магнитная седиментация наночастиц TiO2 в воде при гетероагрегации с магнитными частицами на основе железа
Аннотация
Развитие нанотехнологий приводит к расширению использования наночастиц в различных сферах - информационных технологиях, энергетике, создании новых материалов, бытовой химии, медицине. Однако появление большого числа искусственных объектов наноразмерного масштаба сопровождается возникновением новых угроз - опасностей для окружающей среды и организмов. Вещества, безвредные для организмов в объемном виде, могут оказаться опасными в наноразмерном виде вследствие их высокой проникающей способности и высокой активной поверхности.
Наночастицы оксида титана - одни из самых используемых наночастиц при производстве красителей, средств личной гигиены, а также в качестве катализаторов химических реакций в производственных циклах. В последние годы активно развивается новое направление применения наночастиц оксида титана в технологиях водоочистки, основанное на фотокаталитической активности TiO2. Под воздействием облучения оксид титана обладает способностью производить реактивные оксиданты, такие как радикалы ОН-, которые содействуют эффективной минерализации многих органических соединений (полимеры, пестициды, красители, ПАВ и т.п.) и инактивации патогенных организмов (бактерии, вирусы и проч.) в водной среде.
В настоящее время годовой объем производства наночастиц оксида титана составляет около 40 000 тонн в США и 10 000 тонн в Европе. Растущий объем производства и потребления наночастиц усиливает опасность их попадания в окружающую среду, в том числе в почву, природные воды и водные организмы. Влияние этих частиц на живые организмы подтверждают исследования, проведенные на мышах. Подопытные мыши подвергались воздействию наночастиц TiO2, добавленных в питьевую воду, и уже через 5 дней у них отмечались признаки повреждения генетического аппарата. Для человека это соответствует воздействию на него наночастиц в производственных условиях в течение 1,6 года. Попав в организм, наночастицы накапливаются в различных органах, так как в организме нет механизмов для их выведения. Помимо этого, благодаря малому размеру, они могут перемещаться по всему организму, проходя даже через оболочки клеток и вмешиваясь в работу внутриклеточных механизмов. В наноразмерном состоянии поверхность частиц оксида титана многократно увеличивается, что приводит к активному взаимодействию частиц с окружающей средой и вызывает окислительный стресс. Проведено большое количество исследований по токсическому воздействию наночастиц TiO2 на организмы, в которых доказывается, что эти наночастицы приводят к генетическим изменениям, развитию рака и изменению работы клеток мозга.
Проблема разработки эффективных методов удаления наночастиц оксида титана из воды является чрезвычайно важной для обеспечения безопасной для населения и экологически устойчивой окружающей природной среды.
Наночастицы оксида титана - одни из самых используемых наночастиц при производстве красителей, средств личной гигиены, а также в качестве катализаторов химических реакций в производственных циклах. В последние годы активно развивается новое направление применения наночастиц оксида титана в технологиях водоочистки, основанное на фотокаталитической активности TiO2. Под воздействием облучения оксид титана обладает способностью производить реактивные оксиданты, такие как радикалы ОН-, которые содействуют эффективной минерализации многих органических соединений (полимеры, пестициды, красители, ПАВ и т.п.) и инактивации патогенных организмов (бактерии, вирусы и проч.) в водной среде.
В настоящее время годовой объем производства наночастиц оксида титана составляет около 40 000 тонн в США и 10 000 тонн в Европе. Растущий объем производства и потребления наночастиц усиливает опасность их попадания в окружающую среду, в том числе в почву, природные воды и водные организмы. Влияние этих частиц на живые организмы подтверждают исследования, проведенные на мышах. Подопытные мыши подвергались воздействию наночастиц TiO2, добавленных в питьевую воду, и уже через 5 дней у них отмечались признаки повреждения генетического аппарата. Для человека это соответствует воздействию на него наночастиц в производственных условиях в течение 1,6 года. Попав в организм, наночастицы накапливаются в различных органах, так как в организме нет механизмов для их выведения. Помимо этого, благодаря малому размеру, они могут перемещаться по всему организму, проходя даже через оболочки клеток и вмешиваясь в работу внутриклеточных механизмов. В наноразмерном состоянии поверхность частиц оксида титана многократно увеличивается, что приводит к активному взаимодействию частиц с окружающей средой и вызывает окислительный стресс. Проведено большое количество исследований по токсическому воздействию наночастиц TiO2 на организмы, в которых доказывается, что эти наночастицы приводят к генетическим изменениям, развитию рака и изменению работы клеток мозга.
Проблема разработки эффективных методов удаления наночастиц оксида титана из воды является чрезвычайно важной для обеспечения безопасной для населения и экологически устойчивой окружающей природной среды.