編號：NMJS07153
篇名：石墨烯在水環(huán)境中的轉(zhuǎn)化和降解行為研究進(jìn)展
作者：馬李璇 李凱 寧平 梅毅 王馳 孫鑫
關(guān)鍵詞： 石墨烯 轉(zhuǎn)化 生物降解 環(huán)境影響
機(jī)構(gòu)： 昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院
摘要： 隨著石墨烯的大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用,向水環(huán)境中釋放的石墨烯類垃圾和副產(chǎn)物與日俱增,從而帶來不良的生態(tài)效應(yīng),極大地增加了石墨烯在環(huán)境和人體中的暴露概率。與此同時(shí),石墨烯的生態(tài)毒性和環(huán)境效應(yīng)引起了研究者的重視。石墨烯可以進(jìn)入藻類、鼠內(nèi)引起氧化應(yīng)激反應(yīng),可以進(jìn)入細(xì)胞與DNA及蛋白質(zhì)等生物大分子物質(zhì)相互作用,對生物體產(chǎn)生一定的毒性。此外,石墨烯具有巨大的比表面積和強(qiáng)烈的π電子活性,對有機(jī)污染物具有良好的吸附性能,進(jìn)而對水環(huán)境中的有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生富集作用,改變污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。研究發(fā)現(xiàn),石墨烯在水環(huán)境中主要以團(tuán)聚的形態(tài)存在,具有生物難降解性和強(qiáng)烈的疏水性。其衍生物氧化石墨烯在水體中能形成穩(wěn)定的懸浮物,具有長期遷移性和親水性的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使得不同形態(tài)的石墨烯在外界環(huán)境的作用下發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,甚至降解,導(dǎo)致它的理化性質(zhì)、遷移性、吸附能力發(fā)生改變。這種改變會影響石墨烯的其他環(huán)境行為如遷移歸趨、對環(huán)境污染物的吸附性能以及生態(tài)毒性等,因此研究水環(huán)境中石墨烯的轉(zhuǎn)化和降解對評價(jià)其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。外界環(huán)境如水體理化性質(zhì),化學(xué)、光熱、生物介質(zhì)與石墨烯的作用機(jī)制是近年來研究的重點(diǎn)。通過研究環(huán)境介質(zhì)對石墨烯的結(jié)構(gòu)性能和活性的改變,可以為分析石墨烯在水體中的生態(tài)效應(yīng)的動(dòng)態(tài)變化及其與有機(jī)污染物之間的相互作用提供理論基礎(chǔ)。水環(huán)境中的pH值、鹽溶液類型、離子強(qiáng)度、溶解性有機(jī)質(zhì)等因素對石墨烯的聚合狀態(tài)有不同程度的影響。尤其是溶解性有機(jī)質(zhì),它既可以通過空間位阻效應(yīng)促進(jìn)石墨烯的分散,又可以通過纏繞、交聯(lián)促進(jìn)石墨烯的團(tuán)聚,進(jìn)一步增加了研究石墨烯的轉(zhuǎn)化和降解機(jī)制的難度。石墨烯在光照作用下產(chǎn)生的活性自由基是其結(jié)構(gòu)性�
