Nieuwe studie laat zien hoe geconstrueerde nanomaterialen degraderen en in het milieu blijven bestaan

Een nieuwe studie die vandaag in het tijdschrift is gepubliceerd Milieuwetenschap en -technologie vindt dat het blootstellen van bepaalde nanomaterialen aan licht hun omgevingstransformatie, lot en uiteindelijk hun toxiciteit kan beïnvloeden. De ontdekking biedt nieuwe inzichten in het gedrag van gemanipuleerde nanomaterialen en hoe ze beter kunnen worden ontworpen voor tal van commerciële toepassingen zonder het milieu of de menselijke gezondheid te beïnvloeden.

“Nanomaterialen zijn tegenwoordig alomtegenwoordig in onze wereld en zijn te vinden in gewone producten zoals onze zonnefilters, cosmetica en kleding”, zegt Dr. Danmeng Shuai, universitair hoofddocent civiele en milieutechniek aan de George Washington University, die de studie mede leidde. . “Elke dag worden nieuwe nanomaterialen overwogen voor commercieel gebruik, maar begrijpen we echt hoe deze materialen in het milieu afbreken en wat de implicaties zijn? Onze studie suggereert dat er meer te leren is voordat een ander nanomateriaal in de wereld wordt losgelaten.”

Met steun van het Environmental Chemical Sciences-programma van de National Science Foundation en het Air Force Office of Scientific Research, onderzochten onderzoekers van GW, American University, de United States Naval Academy en University of Illinois in Chicago grafietkoolstofnitride, een opkomend ontwikkeld nanomateriaal dat is uitgebreid overwogen voor waterbehandeling, luchtzuivering, antimicrobiële middelen, energieopslag, elektronica, biomedische therapie en meer. Eerder werd aangenomen dat het nanomateriaal zeer stabiel is en alleen ontleedt in aanwezigheid van hydroxylradicalen, het krachtigste oxidatiemiddel in water.

Het onderzoeksteam ontdekte echter dat de ontbinding van het nanomateriaal door hydroxylradicalen ook wordt beïnvloed door licht: het nanomateriaal breekt snel af bij blootstelling aan licht, maar ontleedt langzaam in afwezigheid van licht. Volgens de onderzoekers zou dit aanleiding moeten geven tot bezorgdheid over de waargenomen stabiliteit van het nanomateriaal en het mogelijke gebruik ervan door de industrie.

“Onze studie laat zien hoe gemanipuleerde nanomaterialen in het milieu kunnen blijven bestaan ​​​​of degraderen, evenals hun potentiële toxiciteit”, zei Mengqiao Li, een doctoraalstudent civiele en milieutechniek aan GW en eerste auteur van de studie. “Het laat ook zien waar meer onderzoek nodig is om het ontwerp van toekomstige nanomaterialen te sturen die stabieler zijn en het milieu niet schaden.” Mengqiao ontving onlangs de C. Ellen Gonter Environmental Chemistry Award voor deze studie, een prestigieuze prijs die wordt uitgereikt door de American Chemical Society Division of Environmental Chemistry.