典型纳米材料的环境地球化学迁移转化规律

纳米材料是高新技术产业，具有广阔的应用前景。随着纳米材料的产业化及其应用，其环境安全问题引起广发关注，尤其纳米材料的环境地球化学迁移转化是特别值得关注的科学问题，已成为当前国内外研究的热点和前沿。本项目拟通过对典型纳米材料在环境地球化学条件下的稳定性、界面反应、迁移转化规律及其归趋等环境地球化学行为的系统研究，深入探讨纳米材料的地球化学迁移转化规律及其模型、阐释纳米材料的地球环境归趋。该项研究不仅对了解纳米材料的环境地球化学迁移转化规律、揭示纳米归趋等基础科学问题具有科学意义，而且为纳米材料的环境安全及其暴露风险评价系统的建立以及环境安全标准制定提供科学依据。

采用典型纳米材料为研究对象，研究其水环境稳定性及影响因素，探讨其多介质条件下归趋，得到如下主要研究结果：1）稳定性试验研究表明，在30天陈化时间内，氧化型碳纳米管的UV-vis扫描图谱在252 nm波长处呈现明显单管状态碳纳米管衍射峰，30天陈化时间内分散碳纳米管浓度下降为原始浓度的85%，几种常见金属盐类对其聚沉值呈如下顺序NaCl > KCl > 1/2(MgCl2) > 1/2(CaCl2) > 1/3(FeCl3) >1/3(AlCl3)，阴离子种类对聚沉值无明显影响；2）酸处理碳纳米管zeta电位随酸处理时间的延长而升高，从而其在多介质环境中的传输性能随酸处理时间的延长而升高，2小时、6小时及12小时酸处理后碳纳米管zeta电位分别为-30.0、-43.0 和-48.5 mV, 采用净床过滤理论模型进行拟合，其在饱和多介质传输距离分别达到3.28m、 5.67m和7.69m，离子强度和pH值对其传输影响明显，pH由6.0升高至7.9过程中，其饱和多介质传输距离由2.96m升高至10.86m，而离子强度由0.005M升高至0.020M，其传输距离由5.67m下降至1.42m。3）表面活性物质络合态C60临界聚沉浓度达到550 mM NaC, 表明活性物质可提高C60胶体稳定性。