Биотестирование токсичности наноматериалов
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы нанотехнологии стали рассматриваться как одна из перспективных высокотехнологичных областей, которая может охватывать многие жизненно важные области человеческой деятельности. Современное нанотехнологий существенно опережает оценку их воздействия на окружающую среду, растений, животных и человека, а имеющиеся в настоящий момент сведения разрозненны и противоречивы. Это связано с тем, что эта область быстро развивается, и, по мнению экспертов, в ближайшем будущем отделы нанотехнологий станут основой для широких процессов применения и нового промышленного пути. С каждым днем в результате расширения отраслей, содержащих наноразмерные частицы, объемы промышленного производства увеличиваются и в настоящее время достигают десятков тысяч тонн в год в развитых странах [1].В настоящее время нанопорошки металлов и их соединений вызывают повышенный интерес в связи с их необычными свойствами. Так, наночастицы оксида цинка (ZnO) находят широкое применение при создании лаков и красок, противомикробных косметологических составов, биодобавок, лекарственных препаратов и составляют около 15 % годового объема производства нанопорошков. Наночастицы ZnO обладают повышенной способностью фотокаталитической деградации многих органических соединений, что высоко востребовано в области экологии и охраны окружающей среды, для обеззараживания вредных отходов [2].
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Общая характеристика нанотехнологий и наноматериалов
1Определение и классификация наноматериалов
2Применение нанотехнологий
3Перспективы использования нанотехнологий в мире и России
Экотоксикологическая характеристика наночастиц ZnO
Характеристика наноразмерных никель-цинковых ферритов
Практическая часть
1Токсичность наноматериала оксида цинка (ZnO) в отношении исследуемого тест-объекта
2Токсичность нано- и микроразмерного никель-цинкового феррита состава Ni0,25Zn0,75Fe2O4 в отношении исследуемого тест-объекта
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Асанова, А.А. Фунгистатическая активность техногенных наночастиц / А.А. Асанова, В.И. Полонский, Н.С. Мануковский, С.В. Хижняк // Проблемы агрохимии и экологии. – 2019. – №. 2. – С. 98-105.
Годымчук, А. Ю. Экология наноматериалов: учебное пособие / А. Ю. Годымчук, Г. Г. Савельев, А. П. Зыкова; под ред. Л. Н. Патрикеева, А. А. Ревиной. - 3-е изд., электрон. - Москва: Лаборатория знаний, 2020. - 275 с.
Анциферова И. В. Источники поступления наночастиц и их влияние на окружающую среду и человека // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2012. – № 7. – С. 5-10.
Сизова, Е.А. Источники поступления наноматериалов в окружающую среду / Е.А. Сизова, Е.А. Кожевникова, С.А. Леднева // Центр научного сотрудничества «Интерактив плюс». – 2016. – 14 с.
Асановa, А.А. Воздействие наночастиц серебра на фотосинтезирующие организмы / А.А. Асанова, В.И. Полонский // Достижения науки и техники АПК. – 2017. – №. 8. – С. 12-15.
Дубовской, А.Н. Распределение нано- и микромасштабных частиц в атмосферных коричневых облаках / А.Н. Дубовской, Л.М. Перник, С.И. Попель // Антропогенная трансформация природной среды: материалы Международной конференции под ред. проф. С.А. Бузмакова, 18 – 21 октября 2010 г. – Пермь: Пермский государственный университет – Т.1. – № 1. – 2010.– С. 276.
Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. – М.: Физматлит, 2005.- 416 с.
Бутова, С.Н., Перспективы использования нанотехнологии в косметике / С.Н. Бутова, Н.Т. Елошвили // Идентификация фальсифицированных пищевых продуктов. Контроль содержания и безопасности наночастиц в продукции сельского хозяйства и пищевых продуктах: Междунар. науч.-практ. конф. ГОУ ВПО «МГУПП». – М., 2009. – С. 21–27.
Поленов, Ю.В. Физико-химические основы нанотехнологий: учеб.пособие / Ю.В.Поленов, М.В.Лукин, Е.В.Егорова; Иван. гос. хим.-технол. ун- т.- Иваново, 2013.- 196 с.
Рассматриваемая нами наноструктура оксида цинка в настоящее время входит в число наиболее перспективных наноматериалов. Растущий интерес к нанопродукции, в состав которой входит оксид цинка, связан с его уникальными функциональными свойствами (противомикробные, вулканизирующие, противокоррозионные, фотокаталитические, пьезоэлектрические и т.д.).Данный металлсодержащий нанопорошок является уникальнейшим функциональным полупроводниковым материалом с широкой запрещённой зоной (3.37 эВ), большой энергией связи экситона (60 мэВ) при комнатной температуре, обладающий эффективной ультрафиолетовой люминесценцией. Сравнительно низкая цена, малое время люминесценции, короткая длина волны излучения (380 нм) способствуют эффективному использованию ZnO в порошковых лазерах, в некоторых устройствах для микроэлектроники, таких как светодиоды и униполярные транзисторы [5]. Также активно исследуются фотокаталитические свойства оксида цинка.Сочетание прозрачности и высокой электропроводности расширяет сферу его применения. Чувствительность электрических свойств к состоянию поверхности, то есть к газовому составу атмосферы, делает ZnO перспективным для создания газовых датчиков [4]. При этом, являясь пьезоэлектриком, оксид цинка может быть использован в различных пьезоэлектрических устройствах. Также он проявляет значительную фотокаталитическую активность. Биологическая инертность ZnO позволяет активно использовать его как компонент лекарственных препаратов и в медицине.