Различия есть, но общих тенденций нет: как загрязнители связываются с наночастицами

Исследователи из Техасского технологического университета выяснили, что для понимания влияния наночастиц на окружающую среду необходимы дополнительные исследования. Вопрос о том, как размер наночастиц влияет на перенос загрязнителей в воде, пока остаётся открытым.

Профессор Мойра Ридли из Департамента геонаук провела серию экспериментов с стронцием и наночастицами диоксида титана (TiO₂) — одного из наиболее широко производимых наноматериалов, используемых в косметике, солнцезащитных кремах и автомобильных красках.

Результаты будут представлены на ежегодном собрании Геологического общества Америки.

По мере развития нанотехнологий остаётся малоизученным, как наночастицы будут вести себя в окружающей среде. Учёные опасаются, что наночастицы могут переносить больше загрязнителей на грамм, чем крупные частицы, из-за большей площади поверхности, доступной для связывания и потенциального рассеивания в водоносных горизонтах или реках.

Однако, изучив, как частицы TiO₂ разного размера адсорбируют стронций из воды, Ридли обнаружила, что размер частицы приводит к тонким различиям во взаимодействии, но не к общим тенденциям.

«Общее мнение таково, что из-за большой площади поверхности наночастицы должны адсорбировать больше загрязнителей на грамм относительно своего размера, чем крупные частицы. Но мы обнаружили, что влияние размера наночастиц на перенос потенциальных загрязнителей гораздо более тонкое».

Исследование, поддержанное грантом в $366 000 от Национального научного фонда (NSF), было сосредоточено на TiO₂ и стронции, так как оба элемента актуальны для окружающей среды, а поведение крупных частиц TiO₂ хорошо изучено.

Ключевой вопрос: «Переносят ли более мелкие частицы потенциальные загрязнители легче?». По словам Ридли, ответ неоднозначен:

«Мы видим различия, но пока никаких конкретных тенденций. Это зависит от размера наночастицы, но также и от материала. Не все наночастицы будут вести себя одинаково. Именно поэтому нам и нужны такие исследования».