水介質(zhì)中C60納米晶體顆粒的光化學(xué)反應(yīng)活性研究.pdf

1、納米技術(shù)的迅速發(fā)展在帶給人類生產(chǎn)和生活巨大變化的同時，其潛在的環(huán)境負效應(yīng)也引起了人們的廣泛關(guān)注。納米材料可以通過點源或非點源的途徑釋放進入到水環(huán)境中，其累積濃度隨著納米材料市場的逐漸增大、生產(chǎn)費用的逐漸降低和新產(chǎn)品的不斷研發(fā)而逐漸增大。富勒烯（fullerene）是被廣泛應(yīng)用在物理化學(xué)、材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的碳納米材料之一。在種類繁多的富勒烯家族中，C60由于其奇特的物理、化學(xué)特性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，是目前世界各國研究的一種新型納米材料

2、，其環(huán)境安全性日益受到關(guān)注。本論文依托國家自然科學(xué)基金課題（No.20907030），以C60為模型碳納米材料，研究了其在水介質(zhì)中的光化學(xué)反應(yīng)活性特征，為深入認識其在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化特性及生物生態(tài)效應(yīng)提供理論依據(jù)。
　　論文主要針對水介質(zhì)中C60所形成的C60納米晶體顆粒（nC60）的光化學(xué)反應(yīng)活性進行了三個方面的研究工作：1.采用甲苯置換法及水溶液長期攪拌法制備nC60，并通過透射電子顯微鏡、動態(tài)光散射、和Zeta電位等手段對制

3、備的nC60進行表征；2.探究水介質(zhì)中nC60的光化學(xué)反應(yīng)活性特征，以及表面活性劑，包括非離子表面活性劑 TX-100、TX-405，陽離子表面活性劑CTAB和陰離子表面活性劑SDS及天然有機物（腐植酸）對nC60的光化學(xué)反應(yīng)活性誘導(dǎo)特性和誘導(dǎo)機制，并探索了擴散狀態(tài)對nC60光化學(xué)反應(yīng)活性產(chǎn)生的影響；3.研究了水介質(zhì)中nC60對過氧化氫和超氧陰離子自由基參與反應(yīng)的作用以及環(huán)境因素對此作用的影響。
　　論文研究結(jié)果表明：1.采用甲苯

4、置換法和水溶液長期攪拌法能夠成功制備出nC60。表征結(jié)果顯示，水介質(zhì)中nC60呈負電性，表面電位為-46mV，平均粒徑約為115nm；2.對nC60的光化學(xué)反應(yīng)活性特征及誘導(dǎo)特性的研究表明，水介質(zhì)中nC60失去了其在分子態(tài)時所具有的光化學(xué)反應(yīng)活性，而非離子表面活性劑TX-100能夠誘導(dǎo)其恢復(fù)光化學(xué)反應(yīng)活性，且誘導(dǎo)作用與其對nC60的包裹、再分散作用有關(guān)；3.在光照條件下，水介質(zhì)中nC60能夠?qū)^氧化氫和超氧陰離子自由基參與的反應(yīng)產(chǎn)生促進