科学家发现可追踪燃煤活动的纳米级颗粒物
在历时3年的反复鉴别和论证后，科学家认为该纳米颗粒物是一种在自然界中极其罕见的氧化钛的氧缺失形态— Magnéli相 。
研究团队在中国和美国的22种不同的煤灰中均发现了其大量赋存，经过详细的识别和分类，进而对各个形态进行准确的晶体结构鉴别，确认了该Magnéli相是一种典型的次生纳米颗粒物，并认为其可能与人类活动及燃煤密切相关。
为了揭示该次生纳米颗粒物的形成机制，研究团队通过多次尝试，最终模拟煤燃烧微环境合成了Magnéli相，证明了其源自煤炭中的TiO2，且在煤的燃烧过程中产生。
研究人员还进一步测试了该类次生纳米颗粒物在环境中的稳定性，结果表明这类Magnéli 相的氧化钛在环境中高度稳定，因此可用作环境示踪剂来追踪和评估全球的燃煤活动。
同时，研究团队通过对斑马鱼胚胎的毒理学实验发现，纳米级Magnéli相氧化钛有着不同于二氧化钛纳米颗粒物的光致毒途径，它们在没有光照刺激的条件下更具有生物毒性。
相关专家强调，纳米级Magnéli相氧化钛对于人类健康的影响，还需要进一步在人体组织中进行相关毒性测试来确认。
“由于Magnéli 相由一系列物质组成，不同煤级、不同温度和条件的燃煤产物则含有不同的Magnéli 相单体，精确鉴别有助于指示燃煤的条件，并对燃煤污染进行有效调控。”杨毅教授说，“在医学方面，该种纳米颗粒物的发现也可为肺癌及呼吸道等相关疾病的病理学研究提供新的思路。”
据悉，这项研究由杨毅教授与Hochella教授共同设计。其中杨毅教授为本文第一作者，Hochell教授为通讯作者，华东师范大学为该成果的第一完成单位。其他参与者还有美国弗吉尼亚理工大学陈波博士、Priya教授；美国应用能源研究中心Hower教授；加拿大劳伦森大学Schindler教授；美国杜克大学Di Giulio教授以及吉林大学张立军教授等。
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