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光譜技術(shù)揭示納米材料在環(huán)境中的毒性變化

2020-04-08 13:59:35來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：納米材料閱讀量：2611
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　　【儀器網(wǎng) 能源環(huán)境】納米材料與技術(shù)是21世紀(jì)活躍的前沿學(xué)科領(lǐng)域。由于具有獨特的化學(xué)和物理性質(zhì)，納米材料已經(jīng)應(yīng)用于環(huán)保、醫(yī)療、汽車制造等眾多行業(yè)，對電子信息等高新技術(shù)行業(yè)的影響尤為突出。納米材料的應(yīng)用前景廣闊，潛力巨大，近幾年一直是各國大力發(fā)展的對象。納米材料對環(huán)境和生物的潛在影響也因此日益受到關(guān)注，由此誕生了一門新的學(xué)科——納米毒理學(xué)。
 

 
　　研究納米材料的環(huán)境健康安全性對促進(jìn)納米技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前，納米毒理學(xué)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在實際環(huán)境中的轉(zhuǎn)化過程會對納米材料的毒性產(chǎn)生顯著影響。納米材料進(jìn)入環(huán)境介質(zhì)后，在多種環(huán)境因素的作用下會發(fā)生物理、化學(xué)和生物轉(zhuǎn)化，從而使其物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著改變，這些變化終會影響納米材料的毒性。但是環(huán)境過程改變納米材料毒性的原理和規(guī)律還需要進(jìn)一步研究。
 
　　近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所黃青課題組在英國皇家化學(xué)會期刊Environmental Scienc: nano上發(fā)表了一項研究成果，針對這一問題，以納米氧化鋅在含磷水體中的轉(zhuǎn)化過程為研究對象，闡述了環(huán)境轉(zhuǎn)化過程影響納米材料毒性變化的機制以及納米材料毒性變化對小球藻的影響。
 
　　研究人員利用X射線衍射技術(shù)和拉曼光譜技術(shù)分析水體磷含量發(fā)生變化時，納米氧化鋅的變化。分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磷含量增加，部分納米氧化鋅會轉(zhuǎn)變成晶體狀磷酸鋅，然后繼續(xù)轉(zhuǎn)變成無定型磷酸鋅。而磷酸鋅具有低毒性。這一結(jié)果表明在含磷水體中，納米氧化鋅毒性的主要來源由原始狀態(tài)納米氧化鋅釋放的鋅離子變成了磷酸鋅，并清楚展示了納米材料環(huán)境轉(zhuǎn)化的理化過程。
 
　　此外，研究人員還結(jié)合光合作用相關(guān)基因表達(dá)分析，發(fā)現(xiàn)納米氧化鋅的物態(tài)變化對小球藻的光合作用產(chǎn)生了影響，這也是納米氧化鋅毒性效應(yīng)出現(xiàn)不同的重要原因。這項研究成果將為合理評價納米材料在真實環(huán)境水體中生態(tài)安全性提供了理論和實驗基礎(chǔ)。
 
　　資料來源：中科院之聲
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