课题组简介

   

  纳米分析与环境效应课题组的研究领域为环境分析化学与环境污染化学,主要研究方向为微纳米颗粒物与持久性有毒污染物的分析方法与仪器装置、环境行为和效应等。

  (1)纳米颗粒物的分析方法、环境行为与效应研究

  将浊点萃取、膜固相萃取、磁性固相萃取、尺寸排阻色谱、流场流分级等分离技术与电感耦合等离子体质谱、热裂解气相色谱-质谱、表面增强拉曼光谱等检测技术联用,发展了环境和生物基质中一系列痕量纳米颗粒物的识别、定量测定和粒径表征的新方法,为研究纳米颗粒在环境中的生成、迁移转化和生物效应提供了关键技术。对纳米银等纳米颗粒物环境生成与转化、生物摄入及毒性等开展了较为系统的研究,发现了环境中天然有机质与微生物还原银离子生成纳米银超氧自由基新途径与新机制,阐明了焚烧过程中环境有机质在氯化银转化为纳米银中的关键作用;最早报道了纳米银在水表面微层中的富集,发现了不同分子量天然有机质在纳米银分散中的显著差异,揭示了水环境中纳米银的氧化与再还原所导致的高度动态转化机制,并阐明了纳米银形态变化对水生生物急性毒性的影响。

  (2)持久性有毒污染物分析方法、环境行为与效应研究

  提出了用微萃取技术消除纳米金可视化检测中的基体干扰的新思路,建立了高灵敏快速测定环境水样中砷、汞、氟、锑等持久性有毒污染物的新方法。发展了基于中空纤维膜和固相微萃取的微耗损(平衡)采样技术,建立了某些持久性有毒污染物的自由溶解态浓度测定新方法,阐明了这些性持久性有毒污染物在溶解态有机质和富勒烯等人工纳米材料中的分配行为和生物有效性。发展了有机磷酸酯、二烷基次膦酸铝等新型阻燃剂及其环境、生物转化产物的分析测定新方法,研究了这些污染物在环境中迁移转化行为。系统研究了光照、纳米材料共存下溶解性有机质的化学卤化行为。构建了基于贵金属超细纳米线、纳孔膜等功能纳米结构的表面增强拉曼光谱分析基底,发展了基于表面增强拉曼光谱的污染物分析、环境分子转化和催化降解过程研究新方法。

  (3)微纳颗粒物的分离测定装置研究

  研制了中空纤维膜流场流分离装置,并将其与膜过滤分离、体积排阻色谱分离、离子交换色谱分离等技术相结合,构建了自动化和模块化的纳米材料多维分离纯化仪,实现了对微纳颗粒物按粒径或表面电荷进行分离和纯化。将研制的仪器装置与激光粒度分析仪、紫外-可见分光光度计和电感耦合等离子体质谱仪等多种检测器在线联用,发展了一系列分离测定复杂基质中痕量纳米材料的新方法,实现了环境和生物样品中金属、金属氧化物、石墨烯、有机聚合物等纳米材料的高灵敏识别、定量测定和粒径表征。

  

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