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光譜技術揭示納米材料在環境中的毒性變化
2020年04月09日 10:04:29
來源：儀器網 點擊量：3851
納米材料與技術是21世紀活躍的前沿學科領域。由于具有獨特的化學和物理性質，納米材料已經應用于環保、醫療、汽車制造等眾多行業，對電子信息等高新技術行業的影響尤為突出。納米材料的應用前景廣闊，潛力巨大，近幾年一直是各國大力發展的對象。納米材料對環境和生物的潛在影響也因此日益受到關注，由此誕生了一門新的學科——納米毒理學。
【化工儀器網 行業動態】納米材料與技術是21世紀活躍的前沿學科領域。由于具有獨特的化學和物理性質，納米材料已經應用于環保、醫療、汽車制造等眾多行業，對電子信息等高新技術行業的影響尤為突出。納米材料的應用前景廣闊，潛力巨大，近幾年一直是各國大力發展的對象。納米材料對環境和生物的潛在影響也因此日益受到關注，由此誕生了一門新的學科——納米毒理學。
研究納米材料的環境健康安全性對促進納米技術及相關產業可持續發展具有重要意義。目前，納米毒理學已經發現在實際環境中的轉化過程會對納米材料的毒性產生顯著影響。納米材料進入環境介質后，在多種環境因素的作用下會發生物理、化學和生物轉化，從而使其物理化學性質發生顯著改變，這些變化終會影響納米材料的毒性。但是環境過程改變納米材料毒性的原理和規律還需要進一步研究。
近日，中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所黃青課題組在英國皇家化學會期刊Environmental Scienc: nano上發表了一項研究成果，針對這一問題，以納米氧化鋅在含磷水體中的轉化過程為研究對象，闡述了環境轉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射線衍射技術和拉曼光譜技術分析水體磷含量發生變化時，納米氧化鋅的變化。分析發現，當磷含量增加，部分納米氧化鋅會轉變成晶體狀磷酸鋅，然后繼續轉變成無定型磷酸鋅。而磷酸鋅具有低毒性。這一結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境轉化的理化過程。
此外，研究人員還結合光合作用相關基因表達分析，發現納米氧化鋅的物態變化對小球藻的光合作用產生了影響，這也是納米氧化鋅毒性效應出現不同的重要原因。這項研究成果將為合理評價納米材料在真實環境水體中生態安全性提供了理論和實驗基礎。
資料來源：中科院之聲
編輯點評：我們要使用一種物質，就需要對這種物質有一定的了解。而對該物質了解程度越深，就越容易探索更多的應用可能性。對納米材料的環境健康安全性進行研究，有利于進一步了解納米材料的性質，從而促進納米材料及其相關產業的發展。
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