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਅਤੇ ਘਾਤਕ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ 'ਤੇ SL Nb-MXenes ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਚਿੱਤਰ 3 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ, ਜੋ ਕਿ 0 mg l-1 ਨਮੂਨਿਆਂ ਲਈ ਮਾਪੇ ਗਏ ਵਿਕਾਸ ਪ੍ਰੋਤਸਾਹਨ (+) ਜਾਂ ਰੋਕ (-) ਦੇ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਤੁਲਨਾ ਲਈ, Nb-MAX ਪੜਾਅ ਅਤੇ ML Nb-MXenes ਦੀ ਵੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ ਅਤੇ ਨਤੀਜੇ SI ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ S3 ਵੇਖੋ)। ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਕਿ SL Nb-MXenes 0.01 ਤੋਂ 10 mg/l ਤੱਕ ਘੱਟ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਦੀ ਰੇਂਜ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ ਤੋਂ ਰਹਿਤ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 3a,b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। Nb2CTx ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਨਿਰਧਾਰਤ ਸੀਮਾ ਵਿੱਚ 5% ਤੋਂ ਵੱਧ ਈਕੋਟੌਕਸਿਟੀ ਨਹੀਂ ਦੇਖੀ।
SL (a) Nb2CTx ਅਤੇ (b) Nb4C3TX MXene ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਵਾਧੇ ਦੀ ਉਤੇਜਨਾ (+) ਜਾਂ ਰੋਕਥਾਮ (-)। MXene-ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ 24, 48 ਅਤੇ 72 ਘੰਟਿਆਂ ਦੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ। ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਡੇਟਾ (t-ਟੈਸਟ, p < 0.05) ਨੂੰ ਇੱਕ ਤਾਰਾ (*) ਨਾਲ ਚਿੰਨ੍ਹਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਡੇਟਾ (t-ਟੈਸਟ, p < 0.05) ਨੂੰ ਇੱਕ ਤਾਰਾ (*) ਨਾਲ ਚਿੰਨ੍ਹਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। Значимые данные (t-критерий, p < 0,05) отмечены звездочкой (*)। ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਡੇਟਾ (t-ਟੈਸਟ, p < 0.05) ਨੂੰ ਇੱਕ ਤਾਰੇ (*) ਨਾਲ ਚਿੰਨ੍ਹਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।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-ਟੈਸਟ, p <0,05) отмечены звездочкой (*)। ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਡੇਟਾ (t-ਟੈਸਟ, p < 0.05) ਨੂੰ ਇੱਕ ਤਾਰੇ (*) ਨਾਲ ਚਿੰਨ੍ਹਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।ਲਾਲ ਤੀਰ ਰੋਕਥਾਮ ਵਾਲੀ ਉਤੇਜਨਾ ਦੇ ਖਾਤਮੇ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਦੂਜੇ ਪਾਸੇ, Nb4C3TX ਦੀ ਘੱਟ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ ਥੋੜ੍ਹੀ ਜ਼ਿਆਦਾ ਜ਼ਹਿਰੀਲੀ ਨਿਕਲੀ, ਪਰ 7% ਤੋਂ ਵੱਧ ਨਹੀਂ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਅਸੀਂ ਦੇਖਿਆ ਕਿ 100mg L-1 'ਤੇ MXenes ਵਿੱਚ ਜ਼ਿਆਦਾ ਜ਼ਹਿਰੀਲਾਪਣ ਅਤੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਵਿਕਾਸ ਰੋਕ ਸੀ। ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, ਕਿਸੇ ਵੀ ਸਮੱਗਰੀ ਨੇ MAX ਜਾਂ ML ਨਮੂਨਿਆਂ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਐਟੋਕਸਿਕ/ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦਾ ਉਹੀ ਰੁਝਾਨ ਅਤੇ ਸਮਾਂ ਨਿਰਭਰਤਾ ਨਹੀਂ ਦਿਖਾਈ (ਵੇਰਵਿਆਂ ਲਈ SI ਵੇਖੋ)। ਜਦੋਂ ਕਿ MAX ਪੜਾਅ ਲਈ (ਚਿੱਤਰ S3 ਵੇਖੋ) ਜ਼ਹਿਰੀਲਾਪਣ ਲਗਭਗ 15-25% ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਗਿਆ ਅਤੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਵਧਿਆ, SL Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3TX MXene ਲਈ ਉਲਟ ਰੁਝਾਨ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ। ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਰੋਕਥਾਮ ਘਟ ਗਈ। ਇਹ 24 ਘੰਟਿਆਂ ਬਾਅਦ ਲਗਭਗ 17% ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਗਿਆ ਅਤੇ 72 ਘੰਟਿਆਂ ਬਾਅਦ 5% ਤੋਂ ਘੱਟ ਹੋ ਗਿਆ (ਚਿੱਤਰ 3a, b, ਕ੍ਰਮਵਾਰ)।
ਹੋਰ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ SL Nb4C3TX ਲਈ, 24 ਘੰਟਿਆਂ ਬਾਅਦ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਵਿਕਾਸ ਰੋਕ ਲਗਭਗ 27% ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਗਈ, ਪਰ 72 ਘੰਟਿਆਂ ਬਾਅਦ ਇਹ ਲਗਭਗ 1% ਤੱਕ ਘੱਟ ਗਈ। ਇਸ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਦੇਖੇ ਗਏ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਉਤੇਜਨਾ ਦੇ ਉਲਟ ਰੋਕ ਵਜੋਂ ਲੇਬਲ ਕੀਤਾ, ਅਤੇ SL Nb4C3TX MXene ਲਈ ਪ੍ਰਭਾਵ ਵਧੇਰੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਸੀ। SL Nb2CTx MXene ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ Nb4C3TX (24 ਘੰਟਿਆਂ ਲਈ 10 ਮਿਲੀਗ੍ਰਾਮ L-1 'ਤੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ) ਨਾਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਐਲਗੀ ਵਿਕਾਸ ਦੀ ਉਤੇਜਨਾ ਪਹਿਲਾਂ ਨੋਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਬਾਇਓਮਾਸ ਡਬਲਿੰਗ ਰੇਟ ਕਰਵ ਵਿੱਚ ਵੀ ਰੋਕਥਾਮ-ਉਤੇਜਨਾ ਉਲਟ ਪ੍ਰਭਾਵ ਨੂੰ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ (ਵੇਰਵਿਆਂ ਲਈ ਚਿੱਤਰ S4 ਵੇਖੋ)। ਹੁਣ ਤੱਕ, ਸਿਰਫ Ti3C2TX MXene ਦੀ ਈਕੋਟੌਕਸਿਟੀ ਦਾ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਜ਼ੈਬਰਾਫਿਸ਼ ਭਰੂਣਾਂ ਲਈ ਜ਼ਹਿਰੀਲਾ ਨਹੀਂ ਹੈ44 ਪਰ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਡੇਸਮੋਡੇਸਮਸ ਕਵਾਡਰੀਕਾਉਡਾ ਅਤੇ ਸੋਰਘਮ ਸੈਕਰੇਟਮ ਪੌਦਿਆਂ ਲਈ ਮੱਧਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਈਕੋਟੌਕਸਿਟੀ ਹੈ45। ਖਾਸ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਹੋਰ ਉਦਾਹਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਆਮ ਸੈੱਲ ਲਾਈਨਾਂ ਨਾਲੋਂ ਕੈਂਸਰ ਸੈੱਲ ਲਾਈਨਾਂ ਲਈ ਵਧੇਰੇ ਜ਼ਹਿਰੀਲਾਪਣ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ46,47। ਇਹ ਮੰਨਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਟੈਸਟ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ Nb-MXenes ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਦੇਖੇ ਗਏ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਵਾਧੇ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਨਗੀਆਂ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਸਟ੍ਰੋਮਾ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 8 ਦਾ pH RuBisCO ਐਨਜ਼ਾਈਮ ਦੇ ਕੁਸ਼ਲ ਸੰਚਾਲਨ ਲਈ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, pH ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਦਰ ਨੂੰ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦੇ ਹਨ48,49। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਸੀਂ ਪ੍ਰਯੋਗ ਦੌਰਾਨ pH ਵਿੱਚ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨਹੀਂ ਦੇਖੀਆਂ (ਵੇਰਵਿਆਂ ਲਈ SI, ਚਿੱਤਰ S5 ਵੇਖੋ)। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, Nb-MXenes ਵਾਲੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਕਲਚਰ ਨੇ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਘੋਲ ਦੇ pH ਨੂੰ ਥੋੜ੍ਹਾ ਘਟਾ ਦਿੱਤਾ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਕਮੀ ਇੱਕ ਸ਼ੁੱਧ ਮਾਧਿਅਮ ਦੇ pH ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੇ ਸਮਾਨ ਸੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਪਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਭਿੰਨਤਾਵਾਂ ਦੀ ਰੇਂਜ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ (ਨਿਯੰਤਰਣ ਨਮੂਨਾ) ਦੇ ਸ਼ੁੱਧ ਕਲਚਰ ਲਈ ਮਾਪੀ ਗਈ ਸੀ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਅਸੀਂ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ pH ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸਿੰਥੇਸਾਈਜ਼ਡ MXenes ਦੇ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਅੰਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ (Tx ਵਜੋਂ ਦਰਸਾਏ ਗਏ)। ਇਹ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਮੂਹ -O, -F ਅਤੇ -OH ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਤ੍ਹਾ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਸਮੂਹਾਂ ਨੂੰ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਬੇਤਰਤੀਬ ਢੰਗ ਨਾਲ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ MXene50 ਦੇ ਗੁਣਾਂ 'ਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦਾ ਅੰਦਾਜ਼ਾ ਲਗਾਉਣਾ ਮੁਸ਼ਕਲ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦਲੀਲ ਦਿੱਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਕਿ Tx ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੁਆਰਾ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਲਈ ਉਤਪ੍ਰੇਰਕ ਬਲ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਮੂਹ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਅੰਤਰੀਵ ਫੋਟੋਕੈਟਾਲਿਸਟਾਂ ਲਈ ਹੇਟਰੋਜੰਕਸ਼ਨ51 ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕਈ ਐਂਕਰਿੰਗ ਸਾਈਟਾਂ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਵਿਕਾਸ ਮਾਧਿਅਮ ਰਚਨਾ ਨੇ ਇੱਕ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਫੋਟੋਕੈਟਾਲਿਸਟ ਪ੍ਰਦਾਨ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ (ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਮਾਧਿਅਮ ਰਚਨਾ SI ਟੇਬਲ S6 ਵਿੱਚ ਲੱਭੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ)। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕੋਈ ਵੀ ਸਤ੍ਹਾ ਸੋਧ ਵੀ ਬਹੁਤ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ MXenes ਦੀ ਜੈਵਿਕ ਗਤੀਵਿਧੀ ਨੂੰ ਪਰਤ ਪੋਸਟ-ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ, ਆਕਸੀਕਰਨ, ਜੈਵਿਕ ਅਤੇ ਅਜੈਵਿਕ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੇ ਰਸਾਇਣਕ ਸਤ੍ਹਾ ਸੋਧ52,53,54,55,56 ਜਾਂ ਸਤ੍ਹਾ ਚਾਰਜ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ38 ਕਾਰਨ ਬਦਲਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਇਹ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ ਕਿ ਕੀ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ ਦਾ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ ਪਦਾਰਥਕ ਅਸਥਿਰਤਾ ਨਾਲ ਕੋਈ ਸਬੰਧ ਹੈ, ਅਸੀਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਵਿਕਾਸ ਮਾਧਿਅਮ ਅਤੇ ਡੀਓਨਾਈਜ਼ਡ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਜ਼ੀਟਾ (ζ) ਸੰਭਾਵੀ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ (ਤੁਲਨਾ ਲਈ)। ਸਾਡੇ ਨਤੀਜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ SL Nb-MXenes ਕਾਫ਼ੀ ਸਥਿਰ ਹਨ (MAX ਅਤੇ ML ਨਤੀਜਿਆਂ ਲਈ SI ਚਿੱਤਰ S6 ਵੇਖੋ)। SL MXenes ਦੀ ਜ਼ੀਟਾ ਸੰਭਾਵੀ ਲਗਭਗ -10 mV ਹੈ। SR Nb2CTx ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ζ ਦਾ ਮੁੱਲ Nb4C3Tx ਨਾਲੋਂ ਕੁਝ ਜ਼ਿਆਦਾ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਹੈ। ζ ਮੁੱਲ ਵਿੱਚ ਅਜਿਹਾ ਬਦਲਾਅ ਇਹ ਦਰਸਾ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੀ ਸਤਹ ਕਲਚਰ ਮਾਧਿਅਮ ਤੋਂ ਸਕਾਰਾਤਮਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚਾਰਜ ਕੀਤੇ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਸੋਖ ਲੈਂਦੀ ਹੈ। ਕਲਚਰ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ Nb-MXenes ਦੀ ਜ਼ੀਟਾ ਸੰਭਾਵੀ ਅਤੇ ਚਾਲਕਤਾ ਦੇ ਅਸਥਾਈ ਮਾਪ (ਵਧੇਰੇ ਵੇਰਵਿਆਂ ਲਈ SI ਵਿੱਚ ਚਿੱਤਰ S7 ਅਤੇ S8 ਵੇਖੋ) ਸਾਡੀ ਪਰਿਕਲਪਨਾ ਦਾ ਸਮਰਥਨ ਕਰਦੇ ਜਾਪਦੇ ਹਨ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਦੋਵੇਂ Nb-MXene SLs ਨੇ ਜ਼ੀਰੋ ਤੋਂ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਬਦਲਾਅ ਦਿਖਾਏ। ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਵਿਕਾਸ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ ਆਪਣੀ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਸੀਂ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤਾ ਕਿ ਕੀ ਸਾਡੇ ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ Nb-MXenes ਦੀ ਸਥਿਰਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰੇਗੀ। ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਮੀਡੀਆ ਅਤੇ ਸੱਭਿਆਚਾਰ ਵਿੱਚ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਾਅਦ MXenes ਦੀ ਜ਼ੀਟਾ ਸੰਭਾਵੀ ਅਤੇ ਚਾਲਕਤਾ ਦੇ ਨਤੀਜੇ SI (ਚਿੱਤਰ S9 ਅਤੇ S10) ਵਿੱਚ ਮਿਲ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, ਅਸੀਂ ਦੇਖਿਆ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੋਵਾਂ MXenes ਦੇ ਫੈਲਾਅ ਨੂੰ ਸਥਿਰ ਕਰਦੀ ਜਾਪਦੀ ਸੀ। Nb2CTx SL ਦੇ ​​ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਜ਼ੀਟਾ ਸੰਭਾਵੀ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਥੋੜ੍ਹੀ ਜਿਹੀ ਘੱਟ ਕੇ ਹੋਰ ਨਕਾਰਾਤਮਕ ਮੁੱਲਾਂ (-15.8 ਬਨਾਮ -19.1 mV 72 ਘੰਟਿਆਂ ਦੇ ਪ੍ਰਫੁੱਲਤ ਹੋਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ) ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਗਈ। SL Nb4C3TX ਦੀ ਜ਼ੀਟਾ ਸੰਭਾਵੀ ਥੋੜ੍ਹੀ ਜਿਹੀ ਵਧ ਗਈ, ਪਰ 72 ਘੰਟਿਆਂ ਬਾਅਦ ਵੀ ਇਸਨੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਐਲਗੀ (-18.1 ਬਨਾਮ -9.1 mV) ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਨਾਲੋਂ ਉੱਚ ਸਥਿਰਤਾ ਦਿਖਾਈ।
ਸਾਨੂੰ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਇਨਕਿਊਬੇਟ ਕੀਤੇ ਗਏ Nb-MXene ਘੋਲ ਦੀ ਘੱਟ ਚਾਲਕਤਾ ਵੀ ਮਿਲੀ, ਜੋ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ ਆਇਨਾਂ ਦੀ ਘੱਟ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ MXene ਦੀ ਅਸਥਿਰਤਾ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ57 ਕਾਰਨ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਸਾਨੂੰ ਸ਼ੱਕ ਹੈ ਕਿ ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨੇ ਕਿਸੇ ਤਰ੍ਹਾਂ Nb-MXene ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਬਣੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਨੂੰ ਸਾਫ਼ ਕਰ ਦਿੱਤਾ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ (MXene ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ) ਨੂੰ ਵੀ ਰੋਕਿਆ। ਇਹ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖਣ ਵਾਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੀਆਂ ਕਿਸਮਾਂ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਕੇ ਦੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਾਡੇ ਈਕੋਟੌਕਸਿਕੋਲੋਜੀਕਲ ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਸੰਕੇਤ ਦਿੱਤਾ ਹੈ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ Nb-MXenes ਦੀ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ ਅਤੇ ਉਤੇਜਿਤ ਵਿਕਾਸ ਦੇ ਅਸਾਧਾਰਨ ਰੁਕਾਵਟ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਸਨ, ਸਾਡੇ ਅਧਿਐਨ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਕਾਰਵਾਈ ਦੇ ਸੰਭਾਵਿਤ ਵਿਧੀਆਂ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨਾ ਸੀ। ਜਦੋਂ ਐਲਗੀ ਵਰਗੇ ਜੀਵ ਆਪਣੇ ਵਾਤਾਵਰਣ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਤੋਂ ਅਣਜਾਣ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਜਾਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੇ ਹਨ, ਤਾਂ ਉਹ ਕਈ ਤਰੀਕਿਆਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ58,59। ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਧਾਤ ਦੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਦੀ ਅਣਹੋਂਦ ਵਿੱਚ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਆਪਣੇ ਆਪ ਨੂੰ ਭੋਜਨ ਦੇ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉਹ ਲਗਾਤਾਰ ਵਧ ਸਕਦੇ ਹਨ60। ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੇ ਗ੍ਰਹਿਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਰੱਖਿਆ ਵਿਧੀਆਂ ਨੂੰ ਸਰਗਰਮ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਆਕਾਰ ਜਾਂ ਰੂਪ ਬਦਲਣਾ। ਸਮਾਈ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ 'ਤੇ ਵੀ ਵਿਚਾਰ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ58,59। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਰੱਖਿਆ ਵਿਧੀ ਦਾ ਕੋਈ ਵੀ ਸੰਕੇਤ ਟੈਸਟ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦੀ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ ਦਾ ਸਪੱਸ਼ਟ ਸੂਚਕ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਸਾਡੇ ਅਗਲੇ ਕੰਮ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ SEM ਦੁਆਰਾ SL Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਵਿਚਕਾਰ ਸੰਭਾਵੀ ਸਤਹ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਅਤੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਫਲੋਰੋਸੈਂਸ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (XRF) ਦੁਆਰਾ Nb-ਅਧਾਰਤ MXene ਦੇ ਸੰਭਾਵਿਤ ਸਮਾਈ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ। ਧਿਆਨ ਦਿਓ ਕਿ SEM ਅਤੇ XRF ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਸਿਰਫ ਗਤੀਵਿਧੀ ਦੇ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਣ ਦੇ ਮੁੱਦਿਆਂ ਨੂੰ ਹੱਲ ਕਰਨ ਲਈ MXene ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ 'ਤੇ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ।
SEM ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 4 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਇਲਾਜ ਨਾ ਕੀਤੇ ਗਏ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ (ਚਿੱਤਰ 4a, ਹਵਾਲਾ ਨਮੂਨਾ ਦੇਖੋ) ਨੇ ਸਪਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਆਮ R. ਸਬਕੈਪੀਟਾਟਾ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਕ੍ਰੋਇਸੈਂਟ-ਵਰਗੇ ਸੈੱਲ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਦਿਖਾਇਆ। ਸੈੱਲ ਚਪਟੇ ਅਤੇ ਕੁਝ ਹੱਦ ਤੱਕ ਅਸੰਗਠਿਤ ਦਿਖਾਈ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਕੁਝ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਨਾਲ ਓਵਰਲੈਪ ਅਤੇ ਉਲਝੇ ਹੋਏ ਸਨ, ਪਰ ਇਹ ਸ਼ਾਇਦ ਨਮੂਨਾ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੋਇਆ ਸੀ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਸ਼ੁੱਧ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਸਤਹ ਨਿਰਵਿਘਨ ਸੀ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਬਦਲਾਅ ਨਹੀਂ ਸਨ।
SEM ਚਿੱਤਰ ਜੋ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ (100 ਮਿਲੀਗ੍ਰਾਮ L-1) 'ਤੇ 72 ਘੰਟਿਆਂ ਦੀ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਹਰੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਅਤੇ MXene ਨੈਨੋਸ਼ੀਟਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਤਹੀ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। (a) SL (b) Nb2CTx ਅਤੇ (c) Nb4C3TX MXenes ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਕ੍ਰਿਆ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਇਲਾਜ ਨਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹਰਾ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ। ਧਿਆਨ ਦਿਓ ਕਿ Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਲਾਲ ਤੀਰਾਂ ਨਾਲ ਚਿੰਨ੍ਹਿਤ ਹਨ। ਤੁਲਨਾ ਲਈ, ਇੱਕ ਆਪਟੀਕਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪ ਤੋਂ ਫੋਟੋਆਂ ਵੀ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ।
ਇਸ ਦੇ ਉਲਟ, SL Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖੇ ਗਏ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਨੂੰ ਨੁਕਸਾਨ ਪਹੁੰਚਿਆ (ਚਿੱਤਰ 4b, c, ਲਾਲ ਤੀਰ ਵੇਖੋ)। Nb2CTx MXene (ਚਿੱਤਰ 4b) ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਜੁੜੇ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਸਕੇਲ ਨਾਲ ਵਧਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਅਸੀਂ ਇਹਨਾਂ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਹਲਕੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ ਦੇ ਅਧੀਨ ਵੀ ਦੇਖਿਆ (ਵੇਰਵਿਆਂ ਲਈ SI ਚਿੱਤਰ S11 ਵੇਖੋ)। ਇਸ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਤਬਦੀਲੀ ਦਾ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਸਰੀਰ ਵਿਗਿਆਨ ਅਤੇ ਸੈੱਲ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਆਪਣੇ ਆਪ ਨੂੰ ਬਚਾਉਣ ਦੀ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਪ੍ਰਸ਼ੰਸਾਯੋਗ ਆਧਾਰ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸੈੱਲ ਵਾਲੀਅਮ ਵਧਾਉਣਾ61। ਇਸ ਲਈ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਜੋ ਅਸਲ ਵਿੱਚ Nb-MXenes ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਹਨ। SEM ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਲਗਭਗ 52% ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲ Nb-MXenes ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਏ ਸਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਇਹਨਾਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚੋਂ 48% ਸੰਪਰਕ ਤੋਂ ਬਚੇ ਸਨ। SL Nb4C3Tx MXene ਲਈ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ MXene ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਤੋਂ ਬਚਣ ਦੀ ਕੋਸ਼ਿਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਸਕੇਲ (ਚਿੱਤਰ 4c) ਤੋਂ ਸਥਾਨੀਕਰਨ ਅਤੇ ਵਧਦੇ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਸੀਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਨੈਨੋਸਕੇਲ ਦੇ ਪ੍ਰਵੇਸ਼ ਅਤੇ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਨੁਕਸਾਨ ਨੂੰ ਨਹੀਂ ਦੇਖਿਆ।
ਸੈੱਲ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਕਣਾਂ ਦੇ ਸੋਖਣ ਅਤੇ ਅਖੌਤੀ ਛਾਂ (ਛਾਂਕਣ) ਪ੍ਰਭਾਵ 62 ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਰੁਕਾਵਟ ਪ੍ਰਤੀ ਸਵੈ-ਸੰਭਾਲ ਵੀ ਇੱਕ ਸਮੇਂ-ਨਿਰਭਰ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆ ਵਿਵਹਾਰ ਹੈ। ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ ਹਰੇਕ ਵਸਤੂ (ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ) ਜੋ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸਰੋਤ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਹੈ, ਕਲੋਰੋਪਲਾਸਟ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖਣ ਵਾਲੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਸੀਮਤ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਾਨੂੰ ਕੋਈ ਸ਼ੱਕ ਨਹੀਂ ਹੈ ਕਿ ਇਸਦਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਤੀਜਿਆਂ 'ਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਾਡੇ ਸੂਖਮ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਦੁਆਰਾ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, 2D ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਲਪੇਟੇ ਜਾਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਨਹੀਂ ਸਨ, ਭਾਵੇਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲ Nb-MXenes ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਸਨ। ਇਸ ਦੀ ਬਜਾਏ, ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਆਪਣੀ ਸਤ੍ਹਾ ਨੂੰ ਢੱਕੇ ਬਿਨਾਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵੱਲ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਵਾਲੇ ਨਿਕਲੇ। ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ/ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦਾ ਅਜਿਹਾ ਸਮੂਹ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖਣ ਵਾਲੀ ਰੌਸ਼ਨੀ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੀਮਤ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕਦਾ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਕੁਝ ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਮੈਟੀਰੀਅਲ 63,64,65,66 ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਜੀਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੋਖਣ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਵੀ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ।
ਕਿਉਂਕਿ SEM ਚਿੱਤਰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਦੇ ਗ੍ਰਹਿਣ ਦੀ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪੁਸ਼ਟੀ ਨਹੀਂ ਕਰ ਸਕੇ, ਇਸ ਲਈ ਸਾਡਾ ਅਗਲਾ ਅਧਿਐਨ ਇਸ ਮੁੱਦੇ ਨੂੰ ਸਪੱਸ਼ਟ ਕਰਨ ਲਈ ਐਕਸ-ਰੇ ਫਲੋਰੋਸੈਂਸ (XRF) ਅਤੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (XPS) ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵੱਲ ਮੁੜਿਆ। ਇਸ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਸੰਦਰਭ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦੇ Nb ਸਿਖਰਾਂ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕੀਤੀ ਜੋ MXenes ਨਾਲ ਇੰਟਰੈਕਟ ਨਹੀਂ ਕਰਦੇ ਸਨ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਵੱਖ ਕੀਤੇ MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ, ਅਤੇ ਜੁੜੇ MXenes ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ ਜੇਕਰ ਕੋਈ Nb ਗ੍ਰਹਿਣ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਜੁੜੇ ਨੈਨੋਸਕੇਲ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ Nb ਮੁੱਲ ਜ਼ੀਰੋ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਜੇਕਰ Nb ਗ੍ਰਹਿਣ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ XRF ਅਤੇ XPS ਦੋਵਾਂ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਇੱਕ ਸਪਸ਼ਟ Nb ਸਿਖਰ ਦਿਖਾਉਣੇ ਚਾਹੀਦੇ ਹਨ।
XRF ਸਪੈਕਟਰਾ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਨੇ SL Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3Tx MXene ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਾਅਦ SL Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3Tx MXene ਲਈ Nb ਸਿਖਰ ਦਿਖਾਏ (ਚਿੱਤਰ 5a ਵੇਖੋ, ਇਹ ਵੀ ਧਿਆਨ ਦਿਓ ਕਿ MAX ਅਤੇ ML MXene ਲਈ ਨਤੀਜੇ SI ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ, ਚਿੱਤਰ S12–C17)। ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ Nb ਸਿਖਰ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਦੋਵਾਂ ਮਾਮਲਿਆਂ ਵਿੱਚ ਇੱਕੋ ਜਿਹੀ ਹੈ (ਚਿੱਤਰ 5a ਵਿੱਚ ਲਾਲ ਬਾਰ)। ਇਸ ਨੇ ਦਰਸਾਇਆ ਕਿ ਐਲਗੀ ਜ਼ਿਆਦਾ Nb ਨੂੰ ਸੋਖ ਨਹੀਂ ਸਕਦੀ ਸੀ, ਅਤੇ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ Nb ਇਕੱਠਾ ਕਰਨ ਦੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਸਮਰੱਥਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਹਾਲਾਂਕਿ ਦੋ ਗੁਣਾ ਜ਼ਿਆਦਾ Nb4C3Tx MXene ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਸੀ (ਚਿੱਤਰ 5a ਵਿੱਚ ਨੀਲੀਆਂ ਬਾਰ)। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਧਾਤਾਂ ਨੂੰ ਸੋਖਣ ਲਈ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ ਵਾਤਾਵਰਣ ਵਿੱਚ ਧਾਤ ਦੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਦੀ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ67,68। ਸ਼ਮਸ਼ਾਦਾ ਅਤੇ ਹੋਰ 67 ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਤਾਜ਼ੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਐਲਗੀ ਦੀ ਸੋਖਣ ਸਮਰੱਥਾ ਵਧਦੇ pH ਨਾਲ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਰਾਇਜ਼ ਅਤੇ ਹੋਰ 68 ਨੇ ਨੋਟ ਕੀਤਾ ਕਿ ਸਮੁੰਦਰੀ ਨਦੀਨਾਂ ਦੀ ਧਾਤਾਂ ਨੂੰ ਸੋਖਣ ਦੀ ਸਮਰੱਥਾ Pb2+ ਲਈ Ni2+ ਨਾਲੋਂ ਲਗਭਗ 25% ਵੱਧ ਸੀ।
(a) 72 ਘੰਟਿਆਂ ਲਈ SL Nb-MXenes (100 mg L-1) ਦੀ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗਾੜ੍ਹਾਪਣ 'ਤੇ ਇਨਕਿਊਬੇਟ ਕੀਤੇ ਹਰੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬੇਸਲ Nb ਗ੍ਰਹਿਣ ਦੇ XRF ਨਤੀਜੇ। ਨਤੀਜੇ ਸ਼ੁੱਧ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ (ਕੰਟਰੋਲ ਨਮੂਨਾ, ਸਲੇਟੀ ਕਾਲਮ), ਸਤਹ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ (ਨੀਲੇ ਕਾਲਮ) ਤੋਂ ਅਲੱਗ ਕੀਤੇ 2D ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ, ਅਤੇ ਸਤਹ (ਲਾਲ ਕਾਲਮ) ਤੋਂ 2D ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਨੂੰ ਵੱਖ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ α ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਐਲੀਮੈਂਟਲ Nb ਦੀ ਮਾਤਰਾ, (b) SL Nb-MXenes ਨਾਲ ਇਨਕਿਊਬੇਟ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਮੌਜੂਦ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਜੈਵਿਕ ਹਿੱਸਿਆਂ (C=O ਅਤੇ CHx/C–O) ਅਤੇ Nb ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਰਚਨਾ ਦਾ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤ, (c–e) XPS SL Nb2CTx ਸਪੈਕਟਰਾ ਅਤੇ (fh) SL Nb4C3Tx MXene ਦੇ ਰਚਨਾਤਮਕ ਸਿਖਰ ਦੀ ਫਿਟਿੰਗ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਅੰਦਰੂਨੀ ਕੀਤੀ ਗਈ।
ਇਸ ਲਈ, ਸਾਨੂੰ ਉਮੀਦ ਸੀ ਕਿ Nb ਨੂੰ ਆਕਸਾਈਡ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਐਲਗਲ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਸੋਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ, ਅਸੀਂ MXenes Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3TX ਅਤੇ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ 'ਤੇ XPS ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ। ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਅਲੱਗ ਕੀਤੇ Nb-MXenes ਅਤੇ MXenes ਨਾਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦੇ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 5b ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਅਸੀਂ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ MXene ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦੇ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ Nb 3d ਸਿਖਰਾਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਇਆ। C=O, CHx/CO, ਅਤੇ Nb ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਦੇ ਮਾਤਰਾਤਮਕ ਨਿਰਧਾਰਨ ਦੀ ਗਣਨਾ Nb2CTx SL (ਚਿੱਤਰ 5c–e) ਅਤੇ Nb4C3Tx SL (ਚਿੱਤਰ 5c–e) ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਪਤ Nb 3d, O 1s, ਅਤੇ C 1s ਸਪੈਕਟਰਾ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ) ਇਨਕਿਊਬੇਟਿਡ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਤੋਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ। ਚਿੱਤਰ 5f–h) MXenes। ਸਾਰਣੀ S1-3 ਫਿੱਟ ਤੋਂ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਪੀਕ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਅਤੇ ਸਮੁੱਚੀ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇ ਵੇਰਵੇ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਦੇਣ ਯੋਗ ਹੈ ਕਿ Nb2CTx SL ਅਤੇ Nb4C3Tx SL (ਚਿੱਤਰ 5c, f) ਦੇ Nb 3d ਖੇਤਰ ਇੱਕ Nb2O5 ਹਿੱਸੇ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੇ ਹਨ। ਇੱਥੇ, ਸਾਨੂੰ ਸਪੈਕਟਰਾ ਵਿੱਚ ਕੋਈ MXene-ਸੰਬੰਧੀ ਸਿਖਰ ਨਹੀਂ ਮਿਲਿਆ, ਜੋ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲ ਸਿਰਫ Nb ਦੇ ਆਕਸਾਈਡ ਰੂਪ ਨੂੰ ਸੋਖਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਸੀਂ C 1 s ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਨੂੰ C–C, CHx/C–O, C=O, ਅਤੇ –COOH ਹਿੱਸਿਆਂ ਨਾਲ ਲਗਭਗ ਕੀਤਾ। ਅਸੀਂ CHx/C–O ਅਤੇ C=O ਸਿਖਰਾਂ ਨੂੰ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਜੈਵਿਕ ਯੋਗਦਾਨ ਲਈ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕੀਤਾ। ਇਹ ਜੈਵਿਕ ਹਿੱਸੇ Nb2CTx SL ਅਤੇ Nb4C3TX SL ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਮਵਾਰ C 1s ਸਿਖਰਾਂ ਦੇ 36% ਅਤੇ 41% ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹਨ। ਫਿਰ ਅਸੀਂ SL Nb2CTx ਅਤੇ SL Nb4C3TX ਦੇ O 1s ਸਪੈਕਟਰਾ ਨੂੰ Nb2O5, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ (CHx/CO) ਦੇ ਜੈਵਿਕ ਹਿੱਸੇ, ਅਤੇ ਸਤ੍ਹਾ ਸੋਖੇ ਹੋਏ ਪਾਣੀ ਨਾਲ ਫਿੱਟ ਕੀਤਾ।
ਅੰਤ ਵਿੱਚ, XPS ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ Nb ਦੇ ਰੂਪ ਨੂੰ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦਰਸਾਇਆ, ਨਾ ਕਿ ਸਿਰਫ਼ ਇਸਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨੂੰ। Nb 3d ਸਿਗਨਲ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਅਤੇ ਡੀਕਨਵੋਲਿਊਸ਼ਨ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਅਸੀਂ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ Nb ਸਿਰਫ਼ ਆਕਸਾਈਡ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਹੀ ਲੀਨ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਨਾ ਕਿ ਆਇਨਾਂ ਜਾਂ MXene ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, XPS ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ SL Nb4C3TX MXene ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ SL Nb2CTx ਤੋਂ Nb ਆਕਸਾਈਡ ਨੂੰ ਗ੍ਰਹਿਣ ਕਰਨ ਦੀ ਵਧੇਰੇ ਸਮਰੱਥਾ ਹੈ।
ਜਦੋਂ ਕਿ ਸਾਡੇ Nb ਗ੍ਰਹਿਣ ਨਤੀਜੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਹਨ ਅਤੇ ਸਾਨੂੰ MXene ਡਿਗਰੇਡੇਸ਼ਨ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕਰਨ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, 2D ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਵਿੱਚ ਸੰਬੰਧਿਤ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਟਰੈਕ ਕਰਨ ਲਈ ਕੋਈ ਤਰੀਕਾ ਉਪਲਬਧ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਢੁਕਵਾਂ ਤਰੀਕਾ ਵਿਕਸਤ ਕਰਨ ਦਾ ਵੀ ਫੈਸਲਾ ਕੀਤਾ ਹੈ ਜੋ 2D Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਕਿਸੇ ਵੀ ਬਦਲਾਅ ਦਾ ਸਿੱਧਾ ਜਵਾਬ ਦੇ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਨੋਟ ਕਰਨਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ ਕਿ ਅਸੀਂ ਇਹ ਮੰਨਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਜੇਕਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪਾਉਣ ਵਾਲੀਆਂ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ ਕਿਸੇ ਵੀ ਪਰਿਵਰਤਨ, ਸੜਨ ਜਾਂ ਡੀਫ੍ਰੈਗਮੈਂਟੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦੀਆਂ ਹਨ, ਤਾਂ ਇਹ ਜਲਦੀ ਹੀ ਆਕਾਰ ਦੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਗਟ ਹੋਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬਰਾਬਰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਖੇਤਰ ਦਾ ਵਿਆਸ, ਗੋਲਤਾ, ਫੇਰੇਟ ਚੌੜਾਈ, ਜਾਂ ਫੇਰੇਟ ਲੰਬਾਈ। ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ ਮਾਪਦੰਡ ਲੰਬੇ ਕਣਾਂ ਜਾਂ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦਾ ਵਰਣਨ ਕਰਨ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਹਨ, ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਕਣ ਆਕਾਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਟਰੈਕਿੰਗ ਸਾਨੂੰ ਕਟੌਤੀ ਦੌਰਾਨ SL Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਪਰਿਵਰਤਨ ਬਾਰੇ ਕੀਮਤੀ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੇਵੇਗੀ।
ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਤੀਜੇ ਚਿੱਤਰ 6 ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ। ਤੁਲਨਾ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਮੂਲ MAX ਪੜਾਅ ਅਤੇ ML-MXenes ਦੀ ਵੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ (SI ਚਿੱਤਰ S18 ਅਤੇ S19 ਵੇਖੋ)। ਕਣ ਆਕਾਰ ਦੇ ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਕਿ ਦੋ Nb-MXene SLs ਦੇ ਸਾਰੇ ਆਕਾਰ ਮਾਪਦੰਡ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਬਦਲ ਗਏ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਬਰਾਬਰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਖੇਤਰ ਵਿਆਸ ਪੈਰਾਮੀਟਰ (ਚਿੱਤਰ 6a, b) ਦੁਆਰਾ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਵੱਡੇ ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੇ ਅੰਸ਼ ਦੀ ਘਟੀ ਹੋਈ ਸਿਖਰ ਤੀਬਰਤਾ ਦਰਸਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਉਹ ਛੋਟੇ ਟੁਕੜਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸੜਨ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਚਿੱਤਰ 6c 'ਤੇ, d ਫਲੇਕਸ ਦੇ ਟ੍ਰਾਂਸਵਰਸ ਆਕਾਰ (ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੀ ਲੰਬਾਈ) ਨਾਲ ਜੁੜੀਆਂ ਚੋਟੀਆਂ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ 2D ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੇ ਵਧੇਰੇ ਕਣ-ਵਰਗੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਚਿੱਤਰ 6e-h ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਫੇਰੇਟ ਦੀ ਚੌੜਾਈ ਅਤੇ ਲੰਬਾਈ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਫੇਰੇਟ ਚੌੜਾਈ ਅਤੇ ਲੰਬਾਈ ਪੂਰਕ ਮਾਪਦੰਡ ਹਨ ਅਤੇ ਇਸ ਲਈ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਇਕੱਠੇ ਵਿਚਾਰਿਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ 2D Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੇ ਪ੍ਰਫੁੱਲਤ ਹੋਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਫੇਰੇਟ ਸਬੰਧ ਸਿਖਰ ਬਦਲ ਗਏ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਘੱਟ ਗਈ। ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ, XRF ਅਤੇ XPS ਦੇ ਸੁਮੇਲ ਵਿੱਚ ਇਹਨਾਂ ਨਤੀਜਿਆਂ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਅਸੀਂ ਇਹ ਸਿੱਟਾ ਕੱਢਿਆ ਹੈ ਕਿ ਦੇਖੇ ਗਏ ਬਦਲਾਅ ਆਕਸੀਕਰਨ ਨਾਲ ਮਜ਼ਬੂਤੀ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਿਤ ਹਨ ਕਿਉਂਕਿ ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ਡ MXenes ਵਧੇਰੇ ਝੁਰੜੀਆਂ ਵਾਲੇ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਟੁਕੜਿਆਂ ਅਤੇ ਗੋਲਾਕਾਰ ਆਕਸਾਈਡ ਕਣਾਂ ਵਿੱਚ ਟੁੱਟ ਜਾਂਦੇ ਹਨ69,70।
ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਾਅਦ MXene ਪਰਿਵਰਤਨ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ। ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਕਣ ਆਕਾਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਅਜਿਹੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦਾ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ (a, b) ਬਰਾਬਰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਖੇਤਰ ਦਾ ਵਿਆਸ, (c, d) ਗੋਲਤਾ, (e, f) ਫੇਰੇਟ ਚੌੜਾਈ ਅਤੇ (g, h) ਫੇਰੇਟ ਲੰਬਾਈ। ਇਸ ਉਦੇਸ਼ ਲਈ, ਦੋ ਸੰਦਰਭ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨਮੂਨਿਆਂ ਦਾ ਪ੍ਰਾਇਮਰੀ SL Nb2CTx ਅਤੇ SL Nb4C3Tx MXenes, SL Nb2CTx ਅਤੇ SL Nb4C3Tx MXenes, ਡੀਗ੍ਰੇਡਡ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਐਲਗੀ, ਅਤੇ ਟ੍ਰੀਟ ਕੀਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋ ਐਲਗੀ SL Nb2CTx ਅਤੇ SL Nb4C3Tx MXenes ਦੇ ਨਾਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ। ਲਾਲ ਤੀਰ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੇ ਆਕਾਰ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੇ ਪਰਿਵਰਤਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਕਿਉਂਕਿ ਆਕਾਰ ਪੈਰਾਮੀਟਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਬਹੁਤ ਭਰੋਸੇਮੰਦ ਹੈ, ਇਹ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੂੰ ਵੀ ਪ੍ਰਗਟ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਅਸੀਂ 2D Nb ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਸ਼ੁੱਧ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਅਤੇ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਖੇਤਰ ਵਿਆਸ, ਗੋਲਤਾ, ਅਤੇ ਫੇਰੇਟ ਚੌੜਾਈ/ਲੰਬਾਈ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ। ਚਿੱਤਰ 6a–h 'ਤੇ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਆਕਾਰ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਾਅ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਸਿਖਰ ਦੀ ਤੀਬਰਤਾ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਅਤੇ ਉੱਚ ਮੁੱਲਾਂ ਵੱਲ ਮੈਕਸੀਮਾ ਦੀ ਤਬਦੀਲੀ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ ਹੈ। ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਸੈੱਲ ਗੋਲਤਾ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਨੇ ਲੰਬੇ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਕਮੀ ਅਤੇ ਗੋਲਾਕਾਰ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਦਿਖਾਇਆ (ਚਿੱਤਰ 6a, b)। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, SL Nb4C3TX MXene (ਚਿੱਤਰ 6f) ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ SL Nb2CTx MXene (ਚਿੱਤਰ 6e) ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਫੇਰੇਟ ਸੈੱਲ ਦੀ ਚੌੜਾਈ ਕਈ ਮਾਈਕ੍ਰੋਮੀਟਰਾਂ ਦੁਆਰਾ ਵਧੀ। ਸਾਨੂੰ ਸ਼ੱਕ ਹੈ ਕਿ ਇਹ Nb2CTx SR ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ 'ਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦੁਆਰਾ Nb ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਦੇ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਗ੍ਰਹਿਣ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ। Nb ਫਲੇਕਸ ਦੇ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਨਾਲ ਘੱਟ ਸਖ਼ਤ ਲਗਾਵ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਘੱਟੋ-ਘੱਟ ਛਾਂ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਨਾਲ ਸੈੱਲ ਵਿਕਾਸ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦੇ ਸਾਡੇ ਨਿਰੀਖਣ ਹੋਰ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੇ ਪੂਰਕ ਹਨ। ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ ਤਣਾਅ ਦੇ ਜਵਾਬ ਵਿੱਚ ਸੈੱਲ ਦੇ ਆਕਾਰ, ਆਕਾਰ ਜਾਂ ਮੈਟਾਬੋਲਿਜ਼ਮ ਨੂੰ ਬਦਲ ਕੇ ਆਪਣੀ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦੇ ਹਨ61। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ, ਸੈੱਲਾਂ ਦਾ ਆਕਾਰ ਬਦਲਣ ਨਾਲ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਸੋਖਣ ਦੀ ਸਹੂਲਤ ਮਿਲਦੀ ਹੈ71। ਛੋਟੇ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲ ਘੱਟ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਸਮਾਈ ਅਤੇ ਕਮਜ਼ੋਰ ਵਿਕਾਸ ਦਰ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਸਦੇ ਉਲਟ, ਵੱਡੇ ਸੈੱਲ ਵਧੇਰੇ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਖਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਫਿਰ ਅੰਦਰੂਨੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਮ੍ਹਾ ਕੀਤੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ72,73। ਮਾਚਾਡੋ ਅਤੇ ਸੋਰੇਸ ਨੇ ਪਾਇਆ ਕਿ ਉੱਲੀਨਾਸ਼ਕ ਟ੍ਰਾਈਕਲੋਸਨ ਸੈੱਲ ਦੇ ਆਕਾਰ ਨੂੰ ਵਧਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਉਨ੍ਹਾਂ ਨੇ ਐਲਗੀ ਦੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਡੂੰਘੇ ਬਦਲਾਅ ਵੀ ਪਾਏ74। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਯਿਨ ਐਟ ਅਲ.9 ਨੇ ਘਟੇ ਹੋਏ ਗ੍ਰਾਫੀਨ ਆਕਸਾਈਡ ਨੈਨੋਕੰਪੋਜ਼ਿਟਸ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਐਲਗੀ ਵਿੱਚ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦਾ ਵੀ ਖੁਲਾਸਾ ਕੀਤਾ। ਇਸ ਲਈ, ਇਹ ਸਪੱਸ਼ਟ ਹੈ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਬਦਲੇ ਹੋਏ ਆਕਾਰ/ਆਕਾਰ ਮਾਪਦੰਡ MXene ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਕਾਰਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ। ਕਿਉਂਕਿ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਆਕਾਰ ਵਿੱਚ ਇਹ ਤਬਦੀਲੀ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਗ੍ਰਹਿਣ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਦਾ ਸੰਕੇਤ ਹੈ, ਸਾਡਾ ਮੰਨਣਾ ਹੈ ਕਿ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਆਕਾਰ ਅਤੇ ਆਕਾਰ ਦੇ ਮਾਪਦੰਡਾਂ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ Nb-MXenes ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦੁਆਰਾ ਨਿਓਬੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ ਦੇ ਗ੍ਰਹਿਣ ਨੂੰ ਦਰਸਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਐਲਗੀ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਐਮਐਕਸੀਨ ਨੂੰ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਦਲਾਈ ਐਟ ਅਲ.75 ਨੇ ਦੇਖਿਆ ਕਿ ਨੈਨੋ-ਟੀਆਈਓ2 ਅਤੇ ਐਲ2ਓ376 ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਣ ਵਾਲੇ ਹਰੇ ਐਲਗੀ ਦੀ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਇਕਸਾਰ ਨਹੀਂ ਸੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਸਾਡੇ ਨਿਰੀਖਣ ਮੌਜੂਦਾ ਅਧਿਐਨ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹਨ, ਇਹ ਸਿਰਫ 2ਡੀ ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਐਮਐਕਸੀਨ ਡੀਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਬਾਇਓਰੀਮੀਡੀਏਸ਼ਨ ਦੇ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ ਹੈ ਨਾ ਕਿ ਨੈਨੋਪਾਰਟਿਕਲਜ਼ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ। ਕਿਉਂਕਿ ਐਮਐਕਸੀਨ ਧਾਤ ਦੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਵਿੱਚ ਡਿਗ੍ਰੇਡ ਹੋ ਸਕਦੇ ਹਨ, 31,32,77,78 ਇਹ ਮੰਨਣਾ ਵਾਜਬ ਹੈ ਕਿ ਸਾਡੇ ਐਨਬੀ ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਨਾਲ ਗੱਲਬਾਤ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਐਨਬੀ ਆਕਸਾਈਡ ਵੀ ਬਣਾ ਸਕਦੇ ਹਨ।
ਆਕਸੀਕਰਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਸੜਨ ਵਿਧੀ ਰਾਹੀਂ 2D-Nb ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੀ ਕਮੀ ਨੂੰ ਸਮਝਾਉਣ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਉੱਚ-ਰੈਜ਼ੋਲੂਸ਼ਨ ਟ੍ਰਾਂਸਮਿਸ਼ਨ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਮਾਈਕ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (HRTEM) (ਚਿੱਤਰ 7a,b) ਅਤੇ ਐਕਸ-ਰੇ ਫੋਟੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (XPS) (ਚਿੱਤਰ 7) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ। 7c-i ਅਤੇ ਟੇਬਲ S4-5)। ਦੋਵੇਂ ਤਰੀਕੇ 2D ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦਾ ਅਧਿਐਨ ਕਰਨ ਲਈ ਢੁਕਵੇਂ ਹਨ ਅਤੇ ਇੱਕ ਦੂਜੇ ਦੇ ਪੂਰਕ ਹਨ। HRTEM ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਪਰਤ ਵਾਲੀਆਂ ਬਣਤਰਾਂ ਦੇ ਪਤਨ ਅਤੇ ਧਾਤੂ ਆਕਸਾਈਡ ਨੈਨੋਪਾਰਟਿਕਲਜ਼ ਦੇ ਬਾਅਦ ਦੇ ਰੂਪ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ XPS ਸਤਹ ਬਾਂਡਾਂ ਪ੍ਰਤੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹੈ। ਇਸ ਉਦੇਸ਼ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲ ਫੈਲਾਅ ਤੋਂ ਕੱਢੇ ਗਏ 2D Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ, ਯਾਨੀ ਕਿ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਸ਼ਕਲ (ਚਿੱਤਰ 7 ਦੇਖੋ)।
ਆਕਸੀਡਾਈਜ਼ਡ (a) SL Nb2CTx ਅਤੇ (b) SL Nb4C3Tx MXenes ਦੀ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹੋਏ HRTEM ਚਿੱਤਰ, XPS ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨਤੀਜੇ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹੋਏ (c) ਕਟੌਤੀ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਆਕਸਾਈਡ ਉਤਪਾਦਾਂ ਦੀ ਰਚਨਾ, (d–f) SL Nb2CTx ਦੇ XPS ਸਪੈਕਟਰਾ ਦੇ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦਾ ਸਿਖਰ ਮੇਲ ਅਤੇ (g– i) Nb4C3Tx SL ਨੂੰ ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨਾਲ ਮੁਰੰਮਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ।
HRTEM ਅਧਿਐਨਾਂ ਨੇ ਦੋ ਕਿਸਮਾਂ ਦੇ Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ। ਹਾਲਾਂਕਿ ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਨੇ ਕੁਝ ਹੱਦ ਤੱਕ ਆਪਣੇ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ ਰੂਪ ਵਿਗਿਆਨ ਨੂੰ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖਿਆ, ਆਕਸੀਕਰਨ ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਨੂੰ ਢੱਕਣ ਵਾਲੇ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਨੈਨੋਪਾਰਟਿਕਲ ਦਿਖਾਈ ਦਿੱਤੇ (ਚਿੱਤਰ 7a,b ਵੇਖੋ)। c Nb 3d ਅਤੇ O 1s ਸਿਗਨਲਾਂ ਦੇ XPS ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਨੇ ਦਰਸਾਇਆ ਕਿ ਦੋਵਾਂ ਮਾਮਲਿਆਂ ਵਿੱਚ Nb ਆਕਸਾਈਡ ਬਣੇ ਸਨ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਚਿੱਤਰ 7c ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, 2D MXene Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3TX ਵਿੱਚ Nb 3d ਸਿਗਨਲ ਹਨ ਜੋ NbO ਅਤੇ Nb2O5 ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਿ O 1s ਸਿਗਨਲ 2D ਨੈਨੋਫਲੇਕ ਸਤਹ ਦੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲਤਾ ਨਾਲ ਜੁੜੇ O-Nb ਬਾਂਡਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਅਸੀਂ ਦੇਖਿਆ ਕਿ Nb-C ਅਤੇ Nb3+-O ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ Nb ਆਕਸਾਈਡ ਯੋਗਦਾਨ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 7g-i ਵਿੱਚ Nb 3d, C 1s, ਅਤੇ O 1s SL Nb2CTx (ਚਿੱਤਰ 7d–f ਵੇਖੋ) ਅਤੇ SL Nb4C3TX MXene ਦਾ XPS ਸਪੈਕਟਰਾ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ ਜੋ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਅਲੱਗ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। Nb-MXenes ਪੀਕ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਦੇ ਵੇਰਵੇ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਟੇਬਲ S4–5 ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਅਸੀਂ ਪਹਿਲਾਂ Nb 3d ਦੀ ਰਚਨਾ ਦਾ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ। ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੁਆਰਾ ਲੀਨ ਕੀਤੇ Nb ਦੇ ਉਲਟ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਅਲੱਗ ਕੀਤੇ MXene ਵਿੱਚ, Nb2O5 ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਹੋਰ ਹਿੱਸੇ ਪਾਏ ਗਏ। Nb2CTx SL ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ Nb3+-O ਦੇ ਯੋਗਦਾਨ ਨੂੰ 15% ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਦੇਖਿਆ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਾਕੀ Nb 3d ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ Nb2O5 (85%) ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਸੀ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, SL Nb4C3TX ਨਮੂਨੇ ਵਿੱਚ Nb-C (9%) ਅਤੇ Nb2O5 (91%) ਹਿੱਸੇ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਇੱਥੇ Nb-C Nb4C3Tx SR ਵਿੱਚ ਧਾਤ ਕਾਰਬਾਈਡ ਦੀਆਂ ਦੋ ਅੰਦਰੂਨੀ ਪਰਮਾਣੂ ਪਰਤਾਂ ਤੋਂ ਆਉਂਦਾ ਹੈ। ਫਿਰ ਅਸੀਂ C 1s ਸਪੈਕਟਰਾ ਨੂੰ ਚਾਰ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਹਿੱਸਿਆਂ ਵਿੱਚ ਮੈਪ ਕਰਦੇ ਹਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਅੰਦਰੂਨੀ ਨਮੂਨਿਆਂ ਵਿੱਚ ਕੀਤਾ ਸੀ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, C 1s ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਗ੍ਰਾਫਿਕ ਕਾਰਬਨ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਉਸ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਤੋਂ ਜੈਵਿਕ ਕਣਾਂ (CHx/CO ਅਤੇ C=O) ਦੇ ਯੋਗਦਾਨ ਆਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, O 1s ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ, ਨਿਓਬੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ, ਅਤੇ ਸੋਖੇ ਹੋਏ ਪਾਣੀ ਦੇ ਜੈਵਿਕ ਰੂਪਾਂ ਦੇ ਯੋਗਦਾਨ ਨੂੰ ਦੇਖਿਆ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਅਸੀਂ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਕਿ ਕੀ Nb-MXenes ਕਲੀਵੇਜ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਮਾਧਿਅਮ ਅਤੇ/ਜਾਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਸ਼ੀਲ ਆਕਸੀਜਨ ਪ੍ਰਜਾਤੀਆਂ (ROS) ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਇਸ ਉਦੇਸ਼ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਕਲਚਰ ਮਾਧਿਅਮ ਵਿੱਚ ਸਿੰਗਲੇਟ ਆਕਸੀਜਨ (1O2) ਅਤੇ ਇੰਟਰਾਸੈਲੂਲਰ ਗਲੂਟਾਥਿਓਨ ਦੇ ਪੱਧਰਾਂ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤਾ, ਇੱਕ ਥਿਓਲ ਜੋ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਐਂਟੀਆਕਸੀਡੈਂਟ ਵਜੋਂ ਕੰਮ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਨਤੀਜੇ SI ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਏ ਗਏ ਹਨ (ਚਿੱਤਰ S20 ਅਤੇ S21)। SL Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3TX MXenes ਵਾਲੇ ਕਲਚਰ 1O2 ਦੀ ਘੱਟ ਮਾਤਰਾ ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਏ ਗਏ ਸਨ (ਚਿੱਤਰ S20 ਵੇਖੋ)। SL Nb2CTx ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, MXene 1O2 ਲਗਭਗ 83% ਤੱਕ ਘਟਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। SL ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਕਲਚਰ ਲਈ, Nb4C3TX 1O2 ਹੋਰ ਵੀ ਘੱਟ ਗਿਆ, 73% ਤੱਕ। ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ 1O2 ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀਆਂ ਨੇ ਪਹਿਲਾਂ ਦੇਖੇ ਗਏ ਇਨਿਹਿਬਿਟਰੀ-ਸਟਿਮੂਲੇਟਰੀ ਪ੍ਰਭਾਵ (ਚਿੱਤਰ 3 ਵੇਖੋ) ਵਾਂਗ ਹੀ ਰੁਝਾਨ ਦਿਖਾਇਆ। ਇਹ ਦਲੀਲ ਦਿੱਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਕਿ ਚਮਕਦਾਰ ਰੌਸ਼ਨੀ ਵਿੱਚ ਇਨਕਿਊਬੇਸ਼ਨ ਫੋਟੋਆਕਸੀਡੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਬਦਲ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਕੰਟਰੋਲ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੇ ਪ੍ਰਯੋਗ ਦੌਰਾਨ 1O2 ਦੇ ਲਗਭਗ ਸਥਿਰ ਪੱਧਰ ਦਿਖਾਏ (ਚਿੱਤਰ S22)। ਇੰਟਰਾਸੈਲੂਲਰ ROS ਪੱਧਰਾਂ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਵੀ ਉਹੀ ਹੇਠਾਂ ਵੱਲ ਰੁਝਾਨ ਦੇਖਿਆ (ਚਿੱਤਰ S21 ਵੇਖੋ)। ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ, Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3Tx SLs ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਸੰਸਕ੍ਰਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਵਿੱਚ ROS ਦੇ ਪੱਧਰ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਸ਼ੁੱਧ ਸਭਿਆਚਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਪਾਏ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਪੱਧਰਾਂ ਤੋਂ ਵੱਧ ਗਏ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅੰਤ ਵਿੱਚ, ਇਹ ਦਿਖਾਈ ਦਿੱਤਾ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ Nb-MXenes ਦੋਵਾਂ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੋ ਗਏ, ਕਿਉਂਕਿ ROS ਪੱਧਰ ਕ੍ਰਮਵਾਰ SL Nb2CTx ਅਤੇ Nb4C3TX ਨਾਲ ਟੀਕਾ ਲਗਾਏ ਗਏ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਸ਼ੁੱਧ ਸਭਿਆਚਾਰਾਂ ਵਿੱਚ ਮਾਪੇ ਗਏ ਪੱਧਰਾਂ ਦੇ 85% ਅਤੇ 91% ਤੱਕ ਘੱਟ ਗਏ। ਇਹ ਸੰਕੇਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਇਕੱਲੇ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਮਾਧਿਅਮ ਨਾਲੋਂ Nb-MXene ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਵਧੇਰੇ ਆਰਾਮਦਾਇਕ ਮਹਿਸੂਸ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਜੀਵਾਂ ਦਾ ਇੱਕ ਵਿਭਿੰਨ ਸਮੂਹ ਹੈ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੌਰਾਨ, ਉਹ ਵਾਯੂਮੰਡਲੀ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ (CO2) ਨੂੰ ਜੈਵਿਕ ਕਾਰਬਨ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦੇ ਹਨ। ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੇ ਉਤਪਾਦ ਗਲੂਕੋਜ਼ ਅਤੇ ਆਕਸੀਜਨ79 ਹਨ। ਸਾਨੂੰ ਸ਼ੱਕ ਹੈ ਕਿ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਬਣਨ ਵਾਲੀ ਆਕਸੀਜਨ Nb-MXenes ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾਉਂਦੀ ਹੈ। ਇਸਦੇ ਲਈ ਇੱਕ ਸੰਭਾਵਿਤ ਵਿਆਖਿਆ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਵਿਭਿੰਨ ਵਾਯੂਕਰਨ ਪੈਰਾਮੀਟਰ Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੇ ਬਾਹਰ ਅਤੇ ਅੰਦਰ ਆਕਸੀਜਨ ਦੇ ਘੱਟ ਅਤੇ ਉੱਚ ਅੰਸ਼ਕ ਦਬਾਅ 'ਤੇ ਬਣਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਜਿੱਥੇ ਵੀ ਆਕਸੀਜਨ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਅੰਸ਼ਕ ਦਬਾਅ ਵਾਲੇ ਖੇਤਰ ਹਨ, ਸਭ ਤੋਂ ਘੱਟ ਪੱਧਰ ਵਾਲਾ ਖੇਤਰ ਐਨੋਡ 80, 81, 82 ਬਣਾਏਗਾ। ਇੱਥੇ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ MXene ਫਲੇਕਸ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਵਿਭਿੰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਾਯੂਬੱਧ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਸਿਰਜਣਾ ਵਿੱਚ ਯੋਗਦਾਨ ਪਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਆਪਣੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਗੁਣਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ ਆਕਸੀਜਨ ਪੈਦਾ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਬਾਇਓਕੋਰੋਜ਼ਨ ਉਤਪਾਦ (ਇਸ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚ, ਨਿਓਬੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ) ਬਣਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਹੋਰ ਪਹਿਲੂ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਜੈਵਿਕ ਐਸਿਡ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦੇ ਹਨ ਜੋ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਛੱਡੇ ਜਾਂਦੇ ਹਨ83,84। ਇਸ ਲਈ, ਇੱਕ ਹਮਲਾਵਰ ਵਾਤਾਵਰਣ ਬਣਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ Nb-MXenes ਬਦਲ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਕਾਰਬਨ ਡਾਈਆਕਸਾਈਡ ਦੇ ਸੋਖਣ ਕਾਰਨ ਵਾਤਾਵਰਣ ਦੇ pH ਨੂੰ ਖਾਰੀ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਖੋਰ ਵੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ79।
ਹੋਰ ਵੀ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਸਾਡੇ ਅਧਿਐਨ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਹਨੇਰਾ/ਚਾਨਣ ਵਾਲਾ ਫੋਟੋਪੀਰੀਅਡ ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਤੀਜਿਆਂ ਨੂੰ ਸਮਝਣ ਲਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਹੈ। ਇਸ ਪਹਿਲੂ ਦਾ ਵਿਸਥਾਰ ਵਿੱਚ ਵਰਣਨ Djemai-Zoghlache et al. 85 ਵਿੱਚ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਜਾਣਬੁੱਝ ਕੇ ਲਾਲ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਪੋਰਫਾਈਰੀਡੀਅਮ ਪਰਪਿਊਰੀਅਮ ਦੁਆਰਾ ਬਾਇਓਫਾਊਲਿੰਗ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਬਾਇਓਕੋਰੋਜ਼ਨ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ 12/12 ਘੰਟੇ ਦੇ ਫੋਟੋਪੀਰੀਅਡ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ। ਉਹ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਫੋਟੋਪੀਰੀਅਡ ਬਾਇਓਕੋਰੋਜ਼ਨ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਸੰਭਾਵੀ ਵਿਕਾਸ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ 24:00 ਵਜੇ ਦੇ ਆਸਪਾਸ ਸੂਡੋਪੀਰੀਅਡਿਕ ਓਸਿਲੇਸ਼ਨਾਂ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਆਪ ਨੂੰ ਪ੍ਰਗਟ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਦੀ ਪੁਸ਼ਟੀ ਡਾਉਲਿੰਗ et al. 86 ਦੁਆਰਾ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਉਹਨਾਂ ਨੇ ਸਾਇਨੋਬੈਕਟੀਰੀਆ ਅਨਾਬੇਨਾ ਦੇ ਫੋਟੋਸਿੰਥੈਟਿਕ ਬਾਇਓਫਿਲਮਾਂ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕੀਤਾ। ਘੁਲਿਆ ਹੋਇਆ ਆਕਸੀਜਨ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਕਿਰਿਆ ਅਧੀਨ ਬਣਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਮੁਕਤ ਬਾਇਓਕੋਰੋਜ਼ਨ ਸੰਭਾਵੀ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਜਾਂ ਉਤਰਾਅ-ਚੜ੍ਹਾਅ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਫੋਟੋਪੀਰੀਅਡ ਦੀ ਮਹੱਤਤਾ ਇਸ ਤੱਥ ਦੁਆਰਾ ਜ਼ੋਰ ਦਿੱਤੀ ਗਈ ਹੈ ਕਿ ਬਾਇਓਕੋਰੋਜ਼ਨ ਲਈ ਮੁਕਤ ਸੰਭਾਵੀ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਵਧਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਹਨੇਰੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਕੀਤੀ ਆਕਸੀਜਨ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੈ, ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਡਾਂ ਦੇ ਨੇੜੇ ਪੈਦਾ ਹੋਏ ਅੰਸ਼ਕ ਦਬਾਅ ਦੁਆਰਾ ਕੈਥੋਡਿਕ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਤ ਕਰਦੀ ਹੈ87।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, Nb-MXenes ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਰਚਨਾ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਬਦਲਾਅ ਆਇਆ ਹੈ ਜਾਂ ਨਹੀਂ, ਇਹ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਲਈ ਫੌਰੀਅਰ ਟ੍ਰਾਂਸਫਾਰਮ ਇਨਫਰਾਰੈੱਡ ਸਪੈਕਟ੍ਰੋਸਕੋਪੀ (FTIR) ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਇਹ ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਤੀਜੇ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹਨ ਅਤੇ ਅਸੀਂ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ SI ਵਿੱਚ ਪੇਸ਼ ਕਰਦੇ ਹਾਂ (ਚਿੱਤਰ S23-S25, MAX ਪੜਾਅ ਅਤੇ ML MXenes ਦੇ ਨਤੀਜੇ ਸਮੇਤ)। ਸੰਖੇਪ ਵਿੱਚ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਸੰਦਰਭ ਸਪੈਕਟਰਾ ਸਾਨੂੰ ਇਹਨਾਂ ਜੀਵਾਂ ਦੀਆਂ ਰਸਾਇਣਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਬਾਰੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਜਾਣਕਾਰੀ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਸਭ ਤੋਂ ਸੰਭਾਵਿਤ ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨ 1060 cm-1 (CO), 1540 cm-1, 1640 cm-1 (C=C), 1730 cm-1 (C=O), 2850 cm-1, 2920 cm-1. 1. 1 (C–H) ਅਤੇ 3280 cm–1 (O–H) ਦੀ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ 'ਤੇ ਸਥਿਤ ਹਨ। SL Nb-MXenes ਲਈ, ਸਾਨੂੰ ਇੱਕ CH-ਬਾਂਡ ਸਟ੍ਰੈਚਿੰਗ ਦਸਤਖਤ ਮਿਲਿਆ ਜੋ ਸਾਡੇ ਪਿਛਲੇ ਅਧਿਐਨ38 ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਅਸੀਂ ਦੇਖਿਆ ਕਿ C=C ਅਤੇ CH ਬਾਂਡਾਂ ਨਾਲ ਜੁੜੇ ਕੁਝ ਵਾਧੂ ਸਿਖਰ ਗਾਇਬ ਹੋ ਗਏ ਹਨ। ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ SL Nb-MXenes ਨਾਲ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੇ ਕਾਰਨ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਮਾਮੂਲੀ ਬਦਲਾਅ ਆ ਸਕਦੇ ਹਨ।
ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਬਾਇਓਕੈਮਿਸਟਰੀ ਵਿੱਚ ਸੰਭਾਵਿਤ ਤਬਦੀਲੀਆਂ 'ਤੇ ਵਿਚਾਰ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, ਨਾਈਓਬੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ ਵਰਗੇ ਅਜੈਵਿਕ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਦੇ ਇਕੱਠੇ ਹੋਣ 'ਤੇ ਮੁੜ ਵਿਚਾਰ ਕਰਨ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ59। ਇਹ ਸੈੱਲ ਸਤ੍ਹਾ ਦੁਆਰਾ ਧਾਤਾਂ ਦੇ ਗ੍ਰਹਿਣ, ਸਾਇਟੋਪਲਾਜ਼ਮ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਆਵਾਜਾਈ, ਇੰਟਰਾਸੈਲੂਲਰ ਕਾਰਬੌਕਸਾਈਲ ਸਮੂਹਾਂ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਸਬੰਧ, ਅਤੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਪੌਲੀਫੋਸਫੋਸੋਮ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਇਕੱਠੇ ਹੋਣ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ20,88,89,90। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਅਤੇ ਧਾਤਾਂ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਸੈੱਲਾਂ ਦੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਸਮੂਹਾਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਈ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਕਾਰਨ ਕਰਕੇ, ਸਮਾਈ ਵੀ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸਤਹ ਰਸਾਇਣ ਵਿਗਿਆਨ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਕਾਫ਼ੀ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਹੈ9,91। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, Nb ਆਕਸਾਈਡ ਦੇ ਸਮਾਈ ਕਾਰਨ ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਰਚਨਾ ਥੋੜ੍ਹੀ ਜਿਹੀ ਬਦਲ ਗਈ।
ਦਿਲਚਸਪ ਗੱਲ ਇਹ ਹੈ ਕਿ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਦੇਖੀ ਗਈ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਰੋਕਥਾਮ ਸਮੇਂ ਦੇ ਨਾਲ ਉਲਟ ਸੀ। ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਅਸੀਂ ਦੇਖਿਆ, ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਵਾਤਾਵਰਣ ਤਬਦੀਲੀ 'ਤੇ ਕਾਬੂ ਪਾਇਆ ਅਤੇ ਅੰਤ ਵਿੱਚ ਆਮ ਵਿਕਾਸ ਦਰਾਂ 'ਤੇ ਵਾਪਸ ਆ ਗਿਆ ਅਤੇ ਇੱਥੋਂ ਤੱਕ ਕਿ ਵਧ ਵੀ ਗਿਆ। ਜ਼ੀਟਾ ਸੰਭਾਵੀ ਦੇ ਅਧਿਐਨ ਪੌਸ਼ਟਿਕ ਮੀਡੀਆ ਵਿੱਚ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਜਾਣ 'ਤੇ ਉੱਚ ਸਥਿਰਤਾ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ, ਘਟਾਓ ਪ੍ਰਯੋਗਾਂ ਦੌਰਾਨ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਸੈੱਲਾਂ ਅਤੇ Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਵਿਚਕਾਰ ਸਤਹ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਬਣਾਈ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। ਸਾਡੇ ਹੋਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ, ਅਸੀਂ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੇ ਇਸ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਵਿਵਹਾਰ ਦੇ ਅੰਤਰਗਤ ਕਾਰਵਾਈ ਦੇ ਮੁੱਖ ਵਿਧੀਆਂ ਦਾ ਸਾਰ ਦਿੰਦੇ ਹਾਂ।
SEM ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਨੇ ਦਿਖਾਇਆ ਹੈ ਕਿ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ Nb-MXene ਨਾਲ ਜੁੜਨ ਦੀ ਪ੍ਰਵਿਰਤੀ ਰੱਖਦੇ ਹਨ। ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਚਿੱਤਰ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਅਸੀਂ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕਰਦੇ ਹਾਂ ਕਿ ਇਹ ਪ੍ਰਭਾਵ ਦੋ-ਅਯਾਮੀ Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਨੂੰ ਹੋਰ ਗੋਲਾਕਾਰ ਕਣਾਂ ਵਿੱਚ ਬਦਲਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਇਹ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦਾ ਸੜਨ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਸਾਡੀ ਪਰਿਕਲਪਨਾ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਸਮੱਗਰੀ ਅਤੇ ਬਾਇਓਕੈਮੀਕਲ ਅਧਿਐਨਾਂ ਦੀ ਇੱਕ ਲੜੀ ਕੀਤੀ। ਜਾਂਚ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਹੌਲੀ-ਹੌਲੀ ਆਕਸੀਕਰਨ ਹੋ ਗਏ ਅਤੇ NbO ਅਤੇ Nb2O5 ਉਤਪਾਦਾਂ ਵਿੱਚ ਸੜ ਗਏ, ਜੋ ਹਰੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਲਈ ਖ਼ਤਰਾ ਨਹੀਂ ਸਨ। FTIR ਨਿਰੀਖਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਨੂੰ 2D Nb-MXene ਨੈਨੋਫਲੇਕਸ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਵਿੱਚ ਇਨਕਿਊਬੇਟ ਕੀਤੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਦੀ ਰਸਾਇਣਕ ਰਚਨਾ ਵਿੱਚ ਕੋਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਦਲਾਅ ਨਹੀਂ ਮਿਲੇ। ਮਾਈਕ੍ਰੋਐਲਗੀ ਦੁਆਰਾ ਨਿਓਬੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ ਦੇ ਸੋਖਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ, ਅਸੀਂ ਇੱਕ ਐਕਸ-ਰੇ ਫਲੋਰੋਸੈਂਸ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਕੀਤਾ। ਇਹ ਨਤੀਜੇ ਸਪੱਸ਼ਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਨਿਓਬੀਅਮ ਆਕਸਾਈਡ (NbO ਅਤੇ Nb2O5) ਨੂੰ ਖਾਂਦੇ ਹਨ, ਜੋ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤੇ ਸੂਖਮ ਐਲਗੀ ਲਈ ਗੈਰ-ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਹਨ।