納米技術是時下最熱門的研究領域之一，它甚至被視為尖端技術的代名詞。不過隨著研究的不斷深入，科學家也開始關注納米材料可能帶來的負面影響。去年，科學家就納米安全問題展開了討論，現在，科學家又開始研究起了納米廢物的污染問題。這項研究的啟動將使正要起飛的納米材料工業可以走上可持續發展的道路。
調查納米廢物對環境潛在影響的研究人員來自美國喬治亞理工學院和賴斯大學生物與環境納米技術中心（CBEN）。科學家希望弄清楚納米材料廢物在自然界中如何流動和它的最終去向，此外科學家還要評估納米材料是否會像普通污染物一樣對環境造成影響。在這些研究基礎之上，科學家試圖找出一種納米材料的處理方法，以使它對自然界的影響降到最低。
喬治亞理工學院的約翰•福特納3月16日在圣地亞哥美國化學協會第229次全國會議上對他們的研究結果進行了報告。福特納同時也是賴斯大學的在讀博士，他說：“把一種物質視為潛在的污染物，并將研究瞄向如何減小它的環境污染并使相關工業進入可持續發展，這還是個新事物。這件事做得完全正確，要知道，一盎司的污染需要花費一磅來治理（藥衡制中1磅為12盎司）。”
研究人員選擇了富勒烯（C60）作為研究碳類納米材料的模型。這種由60個碳原子構成的分子表面由12個五邊形和20個六邊形組成，由于其穩定性可采用巴克明斯特•富勒發明的短程線圓頂結構予以解釋，它也因此被命名為巴克明斯特•富勒烯，簡稱富勒烯或巴基球，由于其外形酷似足球，因而也稱之為足球烯。
富勒烯的潛在應用領域非常廣，包括醫藥品、潤滑劑、半導體以及能量轉換過程。預計大概在兩年內就會在全世界出現大規模的商業生產。
盡管自1985年富勒烯被發現以來，科學家已經對它進行了廣泛的研究，了解得比較充分，但人類對它釋放到環境中后可能產生的影響卻知之甚少，因為它目前還沒有正式投入工業生產。根據美國職業安全與衛生管理局（OSHA）現在的要求，應該按照處理炭黑的方法來處理富勒烯，不過炭黑很像石墨，但其屬性與富勒烯卻相差甚遠。
福特納說：“富勒烯幾乎不溶于水，但大多數生命系統與環境系統都是基于水的，研究人員過去認為富勒烯的這種特性使它無法通過水來運輸，并認為它會很容易吸附于土壤和其它有機物，但研究卻顯示事實并非如此。當富勒烯與水接觸時，它們會形成納米級的集合體，我們把它叫做‘納米－C60’。”
在過去的研究中，科學家已經了解了像富勒烯這樣的結構如何在水中聚集到一起形成更大的顆粒，而新研究則第一次揭示了影響這類聚合顆粒大小的因素。在研究中，福特納和他的同事發明了多個新穎的成像技術，研究水與有機溶劑四氫呋喃（THF）混合液中的納米－C60的物理和化學組成。研究人員使溶液樣品凝固，并使用低溫透射電子顯微鏡（cryoTEM）對其切片進行檢查從而確定顆粒大小不同所產生的影響。
研究人員利用核磁共振成像技術發現，所形成的納米－C60顆粒的直徑是20－500納米，屬性與C60分子相同。這個發現意義重大，因為C60是可回收的，所以富勒烯的生產加工也有望成為可持續發展產業。此外，電子與粉末衍射試驗顯示，納米－C60有特殊的晶狀結構，這些發現對過去的研究做出了補充。
研究人員還發現，改變混有C60的水的酸堿度會影響顆粒的大小。更高的堿性，比如pH值為9，就會得到比較小的顆粒；而更高的酸性，比如pH值為5，就會得到比較大的顆粒。而且，C60與水混合的速度也會影響形成顆粒的大小，較慢的混合速度會產生更大的顆粒。福特納說：“該研究第一次報告了通過這些參數控制的顆粒形成過程。”
研究人員還檢驗了這些顆粒在有其它離子存在的水中的穩定性，納米－C60顆粒由于表面帶負電可以懸浮在水中，當加入高濃度的其它離子，比如溶入氯化鈉后，納米－C60顆粒表面就會呈現電中性，沉到溶液底部。
“我們的工作建立在環境工程學過去的研究之上，我們想知道納米－C60在不同自然環境條件下的集合形式。”福特納說：“在實驗室中，科學家一般會使用去離子化的水，但這卻不是自然條件，水中一般多少都有鹽的存在，即使在地下水中也是如此。我們發現在正常鹽濃度的地下水中，納米－C60顆粒可以懸浮數月，然而在相似的海水中，這些顆粒就會變為中性，在數小時內下沉成為一團。”不過研究人員還不完全了解這一現象的內在聯系。
福特納說：“我們還只是建立了一個概念模型，還沒有把自然環境中所有不同與不確定的因素考慮進去。我們的研究還只是在特定環境下得到的初步數據。”
能夠在納米工業處于起步階段就開始研究其污染問題，福特納等人可謂眼光獨到。實際上，科學家在改善人類生活，不斷創造新技術的同時，更有責任保護人類免受新技術可能帶來的危害。防患未然，對可能產生的負面影響進行全面的評估，是保障新興產業走上可持續發展道路的關鍵。
調查納米廢物對環境潛在影響的研究人員來自美國喬治亞理工學院和賴斯大學生物與環境納米技術中心（CBEN）。科學家希望弄清楚納米材料廢物在自然界中如何流動和它的最終去向，此外科學家還要評估納米材料是否會像普通污染物一樣對環境造成影響。在這些研究基礎之上，科學家試圖找出一種納米材料的處理方法，以使它對自然界的影響降到最低。
喬治亞理工學院的約翰•福特納3月16日在圣地亞哥美國化學協會第229次全國會議上對他們的研究結果進行了報告。福特納同時也是賴斯大學的在讀博士，他說：“把一種物質視為潛在的污染物，并將研究瞄向如何減小它的環境污染并使相關工業進入可持續發展，這還是個新事物。這件事做得完全正確，要知道，一盎司的污染需要花費一磅來治理（藥衡制中1磅為12盎司）。”
研究人員選擇了富勒烯（C60）作為研究碳類納米材料的模型。這種由60個碳原子構成的分子表面由12個五邊形和20個六邊形組成，由于其穩定性可采用巴克明斯特•富勒發明的短程線圓頂結構予以解釋，它也因此被命名為巴克明斯特•富勒烯，簡稱富勒烯或巴基球，由于其外形酷似足球，因而也稱之為足球烯。
富勒烯的潛在應用領域非常廣，包括醫藥品、潤滑劑、半導體以及能量轉換過程。預計大概在兩年內就會在全世界出現大規模的商業生產。
盡管自1985年富勒烯被發現以來，科學家已經對它進行了廣泛的研究，了解得比較充分，但人類對它釋放到環境中后可能產生的影響卻知之甚少，因為它目前還沒有正式投入工業生產。根據美國職業安全與衛生管理局（OSHA）現在的要求，應該按照處理炭黑的方法來處理富勒烯，不過炭黑很像石墨，但其屬性與富勒烯卻相差甚遠。
福特納說：“富勒烯幾乎不溶于水，但大多數生命系統與環境系統都是基于水的，研究人員過去認為富勒烯的這種特性使它無法通過水來運輸，并認為它會很容易吸附于土壤和其它有機物，但研究卻顯示事實并非如此。當富勒烯與水接觸時，它們會形成納米級的集合體，我們把它叫做‘納米－C60’。”
在過去的研究中，科學家已經了解了像富勒烯這樣的結構如何在水中聚集到一起形成更大的顆粒，而新研究則第一次揭示了影響這類聚合顆粒大小的因素。在研究中，福特納和他的同事發明了多個新穎的成像技術，研究水與有機溶劑四氫呋喃（THF）混合液中的納米－C60的物理和化學組成。研究人員使溶液樣品凝固，并使用低溫透射電子顯微鏡（cryoTEM）對其切片進行檢查從而確定顆粒大小不同所產生的影響。
研究人員利用核磁共振成像技術發現，所形成的納米－C60顆粒的直徑是20－500納米，屬性與C60分子相同。這個發現意義重大，因為C60是可回收的，所以富勒烯的生產加工也有望成為可持續發展產業。此外，電子與粉末衍射試驗顯示，納米－C60有特殊的晶狀結構，這些發現對過去的研究做出了補充。
研究人員還發現，改變混有C60的水的酸堿度會影響顆粒的大小。更高的堿性，比如pH值為9，就會得到比較小的顆粒；而更高的酸性，比如pH值為5，就會得到比較大的顆粒。而且，C60與水混合的速度也會影響形成顆粒的大小，較慢的混合速度會產生更大的顆粒。福特納說：“該研究第一次報告了通過這些參數控制的顆粒形成過程。”
研究人員還檢驗了這些顆粒在有其它離子存在的水中的穩定性，納米－C60顆粒由于表面帶負電可以懸浮在水中，當加入高濃度的其它離子，比如溶入氯化鈉后，納米－C60顆粒表面就會呈現電中性，沉到溶液底部。
“我們的工作建立在環境工程學過去的研究之上，我們想知道納米－C60在不同自然環境條件下的集合形式。”福特納說：“在實驗室中，科學家一般會使用去離子化的水，但這卻不是自然條件，水中一般多少都有鹽的存在，即使在地下水中也是如此。我們發現在正常鹽濃度的地下水中，納米－C60顆粒可以懸浮數月，然而在相似的海水中，這些顆粒就會變為中性，在數小時內下沉成為一團。”不過研究人員還不完全了解這一現象的內在聯系。
福特納說：“我們還只是建立了一個概念模型，還沒有把自然環境中所有不同與不確定的因素考慮進去。我們的研究還只是在特定環境下得到的初步數據。”
能夠在納米工業處于起步階段就開始研究其污染問題，福特納等人可謂眼光獨到。實際上，科學家在改善人類生活，不斷創造新技術的同時，更有責任保護人類免受新技術可能帶來的危害。防患未然，對可能產生的負面影響進行全面的評估，是保障新興產業走上可持續發展道路的關鍵。
