nano06022010(Hóa học ngày nay-H2N2)-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.

Theo Redorbit/Nasati

Hits smaller text tool iconmedium text tool iconlarger text tool icon
comments

Tin liên quan:
Tin mới hơn:
Tin cũ hơn:

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