Sử dụng vật liệu nanô có thể ảnh hưởng tới môi trường pptx

Sử dụng vật liệu nanô có
thể ảnh hưởng tới môi
trường









Trung tâm Nghiên cứu các mối
liên hệ môi trường của Công nghệ
nano (CEINT), Hoa Kỳ đã đưa ra
kế hoạch nghiên cứu tác động của
vật liệu nano đến sức khỏe môi
trường, bao gồm thiết lập mô hình
nghiên cứu dự báo chất độc dựa
vào phân tích tế bào và xây dựng
các hệ sinh thái để tìm dấu vết các
hạt nano.
Các nhà khoa học đã lựa chọn
fullerene C60 làm mẫu cho các vật
liệu nano chứa cácbon vì tính tương
đối đơn giản, bằng chứng về độ độc
và mô tả được đề cập nhiều trong
các tài liệu khoa học.
Các vật liệu nano chứa cacbon

trong không khí có thể tìm thấy
trong các cơ sở sản xuất và môi
trường không khí và chúng sẽ gây
ra các ảnh hưởng độc hại nếu nuốt
phải. Khi tiếp xúc với không khí,
sau khi tiếp xúc với các chất oxy
hóa trong khí quyển các vật liệu
nano có thể bị biến đổi về mặt hóa
học.
Các kết quả nghiên cứu ban đầu
cho thấy, quá trình ôxy hóa tác
động đến tính hòa tan vì khả năng
hấp thụ sau khi tái lơ lửng trong
nước thấp hơn so với các fullerene
tiếp xúc với ozôn. Nghĩa là các
phản ứng trong khí quyển có thể
biến đổi các hạt nano và làm cho
chúng có khả năng hòa tan trong
nước nhiều hơn khi chúng được
đưa trở lại mặt đất. Ở đó, chúng có
thể di chuyển xa hơn và tiếp xúc
với nhiều sinh vật hơn nếu chúng bị
mắc kẹt dưới đất.
Sự gia tăng sản xuất và ứng dụng
fullerene C60 là do tính đặc biệt
của nó chắc chắn sẽ gây phát thải ra
môi trường. Các ngành công
nghiệp y sinh, quang điện tử, cảm
biến và mỹ phẩm là những đối
tượng sử dụng fullerene C60.

Hiện nay, ít người biết đến tác
động giữa fullerene C60 với những
thành phần của nước trong tự nhiên
nên khó dự báo về C60 thải vào
môi trường tự nhiên. Fullerene C60
gần như không hòa tan trong nước.
Tuy nhiên, một trong những thành
phần của nước tự nhiên là chất hữu
cơ tự nhiên. Khi fullerene C60
được đưa vào nước, nó tạo thành
“chất kết tụ C60 có độ phân tán ổn
định cao”. Các chất kết tụ này thể
hiện sự khác biệt về cấu trúc liên
kết, kích thước, hình thái học và sự
tích điện trên bề mặt của chất kết tụ
và hoạt động rất khác so với C60.
Tuy nhiên, chất hữu cơ tự nhiên có
tính chất không trật tự, tạo thành
các đặc điểm đa dạng của các chất
kết tụ khi chúng kết hợp với C60.
Các axit cacbonxylic có trọng
lượng phân tử nhỏ như axit axetic,
axit tactric, được phát hiện có mặt
khắp nơi là các thành phần của
nước tự nhiên và các chất lưu sinh
học. Các nhà khoa học đã nghiên
cứu cụ thể về sự hình thành của
nC60 trong các dung dịch axit
axetic, làm cho các chất kết tụ hòa
trộn đều hơn và kết quả cho thấy

tính chất hóa học của các dung môi
thay đổi lớn do nC60 được hòa trộn
riêng trong nước.
Citrate, một loại muối của axit
citric có ảnh hưởng đến sự hình
thành của nC60 theo 2 cách. Nó
làm thay đổi chỉ số pH, một yếu tố
chủ yếu kiểm soát sự tích điện trên
bề mặt của nC60 và tác động trực
tiếp đến bề mặt của C60.
nC60 được tạo ra khi có axit
cacboxylic, chất kết tụ của nó khác
nhiều so với các chất kết tụ được
tạo ra không có axit. Nhìn chung,
các chất kết tụ có bề mặt tích điện
âm và đồng nhất được tạo ra nhiều
hơn so với các chất kết tụ được tạo
ra riêng trong nước.
Các kết quả nghiên cứu đã đưa ra
giả thuyết: C60 trong môi trường
khí sẽ bị ảnh hưởng nhiều bởi số
lượng và các loại axit cacboxylic có
trong các hệ thống tự nhiên và chỉ
số pH của dung dịch. Hơn nữa, vì
các axit cacboxylic phổ biến trong
các chất lưu sinh học nên cần quan
tâm đến sự liên quan của kết quả
nghiên cứu đến cơ chế phản ứng
của C60 với các tế bào.