水介质中C60纳米晶体颗粒的光催化反应活性诱导及其作用机制
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:20907030
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:19.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:B0607.环境毒理与健康
- 结题年份:2012
- 批准年份:2009
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2010-01-01 至2012-12-31
- 项目参与者:张文英; 王晓宁; 宋宏臣; 郭玥; 倪明;
- 关键词:
项目摘要
C60作为一种新型纳米材料,其环境负效应日益受到关注。C60的光化学反应特性是其具有生物毒性的重要原因之一,但C60在水中形成纳米晶体颗粒后失去了C60分子本身的光化学反应活性,不能产生氧自由基。申请者的已有研究发现,水介质中,非离子表面活性剂Triton X 100能够诱导C60纳米晶体颗粒恢复光化学反应活性,但对其诱导机制及影响因素尚不清楚。本课题拟通过3个方面的研究,包括在表面活性剂及脂质体出现条件下的C60纳米晶体颗粒的物理化学特性(表观形态、大小及表面电荷)及光化学反应活性(1O2和O2o-的产生及动力学)表征;不同水质因素(pH、温度、电解质浓度、搅拌强度)和光照条件对C60纳米晶体颗粒的光化学反应活性诱导效应影响;及表面活性剂及脂质体对C60纳米晶体颗粒光化学反应活性诱导机制(吸附及分子态与聚集态转变)研究,为深入认识C60在水介质中的迁移转化归趋及生物毒性机制提供理论依据。
结项摘要
课题研究了4个方面的内容:包括不同类型表面活性剂(阳离子、阴离子及非离子表面活性剂)对C60纳米晶体颗粒的诱导;不同水质因素(表面活性剂浓度、接触时间、pH和搅拌强度)对C60纳米晶体颗粒的光化学反应活性诱导效应影响;表面活性剂对于C60纳米晶体颗粒光化学反应活性诱导的机制研究;生物系统中,C60纳米晶体颗粒的光化学反应活性诱导。实验结果表明:将不同类型表面活性剂与C60纳米晶体颗粒相互作用后,其中非离子表面活性剂TX100能够诱导C60纳米晶体颗粒恢复光化学反应活性。TX100浓度越大、C60纳米晶体颗粒与TX100混合时间越长会增加光化学反应活性诱导速率,而pH及搅拌强度无明显影响。研究通过紫外-可见分光光谱、TEM、DLS、ζ电位分析、C60纳米晶体颗粒的稳定性研究及荧光光谱分析探究在TX100出现条件下C60纳米晶体颗粒恢复光化学反应活性的原因。紫外-可见分光光谱表明,在TX100出现条件下,C60纳米晶体颗粒在347nm处的典型吸收峰发生明显蓝移,在335nm处出现,是分子态C60的典型吸收峰,表征C60纳米晶体颗粒聚集态的450nm处的吸收峰强度明显降低,表明C60纳米晶体颗粒由聚集态向分子态转变;TEM及DLS的结果进一步证明C60纳米晶体颗粒在TX100出现条件下由聚集状态逐渐被扩散,C60纳米晶体颗粒平均动力学直径由158nm减小到22nm;ζ电位分析表明在TX100出现条件下,C60纳米晶体颗粒的表面电位由TX100决定,由原来的-46mV转变为接近于零。C60纳米晶体颗粒的稳定性研究表明,在TX100出现条件下,C60纳米晶体颗粒更稳定,不能由传统方式进行脱稳提取,不能被传统饮用水处理方式中的混凝-沉淀过程去除,进一步说明C60纳米晶体颗粒的表面被非离子表面活性剂改变;荧光光谱分析表明,C60纳米晶体颗粒能够猝灭TX100荧光,暗示C60进入TX100胶核内部与TX100疏水部分作用。 综合上述机制研究:C60纳米晶体颗粒在TX100出现条件下,由聚集状态向扩散状态转变,并进入表面活性剂胶核内部,是恢复其分子态的光化学反应活性的原因。生物系统中的研究证明了非生物系统的实验结果,C60纳米晶体颗粒与大肠杆菌混合培养条件下,系统中检测到脂质过氧化产物,通过自由基猝灭实验和对比实验表明,在大肠杆菌出现条件下,C60纳米晶体颗粒能够恢复光化学反应活性。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
水介质中C60纳米晶体颗粒的光化学反应活性
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:环境化学
- 影响因子:--
- 作者:倪明;张波;何义亮;NI Ming ZHANG Bo HE Yiliang (School of Environment
- 通讯作者:NI Ming ZHANG Bo HE Yiliang (School of Environment
水介质中C60纳米晶体颗粒的扩散状态对其光化学反应活性的影响研究
- DOI:--
- 发表时间:--
- 期刊:环境化学
- 影响因子:--
- 作者:倪明;张波;何义亮;Kim Jae-kong;Hughes Joeseph B;NI Ming1 ZHANG Bo1 HE Yiliang1 KIM Jaekong2 HUGHES;2.School of Civil;Environmental Engineering,Ge
- 通讯作者:Environmental Engineering,Ge
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