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材料分析:环境中的纳米材料
2015-07-16 13:34:59来源:元素商城

化学词典为您介绍环境中的纳米材料。纳米材料的定义一般指至少有一维结构尺度在1—100nm范围内的材料。除具有粒径小和比表面积大的特性外,纳米材料的表面缺陷会产生一系列新的不同于宏观物质的效应(如小尺寸效应、界面效应、量子效应和量子隧道效应等)。天然的和人工的纳米材料存在于环境中,可能对环境造成危害。

环境中的天然纳米材料

实际在纳米科技出现之前纳米颗粒就已存在于环境中,自然界的大气、水体及土壤等环境介质中均有纳米颗粒的分布,火山爆发、矿物腐蚀和有机物降解等自然过程都会产生天然纳米颗粒,同时在人类的生产和生活过程中(如焚烧、工业排放和汽车尾气等)也会伴随纳米颗粒的产生。

环境中的纳米材料

环境中的人工纳米材料

但只是在纳米科技高速发展,大量人工纳米材料出现之后,纳米颗粒在环境中的行为过程和毒性效应才逐渐引起人们的高度关注。

人工纳米材料主要包含以下几种类型:碳纳米材料(CNMs),包括碳纳米管(CNTs)、富勒烯(C60)和石墨烯; 金属氧化物纳米颗粒,如纳米ZnO和TiO2等;零价金属纳米颗粒,如纳米Ag和纳米零价Fe;量子点(QDs),如CdTe 和ZnSe 等;有机聚合物,如微乳胶和壳聚糖等。

如何分析环境中的纳米材料?

除了元素组成,纳米材料的粒径、形貌、表面电荷、疏水性、溶解度、光吸收和磁性效应等性质都将影响其环境行为及毒性效应。

因此,纳米材料的分析不仅需要分析其组成和浓度,还需关注诸如以上众多性质的表征,这是与传统“溶解性”污染物分析截然不同的地方,更确切讲纳米材料的分析是一个“多参数”的分析。

同时由于环境介质中天然纳米颗粒的存在,如何区分与分离人工纳米材料与天然纳米颗粒也是环境介质中纳米材料分析具有挑战性的科学问题。(编辑:YD)

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