外國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：納米級金剛石可用于檢測水中苯酚類毒性和劇毒物質(zhì)
【浙江杭州水處理設(shè)備網(wǎng)shwebi.cn】俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院克拉斯諾亞爾斯克科學(xué)中心生物物理研究所的科學(xué)家證實，納米級金剛石可用于檢測水中苯酚類毒性和劇毒物質(zhì)。此項發(fā)現(xiàn)使快速監(jiān)測環(huán)境污染有了新方法。相關(guān)研究效果發(fā)表在納米科學(xué)與納米技術(shù)雜志》JournalofNanoscienceandNanotechnolog上。
含氧量不足的密閉室中引爆含碳爆炸物（例如，TNT炸藥和黑索金的混合物）即可獲得納米金剛石。納米金剛石顆粒的實質(zhì)是外表覆蓋了化學(xué)活性雜質(zhì)的惰性金剛石核。爆炸后，外表碳原子的游離化學(xué)鍵與介質(zhì)中的雜質(zhì)（如，碳氫化合物碎片、金屬原子）結(jié)合在一起，從而賦予了納米金剛石化學(xué)活性。
研究人員對納米金剛石顆粒外表進行了改性處理，獲得了水、有機溶劑、油等不同介質(zhì)中均具有高膠體穩(wěn)定性的納米金剛石。如將去離子水加入改性納米金剛石粉末中，則可形成溶液，溶液中的納米顆粒可在數(shù)年內(nèi)堅持懸浮狀態(tài)，而不會聚集或沉淀純水設(shè)備。
通過這種方式獲得的改性納米金剛石懸浮液可進行反復(fù)多次干燥，加水后，會再次獲得原來的特性。此外，改性納米金剛石在凍融、沸騰、高壓滅菌后仍能堅持膠體穩(wěn)定性。研究人員指出，原有的納米金剛石并不具備這種性質(zhì)，即使通過能分散納米顆粒的超聲波長時間處置，也很難獲得穩(wěn)定的懸浮液。工業(yè)純水設(shè)備
實驗標明，改性納米金剛石不易團聚，可作為化學(xué)反應(yīng)中的催化劑。如果將其添加至用來檢測氨基安替比林、過氧化氫、苯酚等酚類物質(zhì)的混合試劑中，溶液會迅速變成鮮艷的深紅色。根據(jù)得到有色產(chǎn)物的量，通過光譜法可確定水樣中苯酚濃度。研究人員發(fā)現(xiàn)，發(fā)生這種反應(yīng)是由于納米顆粒外表存在微量的鐵離子和銅離子。
研究人員還對改性納米金剛石顆粒是否可多次重復(fù)使用進行了實驗。每次水樣檢測后，研究人員將納米顆粒進行清洗偏重新用于檢測反應(yīng)。實驗證明，同一納米金剛石樣品可在苯酚檢測中至少使用7次工業(yè)純水設(shè)備。
目前，研究人員正在開發(fā)新型指示劑，即用固定在基底上的金剛石納米顆粒檢測固體載體中的苯酚。新型指示劑在實際使用中將更為便利。例如，將金剛石納米顆粒棒浸入水樣中，將反應(yīng)產(chǎn)物的顏色與測試標尺進行比擬，從而獲得水樣被苯酚污染的水平。
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