风暴英雄九月喵:纳米材料――二氧化硅对生物体的毒性效应

纳米二氧化硅微粉又称“超微细白炭黑”，带有表面羟基和吸附水，具有粒径小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面的特异性能，以及优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性。纳米二氧化硅微粉能提高材料和产品固有的物理属性和化学性能，是橡胶、化工、轻工、纺织、电子、机械、食品、医药、农业等行业提高产品质量指标所需要的“工业味精”。

　　广泛应用于催化剂，催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料等各种领域。本项目采用的是化学直接合成法，改良国内传统的沉淀法，在生产工艺中采用分段加入酸和缓释剂及表面处理剂方式，控制SiO2粒子生长，破坏粒子表面羟基的相互作用，阻止粒子团聚。

　　
　　纳米微小但损害可能不小———英国媒体最近专门发表文章阐述了这个问题。纳米颗粒可以钻进人的大脑、血管及各种器官，这正是由于纳米微粒十分微小因而可以无孔不入的特性所决定的。今天，如果工业化生产产生大规模的各种各样的等于或小于十亿分之一米的微粒，并广泛地排放于大气环境中，完全有可能对人和动植物造成危害。

纳米二氧化硅微粉又称“超微细白炭黑”，带有表面羟基和吸附水，具有粒径小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面的特异性能，以及优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性。纳米二氧化硅微粉能提高材料和产品固有的物理属性和化学性能，是橡胶、化工、轻工、纺织、电子、机械、食品、医药、农业等行业提高产品质量指标所需要的“工业味精”。
广泛应用于催化剂，催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料等各种领域。本项目采用的是化学直接合成法，改良国内传统的沉淀法，在生产工艺中采用分段加入酸和缓释剂及表面处理剂方式，控制SiO2粒子生长，破坏粒子表面羟基的相互作用，阻止粒子团聚。
该项成果具有工艺流程短、设备数量少、易于操作和控制、产品质量性能稳定、纯度高、粒度小、收率高、原料价廉易得等优点。利用本技术生产的纳米SiO2其物化性能都达到或超过了国内同类产品，其粒径很好的控制在20nm以下，具有很好的表面效应，机械加工性能。这种新型的功能性材料，在表面能、热阻、光吸收、电阻及催化剂载体等方面具有常规材料无法替代的特异性能。
性能特点
采用本技术生产的纳米级二氧化硅，经处理后加入少许在尼龙中，制成增强型纳米级复合材料，该材料外观无差异，但性能优异，具有如下：①结晶速度快，晶体细小；②抗蠕变性能好；③有良好的阻隔性能；④可回收利用10次而性能基本不变；⑤密度小、强度高、刚性好、耐热性强；⑥优异的成型加工性能，无塌坑、溢边等缺陷。可取代聚丙醚等塑料生产汽车引擎部件。加入3-5%的纳米二氧化硅后，其产品更为质轻，冲击强度与纯PA6相同，但拉伸强度提高约63%，热挠曲温度提高约55%，特别适用于生产轻质零部件。
前景
纳米二氧化硅是重要的高科技超微细无机新材料，广泛应用于工业产品的高补强添加剂。用于橡胶、塑料、造纸、油漆、陶瓷、制鞋、树脂、农药、日用化工等行业，享有“材料科学的原点”、“工业味精”之美誉。世界发达国家在工业品中大量使用白炭黑，德国高达064%，而我国不到1%，我国的工业生产质量普遍提高有赖于超微细白炭黑在我国的大规模生产。我国生产白炭黑具有丰富的原料优势，有条件大力发展白炭黑产品，白炭黑为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。随着国民经济的不断发展，国内对超微细白炭黑的需求将会大幅度增长，市场潜力巨大。由于国内传统生产方法受原料来源限制导致产品价格偏高 ，以及生产产品达不到超精微粉级别,因此限制了使用范围，无法满足市场需要。国外限制向中国转让微粉生产技术，进口国外产品价格又偏高。
本技术较好的解决了以上问题，其工艺流程短，生产耗能低，成本低，价格是进口同类产品的二分之一，完全可以替代进口同类产品，具有明显的市场竞争优势。
纳米微小但损害可能不小———英国媒体最近专门发表文章阐述了这个问题。纳米颗粒可以钻进人的大脑、血管及各种器官，这正是由于纳米微粒十分微小因而可以无孔不入的特性所决定的。今天，如果工业化生产产生大规模的各种各样的等于或小于十亿分之一米的微粒，并广泛地排放于大气环境中，完全有可能对人和动植物造成危害。但也有研究人员认为，只要做好防备，在纳米技术的生产工艺和技术上保证高质量，是可以避免或减少这样的伤害的。其实，汽车尾气中的碳微粒、焊接生产中的氧化锰等，都是工业生产和技术创新与使用中有意无意产生的形形色色的纳米分子。人们已经早就暴露于这样的数以吨计的纳米分子中。纳米技术尽管还处于雏形，但世界科技界和实业界已经在为其应用到人类生活的实践将要产生的巨大经济效应而欢欣鼓舞了。甚至很多人预测，这将是继IT技术之后推动社会经济发展的又一种巨大的科技推动力和生产力，而且不会像生物医学与基因技术那样导致许多负面影响，让人产生数不清的忧虑并引发无休无止的伦理和法律论争。 那么，纳米技术是不是像人们想象得那么安全？现在不仅是一些门外汉，就连一些专业人员都对纳米技术可能存在的隐患提出了看法。因为微小，所以可以无孔不入，包括人类的大脑 .2004年7月11日英国《独立报》上发表了署名查尔斯的文章，首先是欢迎人类发明和创造了纳米技术，是人类创造力的成功，然后话锋一转，警告这一技术可能对人类带来危害。而在此之前，剑桥大学退休的工程学教授约翰·卡洛尔早就表达了与查尔斯相同的对纳米和IT技术的担心，而且写成报告(内含一些证据)上交英国皇家工程协会和皇家工程研究院。因为，纳米技术可以制作微型计算机和微小的医学器械，但也有可能进行自我复制而难以控制。当然，这些人的担心尽管引起了反响，但还没有真正掀起波澜。不过，当一些纳米技术对生物健康和生命不利影响的证据慢慢显现时，人们对纳米技术的担心终于提到议事日程上来了。纳米是一米的十亿分之一，或人类头发直径的1/80000,这就意味着这种极其微小的颗粒可以无孔不入，对人和生物的健康可能造成危害。最近美国的一项发现对纳米可能存在的危害提供了比较有力的证据。 美国南方卫理公会大学毒理学家伊娃·奥伯多斯特用捕获的一种鱼———黑鲈进行了一种暴露于纳米分子的实验。奥伯多斯特把这条鱼暴露于球状分子碳-60的各种浓度不同的环境中，结果发现两天之后鱼的肝脏内出现了对入侵物———碳-60分子的免疫反应。而且碳-60分子可能已经对大脑造成了伤害，破坏了对大脑和中枢神经系统起保护作用的细胞。有专家认为，如果防备措施得力，伤害是可以避免的碳-60分子实际上就是无数纳米分子中的一种，也是富勒微粒家族中的成员之一。富勒微粒早就用于精密仪器制造，它的得名来自于设计网格球形穹顶的建筑师富勒·巴克敏斯特。富勒微粒以其独特的分子结构和抗热性而广泛地使用于各种工业产品，如燃料电池、高温润滑材料等。发现碳-60分子可能损害人和生物的神经组织无疑加大了人们对纳米技术潜在危险性的担心。而且这种担心在逐渐加深，因为在历史上研究人员也发现过其他纳米分子曾对人的大脑有过类似的伤害。比如，1941年，美国霍普金斯医院的研究人员发现，纳米颗粒在被人吸收后可以钻进大脑，这正是由于纳米微粒十分微小因而可以无孔不入的特性所决定的。一些微小的病毒分子实际上就是纳米分子，当时研究人员发现黑猩猩和猕猴吸入了空气中的脊髓灰质炎(小儿麻痹症)病毒分子后，一些病毒分子就钻入到接收嗅觉信号的神经通道，破坏了起保护作用的血脑屏障。 今天，如果工业化生产产生大规模的各种各样的等于或小于十亿分之一米的微粒，并广泛地排放于大气环境中，完全有可能对人和动植物造成危害，因为纳米分子可以无孔不入，损害人和生物的大脑、血管及各种器官。但是，对于这种损害，也有研究人员认为担心是可以的，但只要做好防备和在纳米技术的生产工艺及技术上保证高质量，是可以避免或减少这样的伤害的。比如，最早发现富勒微粒的美国赖斯大学生物和环境纳米技术中心主任薇姬·科尔文就认为，并非所有的富勒微粒都有毒，因为可以对富勒微粒加进保护膜。而在奥伯多斯特对鲈鱼的研究中，没有对富勒微粒使用保护膜。如果对富勒微粒使用保护膜，即使它们进入人和生物体内，也可以消除富勒微粒对生物的毒害。科尔文还指出，使用富勒微粒时，该微粒都有极其稳定的表面涂层，后者不仅能将富勒微粒的球面覆盖起来，而且能通过化学反应把表层物质和碳元素结合在一起。所以，对人和生物的危害不会很大。比起现在空气中的众多微粒(纳米)分子，富勒分子的危害和污染只能是小巫见大巫。比如，汽车尾气中的碳微粒、焊接生产中的氧化锰等，都是工业生产和技术创新与使用中有意无意产生的形形色色的纳米分子。人们已经早就暴露于这样的数以吨计的纳米分子中。虽然对纳米不必惊慌，但广泛使用纳米技术前应该进行谨慎的观察和论证,虽然科尔文对富勒分子的解释可以减少人们的担心，但是也更增加了人们对今天各种各样释放于环境中的纳米分子的担心。凑巧的是，多年来奥伯多斯特的父亲、罗彻斯特大学颗粒物质研究中心主任冈特·奥伯多斯特也在对纳米分子进行毒性研究。他的研究表明，从猴子到老鼠，都可能通过嗅觉通道吸入超细微粒而使身体受到损害。更令人担心的是，人也有这样的通道，因而形形色色的纳米分子极有可能对人造成危害。当然冈特也提醒说，人们现在不必对纳米技术感到惊慌，因为一方面不是所有的纳米颗粒都有毒性，它们是不确定的；另一方面可能大多数人工微粒都是无害的，当然这需要研究来证实.对于纳米技术的担心，也许查尔斯王子的观点值得考虑。他拿20世纪60年代曾广泛使用的一种药物“反应停”来做相类似的类比。他说，以“反应停”灾难为例(曾造成数以万计的畸形胎儿，即四肢短小或无上肢的“海豹儿”)，假如纳米技术不造成相似的混乱才是令人吃惊的，除非进行适宜的管理和谨慎从事。言下之意是，正如当初并没有彻底弄清反应停的药理作用就盲目地应用于孕妇以制止早期怀孕反应一样，结果造成了数以万计的畸形儿诞生。如果在广泛使用纳米技术前不进行谨慎的观察和论证，并通过实验证明它们对人体和生物无毒，就有可能造成类似“反应停”一样的灾难。 http://www.aqkp.org/asp/gnews/detail.asp?n_id=511

纳米二氧化硅微粉又称“超微细白炭黑”，带有表面羟基和吸附水，具有粒径小、比表面积大、化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面的特异性能，以及优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性。纳米二氧化硅微粉能提高材料和产品固有的物理属性和化学性能，是橡胶、化工、轻工、纺织、电子、机械、食品、医药、农业等行业提高产品质量指标所需要的“工业味精”。
广泛应用于催化剂，催化剂载体，石油化工，脱色剂，消光剂，橡胶补强剂，塑料充填剂，油墨增稠剂，金属软性磨光剂，绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料等各种领域。本项目采用的是化学直接合成法，改良国内传统的沉淀法，在生产工艺中采用分段加入酸和缓释剂及表面处理剂方式，控制SiO2粒子生长，破坏粒子表面羟基的相互作用，阻止粒子团聚。
该项成果具有工艺流程短、设备数量少、易于操作和控制、产品质量性能稳定、纯度高、粒度小、收率高、原料价廉易得等优点。利用本技术生产的纳米SiO2其物化性能都达到或超过了国内同类产品，其粒径很好的控制在20nm以下，具有很好的表面效应，机械加工性能。这种新型的功能性材料，在表面能、热阻、光吸收、电阻及催化剂载体等方面具有常规材料无法替代的特异性能。
性能特点
采用本技术生产的纳米级二氧化硅，经处理后加入少许在尼龙中，制成增强型纳米级复合材料，该材料外观无差异，但性能优异，具有如下：①结晶速度快，晶体细小；②抗蠕变性能好；③有良好的阻隔性能；④可回收利用10次而性能基本不变；⑤密度小、强度高、刚性好、耐热性强；⑥优异的成型加工性能，无塌坑、溢边等缺陷。可取代聚丙醚等塑料生产汽车引擎部件。加入3-5%的纳米二氧化硅后，其产品更为质轻，冲击强度与纯PA6相同，但拉伸强度提高约63%，热挠曲温度提高约55%，特别适用于生产轻质零部件。
前景
纳米二氧化硅是重要的高科技超微细无机新材料，广泛应用于工业产品的高补强添加剂。用于橡胶、塑料、造纸、油漆、陶瓷、制鞋、树脂、农药、日用化工等行业，享有“材料科学的原点”、“工业味精”之美誉。世界发达国家在工业品中大量使用白炭黑，德国高达064%，而我国不到1%，我国的工业生产质量普遍提高有赖于超微细白炭黑在我国的大规模生产。我国生产白炭黑具有丰富的原料优势，有条件大力发展白炭黑产品，白炭黑为相关工业领域的发展提供了新材料基础和技术保证。随着国民经济的不断发展，国内对超微细白炭黑的需求将会大幅度增长，市场潜力巨大。由于国内传统生产方法受原料来源限制导致产品价格偏高 ，以及生产产品达不到超精微粉级别,因此限制了使用范围，无法满足市场需要。国外限制向中国转让微粉生产技术，进口国外产品价格又偏高。
本技术较好的解决了以上问题，其工艺流程短，生产耗能低，成本低，价格是进口同类产品的二分之一，完全可以替代进口同类产品，具有明显的市场竞争优势。
纳米微小但损害可能不小———英国媒体最近专门发表文章阐述了这个问题。纳米颗粒可以钻进人的大脑、血管及各种器官，这正是由于纳米微粒十分微小因而可以无孔不入的特性所决定的。今天，如果工业化生产产生大规模的各种各样的等于或小于十亿分之一米的微粒，并广泛地排放于大气环境中，完全有可能对人和动植物造成危害。但也有研究人员认为，只要做好防备，在纳米技术的生产工艺和技术上保证高质量，是可以避免或减少这样的伤害的。其实，汽车尾气中的碳微粒、焊接生产中的氧化锰等，都是工业生产和技术创新与使用中有意无意产生的形形色色的纳米分子。人们已经早就暴露于这样的数以吨计的纳米分子中。纳米技术尽管还处于雏形，但世界科技界和实业界已经在为其应用到人类生活的实践将要产生的巨大经济效应而欢欣鼓舞了。甚至很多人预测，这将是继IT技术之后推动社会经济发展的又一种巨大的科技推动力和生产力，而且不会像生物医学与基因技术那样导致许多负面影响，让人产生数不清的忧虑并引发无休无止的伦理和法律论争。 那么，纳米技术是不是像人们想象得那么安全？现在不仅是一些门外汉，就连一些专业人员都对纳米技术可能存在的隐患提出了看法。因为微小，所以可以无孔不入，包括人类的大脑 .2004年7月11日英国《独立报》上发表了署名查尔斯的文章，首先是欢迎人类发明和创造了纳米技术，是人类创造力的成功，然后话锋一转，警告这一技术可能对人类带来危害。而在此之前，剑桥大学退休的工程学教授约翰·卡洛尔早就表达了与查尔斯相同的对纳米和IT技术的担心，而且写成报告(内含一些证据)上交英国皇家工程协会和皇家工程研究院。因为，纳米技术可以制作微型计算机和微小的医学器械，但也有可能进行自我复制而难以控制。当然，这些人的担心尽管引起了反响，但还没有真正掀起波澜。不过，当一些纳米技术对生物健康和生命不利影响的证据慢慢显现时，人们对纳米技术的担心终于提到议事日程上来了。纳米是一米的十亿分之一，或人类头发直径的1/80000,这就意味着这种极其微小的颗粒可以无孔不入，对人和生物的健康可能造成危害。最近美国的一项发现对纳米可能存在的危害提供了比较有力的证据。 美国南方卫理公会大学毒理学家伊娃·奥伯多斯特用捕获的一种鱼———黑鲈进行了一种暴露于纳米分子的实验。奥伯多斯特把这条鱼暴露于球状分子碳-60的各种浓度不同的环境中，结果发现两天之后鱼的肝脏内出现了对入侵物———碳-60分子的免疫反应。而且碳-60分子可能已经对大脑造成了伤害，破坏了对大脑和中枢神经系统起保护作用的细胞。有专家认为，如果防备措施得力，伤害是可以避免的碳-60分子实际上就是无数纳米分子中的一种，也是富勒微粒家族中的成员之一。富勒微粒早就用于精密仪器制造，它的得名来自于设计网格球形穹顶的建筑师富勒·巴克敏斯特。富勒微粒以其独特的分子结构和抗热性而广泛地使用于各种工业产品，如燃料电池、高温润滑材料等。发现碳-60分子可能损害人和生物的神经组织无疑加大了人们对纳米技术潜在危险性的担心。而且这种担心在逐渐加深，因为在历史上研究人员也发现过其他纳米分子曾对人的大脑有过类似的伤害。比如，1941年，美国霍普金斯医院的研究人员发现，纳米颗粒在被人吸收后可以钻进大脑，这正是由于纳米微粒十分微小因而可以无孔不入的特性所决定的。一些微小的病毒分子实际上就是纳米分子，当时研究人员发现黑猩猩和猕猴吸入了空气中的脊髓灰质炎(小儿麻痹症)病毒分子后，一些病毒分子就钻入到接收嗅觉信号的神经通道，破坏了起保护作用的血脑屏障。 今天，如果工业化生产产生大规模的各种各样的等于或小于十亿分之一米的微粒，并广泛地排放于大气环境中，完全有可能对人和动植物造成危害，因为纳米分子可以无孔不入，损害人和生物的大脑、血管及各种器官。但是，对于这种损害，也有研究人员认为担心是可以的，但只要做好防备和在纳米技术的生产工艺及技术上保证高质量，是可以避免或减少这样的伤害的。比如，最早发现富勒微粒的美国赖斯大学生物和环境纳米技术中心主任薇姬·科尔文就认为，并非所有的富勒微粒都有毒，因为可以对富勒微粒加进保护膜。而在奥伯多斯特对鲈鱼的研究中，没有对富勒微粒使用保护膜。如果对富勒微粒使用保护膜，即使它们进入人和生物体内，也可以消除富勒微粒对生物的毒害。科尔文还指出，使用富勒微粒时，该微粒都有极其稳定的表面涂层，后者不仅能将富勒微粒的球面覆盖起来，而且能通过化学反应把表层物质和碳元素结合在一起。所以，对人和生物的危害不会很大。比起现在空气中的众多微粒(纳米)分子，富勒分子的危害和污染只能是小巫见大巫。比如，汽车尾气中的碳微粒、焊接生产中的氧化锰等，都是工业生产和技术创新与使用中有意无意产生的形形色色的纳米分子。人们已经早就暴露于这样的数以吨计的纳米分子中。虽然对纳米不必惊慌，但广泛使用纳米技术前应该进行谨慎的观察和论证,虽然科尔文对富勒分子的解释可以减少人们的担心，但是也更增加了人们对今天各种各样释放于环境中的纳米分子的担心。凑巧的是，多年来奥伯多斯特的父亲、罗彻斯特大学颗粒物质研究中心主任冈特·奥伯多斯特也在对纳米分子进行毒性研究。他的研究表明，从猴子到老鼠，都可能通过嗅觉通道吸入超细微粒而使身体受到损害。更令人担心的是，人也有这样的通道，因而形形色色的纳米分子极有可能对人造成危害。当然冈特也提醒说，人们现在不必对纳米技术感到惊慌，因为一方面不是所有的纳米颗粒都有毒性，它们是不确定的；另一方面可能大多数人工微粒都是无害的，当然这需要研究来证实.对于纳米技术的担心，也许查尔斯王子的观点值得考虑。他拿20世纪60年代曾广泛使用的一种药物“反应停”来做相类似的类比。他说，以“反应停”灾难为例(曾造成数以万计的畸形胎儿，即四肢短小或无上肢的“海豹儿”)，假如纳米技术不造成相似的混乱才是令人吃惊的，除非进行适宜的管理和谨慎从事。言下之意是，正如当初并没有彻底弄清反应停的药理作用就盲目地应用于孕妇以制止早期怀孕反应一样，结果造成了数以万计的畸形儿诞生。如果在广泛使用纳米技术前不进行谨慎的观察和论证，并通过实验证明它们对人体和生物无毒，就有可能造成类似“反应停”一样的灾难。 http://www.aqkp.org/asp/gnews/detail.asp?n_id=511