石墨烯纳米材料在植物体内的分布、毒性及其环境生态效应研究

发布时间：2023-11-25 04:18

　　石墨烯及其衍生物由于其独特的结构、性质及优越的性能引起广泛关注。石墨烯纳米材料有许多不同方面的应用,促进了石墨烯的工业化大规模生产,石墨烯类产品的种类和产量也逐年递增。因此,石墨烯类产品所潜在的生物安全性问题也随之持续增加,被认为是一种潜在的新型环境污染物。要想评价石墨烯的生物安全性,首先要在环境生物体内对其准确定量,这是研究石墨烯环境行为和生物效应必需的基础数据。同位素比质谱(IRMS)分析是一种通过检测¹³C/¹²C比例变化来定量分析样品中稳定同位素含量的检测方法。本文运用稳定同位素¹³C标记法成功解决了石墨烯在植物体内难以定量的难题,首次获得植物体内石墨烯富集和迁移的数据,并开展了相应的毒性评价。本论文首先以氧化石墨烯(GO)为研究对象,制备了¹³C骨架标记的GO,定量研究GO在小麦组织体内的迁移和分布,在分布数据指导下开展生物毒性效应评价。随后,对比研究含氧量不同的GO和还原石墨烯(RGO)两种石墨烯材料在豌豆中的迁移和分布,并重点考察了两种材料对豌豆光合作用的影响及毒性。最后,比较不同培养...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 石墨烯材料简介
    1.2 石墨烯的环境生物安全性研究
    1.3 石墨烯对植物的生物效应研究
        1.3.1 石墨烯对植物的生物效应研究在环境安全性评估中占有重要位置
        1.3.2 石墨烯对低等植物的生物效应
        1.3.3 石墨烯对高等植物的生物效应
    1.4 本论文研究内容与意义
第二章 ¹³C-骨架标记的氧化石墨烯在小麦中的生物积累和毒性研究
    2.1 前言
    2.2 实验材料和测试方法
        2.2.1 制备¹³C骨架标记的GO和未标记的GO
        2.2.2 植物培养方法
        2.2.3 ¹³C-GO生物积累量测定方法
        2.2.4 小麦植物生物毒性测试方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 ¹³C标记的GO材料的表征
        2.3.2 ¹³C-GO在小麦中的生物积累量
        2.3.3 GO对小麦的生物毒性
        2.3.4 GO对小麦根部损伤测定
    2.4 实验小结
第三章 不同含氧基团的石墨烯在豌豆植物中的迁移、分布、定量和生物毒性的对比研究
    3.1 前言
    3.2 实验材料和方法
        3.2.1 制备¹³C骨架标记的GO和RGO
        3.2.2 制备未标记¹³C骨架标记的GO和RGO
        3.2.3 ¹³C-GO和¹³C-RGO的生物富集量的测定方法
        3.2.4 豌豆植物培养
        3.2.5 豌豆植物生物毒性测试
        3.2.6 豌豆植物组织氧化应激测定
        3.2.7 豌豆植物组织切片和超薄切片测试
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 ¹³C-GO和¹³C-RGO在豌豆植株组织中的生物定量、分布和迁移分析
        3.3.2 对比研究GO和RGO对豌豆植株的毒性差异
    3.4 实验小结
第四章 氧化石墨烯在不同培养体系中生物毒性的差异研究
    4.1 前言
    4.2 实验材料制备与方法
        4.2.1 GO的制备和表征
        4.2.2 GO在蛭石中的滞留率测定方法
        4.2.3 莜麦植物培养方法
        4.2.4 莜麦植株生物毒性评估测试方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 GO的表征
        4.3.2 莜麦植株的生长状况和生理特性对比评估
        4.3.3 莜麦根组织细胞形态的对比评估
        4.3.4 莜麦根组织氧化损伤测定
        4.3.5 GO在蛭石中滞留率的测定
    4.4 实验小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
攻读硕士研究生期间获得的主要成果



本文编号：3867259