近日，中科大化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院專家研究發(fā)現(xiàn)，納米二氧化鈦可以將空氣中的氧氣與氮氣在光照條件下轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，從而揭示了廣泛使用的納米二氧化鈦材料可能導(dǎo)致的潛在環(huán)境污染問題。研究成果7月31日發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》上。
納米二氧化鈦，亦稱鈦白粉。由于高折射率、超強的紫外光吸收能力和優(yōu)異的殺菌、除臭及防污性能，納米二氧化鈦經(jīng)常被視為一種環(huán)境友好的光催化劑和添加劑，并在全世界范圍內(nèi)的多個領(lǐng)域廣泛使用。如用于防曬護膚品、食品、白色油漆等消費品及家居生產(chǎn)，其年生產(chǎn)量高達數(shù)百萬噸，并呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢。
俞漢青教授課題組的博士生院士杰、陳潔潔等通過實驗證明，大氣中豐富的氮氣和氧氣可以在納米二氧化鈦表面通過光催化反應(yīng)形成硝酸鹽，并結(jié)合理論計算和分析闡明硝酸鹽的形成機制。過量硝酸鹽排放到水體中，會對人體產(chǎn)生毒害，如導(dǎo)致兒童的“藍色嬰兒綜合癥”，也可引起水體富營養(yǎng)化和藍藻的爆發(fā)，產(chǎn)生環(huán)境污染問題。
院士杰表示，二氧化鈦光催化形成硝酸鹽這一光催化反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，提醒人們可能低估了大量使用納米二氧化鈦的潛在環(huán)境風(fēng)險。該化學(xué)反應(yīng)一方面可能加劇日趨嚴重的氮污染問題，而另一方面也提供了一種條件溫和且成本低廉的硝酸鹽生產(chǎn)新方法。
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