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 hì
Trang 1Sử dụng vật liệu nanô có thể ảnh hưởng tới môi
trường
Trang 2Trung 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
Trang 3Các 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
Trang 4chúng 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
Trang 5môi 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,
Trang 6axit 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
Trang 7nC60 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
Trang 8nghiên cứu đến cơ chế phản ứng của C60 với các tế bào