Pyrite nanoparticles are a kinetically stable iron source to the ocean
黄铁矿纳米粒子是海洋中动力学稳定的铁源
基本信息
- 批准号:1131109
- 负责人:
- 金额:$ 33.79万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2011
- 资助国家:美国
- 起止时间:2011-10-01 至 2015-09-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Deep sea high-temperature hydrothermal vents spew metals leached from rocks in the seafloor up into the ocean as jets of concentrated fluids. When these hot metal-charged liquids hit cold seawater at the bottom of the ocean as they exit the vents, recent research has shown that nanoparticles of Fe, Fe-Cu, and other metal sulfides form and are wafted upward into the water column. This research investigates these particles and how far they are able to travel from their site of origin. It involves complementary fieldwork at three deep sea hydrothermal vents on the mid-Atlantic Ridge and laboratory experiments. The fieldwork allows collection of new vent fluid samples containing dissolved and nano-crystallized nanoparticles. Lab work consists of characterization of these natural particles and a study of their chemical makeup, in addition to experiments designed to determine their resistance to oxidation in seawater and fluids that range in pH from 7 to 8. A primary goal of the work is to discover naturally occurring mechanisms that allow these metal nanoparticles to resist aggregation, settling, and oxidation in the ocean, allowing them to be transported long distances at abyssal ocean depths where they form essential nutrients for chemosynthetic organisms. The broader impacts of the work include a strong workforce development piece that reaches from the high school to the graduate student level. Both undergraduates students and a high school teacher will be involved in the research and the teacher will also accompany the scientists to sea. The work has impacts outside of its field in that it will (1) dramatically improve our understanding the distribution and sources of essential chemosynthetic nutrients in the deep sea and (2) improves our understanding of the behavior of anthropogenically generated metallic nanoparticles in the ocean.
深海高温水热通风孔喷出的金属从海底的岩石浸出,直到浓缩液体的喷射时,进入海洋。 当这些热金属充电的液体在出口到海洋底部的冷海水时,最近的研究表明,Fe,Fe-Cu和其他金属硫化物的纳米颗粒形成,并将其向上飘入水柱中。 这项研究调查了这些粒子以及它们能够从原产地走多远。 它涉及大西洋山脊和实验室实验的三个深海热液通风口的互补野战。 该野外工作允许收集含有溶解和纳米结晶的纳米颗粒的新排气流体样品。 实验室的工作包括对这些天然颗粒的表征以及对它们的化学构成的研究,除了旨在确定其在7到8 pH中的氧化的实验外,其抗氧化的含量为7至8。工作的主要目标是发现自然发生的机制,这些机制使这些金属纳米构成在远处可以在海洋中进行抗性,从而在海洋中进行抗性,并在海洋中脱离海洋,并在海洋中进行氧化,并在海洋中进行氧化,并在海洋中进行氧化,并在海洋中进行氧化。化学合成生物的必需营养素。 这项工作的更广泛影响包括从高中到研究生一级到达的强大劳动力发展作品。 两位大学生和高中老师都将参与研究,教师还将陪同科学家到海上。 这项工作在其领域之外产生了影响,因为它将(1)大大提高我们在深海中必不可少的化学合成营养物质的分布和来源,并且(2)提高了我们对海洋中人为产生的金属纳米颗粒行为的理解。
项目成果
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