中國粉體網(wǎng)訊 工學(xué)院力學(xué)與工程科學(xué)系、應(yīng)用物理與技術(shù)研究中心段慧玲課題組、王建祥課題組與蘇州大學(xué)Mario Lanza課題組、中國疾病預(yù)防控制中心吳亞西課題組，以及美國羅格斯大學(xué)林灝博士合作，對空氣污染物PM2.5（細(xì)顆粒物）進(jìn)行納米性能表征，取得了重要發(fā)現(xiàn)，研究成果于7月16日發(fā)表在Nature出版集團(tuán)期刊Scientific Reports上，論文題目為《對空氣污染物PM2.5顆粒的納米表征揭示出煤煙聚集物的高粘附性和聚合性》(Nanoscale characterization of PM2.5 airborne pollutants reveals high adhesiveness and aggregation capability of soot particles, Sci. Rep., DOI: 10.1038/srep11232)。
在所有污染中，空氣污染已經(jīng)成為很多現(xiàn)代都市的主要問題，不僅僅局限在中國，而是世界性的，受其影響的人口達(dá)數(shù)十億。例如，在2013年，北京有超過219天PM2.5濃度超過世界衛(wèi)生組織給出的極限值�？諝馕廴締栴}已經(jīng)受到了中國社會的空前關(guān)注。在所有的有害空氣污染物中，空氣動力學(xué)直徑小于等于2.5微米的細(xì)小顆粒 (PM2.5) 對人類健康最具危害性，因為它們可以侵入最小的氣管而進(jìn)入肺部。
在過去的幾年中，有很多研究報道了PM2.5的數(shù)量、尺寸、形狀、成分、來源以及對人類健康的影響。雖然化學(xué)毒性對健康影響重大，但并不是對顆粒危害性唯一的影響因素，顆粒的形狀、表面性質(zhì)等形貌因素也因其動力學(xué)行為和熱力學(xué)性質(zhì)對顆粒的危害性行為有顯著影響。該研究通過測量PM2.5 顆粒的表面粗糙度和粘附力，首次報道了PM2.5 空氣污染物的納米力學(xué)性質(zhì)， 而且通過使用原子力顯微鏡 (AFM) 評估了哪類PM2.5大氣污染物最具毒害性。
該研究認(rèn)為PM2.5 空氣污染物主要分為四類：蓬松的煤煙聚集物（soot aggregate）、長條狀礦物灰塵、球狀浮塵，以及其他顆粒物。研究結(jié)果表明，蓬松且富集碳的煤煙聚集物，具有很高的粘附性，易于聚集其他種類的顆粒，導(dǎo)致了其化學(xué)成分的混合及毒性的增強。而且，當(dāng)這種煤煙聚集物接觸到人體時，它的強粘附性可能會使我們的皮膚和細(xì)胞更加持久地接觸這些污染物，從而會對人體造成危害�；诖�，這種來自碳?xì)浠衔锊煌耆紵傻呐钏汕腋患嫉拿簾熅奂锟赡苁菍θ梭w最具毒害的。
上述研究工作得到了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目和國家自然科學(xué)基金 (NSFC) 的支持。
圖：(a) 和 (b) 分別為表面很粗糙的PM2.5煤煙聚集物（soot aggregate）的掃描電子顯微鏡 (SEM) 和原子力顯微鏡 (AFM) 圖。 (c) 為在表面粗糙度不同的顆粒上所做的力-位移曲線。(d) 為顆粒粘附力的威布爾概率圖。數(shù)據(jù)收集于兩組不同的PM2.5顆粒上（分別為表面粗糙低和高的顆粒）。(e) 為顆粒的化學(xué)成分柱狀分布圖。顆粒按表面粗糙度劃分為三類，數(shù)據(jù)通過掃描電子顯微鏡/ X光能量色散譜分析得到。(f) 為一個煤煙聚集物（soot aggregate）將球狀浮塵和長條狀礦物灰塵聚集在一起的例子。
在所有污染中，空氣污染已經(jīng)成為很多現(xiàn)代都市的主要問題，不僅僅局限在中國，而是世界性的，受其影響的人口達(dá)數(shù)十億。例如，在2013年，北京有超過219天PM2.5濃度超過世界衛(wèi)生組織給出的極限值�？諝馕廴締栴}已經(jīng)受到了中國社會的空前關(guān)注。在所有的有害空氣污染物中，空氣動力學(xué)直徑小于等于2.5微米的細(xì)小顆粒 (PM2.5) 對人類健康最具危害性，因為它們可以侵入最小的氣管而進(jìn)入肺部。
在過去的幾年中，有很多研究報道了PM2.5的數(shù)量、尺寸、形狀、成分、來源以及對人類健康的影響。雖然化學(xué)毒性對健康影響重大，但并不是對顆粒危害性唯一的影響因素，顆粒的形狀、表面性質(zhì)等形貌因素也因其動力學(xué)行為和熱力學(xué)性質(zhì)對顆粒的危害性行為有顯著影響。該研究通過測量PM2.5 顆粒的表面粗糙度和粘附力，首次報道了PM2.5 空氣污染物的納米力學(xué)性質(zhì)， 而且通過使用原子力顯微鏡 (AFM) 評估了哪類PM2.5大氣污染物最具毒害性。
該研究認(rèn)為PM2.5 空氣污染物主要分為四類：蓬松的煤煙聚集物（soot aggregate）、長條狀礦物灰塵、球狀浮塵，以及其他顆粒物。研究結(jié)果表明，蓬松且富集碳的煤煙聚集物，具有很高的粘附性，易于聚集其他種類的顆粒，導(dǎo)致了其化學(xué)成分的混合及毒性的增強。而且，當(dāng)這種煤煙聚集物接觸到人體時，它的強粘附性可能會使我們的皮膚和細(xì)胞更加持久地接觸這些污染物，從而會對人體造成危害�；诖�，這種來自碳?xì)浠衔锊煌耆紵傻呐钏汕腋患嫉拿簾熅奂锟赡苁菍θ梭w最具毒害的。
上述研究工作得到了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目和國家自然科學(xué)基金 (NSFC) 的支持。
圖：(a) 和 (b) 分別為表面很粗糙的PM2.5煤煙聚集物（soot aggregate）的掃描電子顯微鏡 (SEM) 和原子力顯微鏡 (AFM) 圖。 (c) 為在表面粗糙度不同的顆粒上所做的力-位移曲線。(d) 為顆粒粘附力的威布爾概率圖。數(shù)據(jù)收集于兩組不同的PM2.5顆粒上（分別為表面粗糙低和高的顆粒）。(e) 為顆粒的化學(xué)成分柱狀分布圖。顆粒按表面粗糙度劃分為三類，數(shù)據(jù)通過掃描電子顯微鏡/ X光能量色散譜分析得到。(f) 為一個煤煙聚集物（soot aggregate）將球狀浮塵和長條狀礦物灰塵聚集在一起的例子。
