中國粉體網(wǎng)訊  日前，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所應(yīng)用等離子體研究室陳長倫課題組研究了氧化石墨烯納米材料在自然水環(huán)境中的遷移行為，以及氧化石墨烯與微生物、抗生素之間的相互作用機(jī)理。相關(guān)研究分別發(fā)表在英國皇家化學(xué)會核心期刊《環(huán)境科學(xué)：納米》（Environmental Science: Nano）和愛思唯爾核心期刊《危險(xiǎn)材料》（Journal of Hazardous Materials）上。

自從氧化石墨烯發(fā)現(xiàn)以來，其優(yōu)異的物理化學(xué)特性使其得到了廣泛的應(yīng)用，然而其在合成使用以及排放過程中不可避免的造成了環(huán)境污染。陳長倫課題組研究了氧化石墨烯納米材料在自然水（董鋪水庫、南淝河和巢湖）環(huán)境中的遷移行為。研究發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯的沉降取決于水環(huán)境中的金屬陽離子（鉀、鈣、鈉、鎂等）的價(jià)態(tài)和濃度，而自然水中的有機(jī)質(zhì)會穩(wěn)定氧化石墨烯。

課題組進(jìn)一步研究了氧化石墨烯對細(xì)菌的毒性以及對抗生素殺菌能力的影響。該研究選取了三種常見抗生素（鹽酸林可霉素、氯霉素和硫酸慶大霉素）和兩種細(xì)菌（大腸桿菌和金黃葡萄球菌），發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯對細(xì)菌的危害取決于氧化石墨烯的濃度和接觸時(shí)間，對抗生素殺菌能力的影響取決于氧化石墨烯與抗生素的相互作用力，并通過能量密度泛函理論計(jì)算研究了氧化石墨烯與三種抗生素之間的吸附能。該研究發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯會破壞細(xì)菌細(xì)胞膜的完整性，而氧化石墨烯對抗生素的抗菌能力的影響取決于多種因素。如非生物因素(氧化石墨烯的物理化學(xué)性質(zhì)、抗生素的物理化學(xué)性質(zhì)、氧化石墨烯和抗生素的相互作用)和生物因素(如細(xì)菌的物理化學(xué)性質(zhì)、細(xì)菌對抗生素的敏感性、氧化石墨烯與細(xì)菌之間的相互作用等)。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。