近年來,大量人工金屬納米材料如納米銀、金的廣泛使用使其不可避免地進入環境中,增加了環境和人體對金屬納米材料的暴露風險。此外,環境中金屬離子的還原也可產生大量的金屬納米顆粒。目前,人們對金屬納米材料的環境過程及天然來源知之甚少。
最近,中國科學院生態環境研究中心環境化學與生態毒理學國家重點實驗室劉景富研究組在納米銀、納米金的天然來源與環境過程研究方面取得重要進展。相關研究成果發表在ACS Nano上(2012, DOI: 10.1021/nn302293r)。
本項研究發現,在天然日光照射下,環境水體(如河水)中的溶解性有機質(DOM)可將Ag(I)與 Au(III)還原為零價納米銀與納米金。研究人員采用多種手段研究了模擬日光照射下納米銀的生成動力學,發現納米銀的生成與pH、溶解氧、銀離子及腐殖酸濃度有關,并揭示了其反應機制:光照下腐殖酸中的酚羥基還原溶解氧產生超氧陰離子,并進一步引發Ag(I)的還原。
這一研究表明,DOM光照引發Ag(I)與Au(III)的還原是自然界納米銀與納米金可能的天然來源;在富含DOM的環境水體中,溶解氧可顯著促進納米銀的光還原生成,因此溶解氧引發納米銀溶解這一傳統觀點需要進行修正。
劉景富研究組近年一直致力于納米銀的分析測定方法與環境行為研究,其較早前發表的環境水體及抗菌產品中納米銀的分析方法(Anal. Chem. 2009, 81, 6496;Anal. Chem. 2011, 83, 6875),也得到國際同行的好評。
該工作得到了國家杰出青年科學基金、科技部973項目等的資助。
納米銀、金的天然來源與環境過程研究取得進展
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