我国利用光谱技术分析纳米材料环境转化过程对生态毒性影响

纳米颗粒物是指尺度在1~100 nm的颗粒。由于纳米结构所具有的特殊物理、化学性质,有关纳米材料和纳米技术的研究已成为当代科学的前沿热点。

纳米科学技术的飞快发展将可能导致生产方式与生活方式的改变，就在人们逐渐认识纳米科学技术的优点和其潜在的巨大市场的同时，种种迹象已经表明纳米物质具有与常规物质完全不同的毒性,在人类健康、社会伦理、生态环境、可持续发展等方面将会引发诸多问题,影响遍及农业发展、计算机、医疗、制药、国防、服装等很多方面。无论国际还是国内，纳米尺度物质以及技术对人体健康的影响研究刚刚起步。

中科院合肥研究院技术生物利用拉曼光谱和XRD等光谱手段，分析纳米材料环境转化的理化过程：原始状态纳米氧化锌的毒性主要源自其释放的锌离子;在含磷水体中，纳米氧化锌发生物理化学转变，生成了低毒性的磷酸锌，使其毒性显著区别与原始状态的纳米氧化锌。揭示了纳米氧化锌物态变化对藻类光合作用产生影响，是纳米毒性效应差异的重要原因。

光谱技术

由于每种原子都有自己的特征谱线，因此可以根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成.这种方法叫做光谱分析.做光谱分析时，可以利用发射光谱，也可以利用吸收光谱。这种方法的优点是非常灵敏而且迅速。某种元素在物质中的含量达10^-10(10的负10次方)克，就可以从光谱中发现它的特征谱线，因而能够把它检查出来。光谱分析的被测成分是原子的称为原子光谱，被测成分是分子的则称为分子光谱。

现代光谱分析仪器有原子发射光谱仪、原子吸收光谱仪(原子吸收分光光度计)、红外光谱仪等。

拉曼光谱

是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家拉曼发现。每一种物质都有其特征的拉曼光谱，利用拉曼光谱可以鉴别和分析样品的化学成分和分子结构;通过分析物质在不同条件下的系列拉曼光谱，来分析物质相变过程，也可进行未知物质的无损鉴定。拉曼光谱技术可广泛应用于化学、物理、医药、生命科学等领域。

拉曼光谱仪

一般由以下五个部分构成。光源、外光路、色散系统、接收系统、信息处理。光源一般采用能量集中、功率密度高的激光, 收集系统由透镜组构成, 分光系统采用光栅或陷波滤光片结合光栅以滤除瑞利散射和杂散光以及分光检测系统采用光电倍增管检测器、半导体阵检测器或多通道的电荷藕合器件。

拉曼光谱分析技术：

单道检测的拉曼光谱分析技术、以CCD为代表的多通道探测器的拉曼光谱分析技术、采用傅立叶变换技术的FT-Raman光谱分析技术、共振拉曼光谱分析技术、表面增强拉曼效应分析技术。

X射线衍射

X射线是一种波长很短(约为20～0.06埃)的电磁波，能穿透一定厚度的物质，并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用高能电子束轰击金属“靶”材产生X射线，它具有与靶中元素相对应的特定波长，称为特征(或标识)X射线。当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。这就是X射线衍射的基本原理。

 新闻来源：中国科学院合肥物质科学研究院、百度

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