北京大学尚静在Carbon发表重要研究成果
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Carbon
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Enhanced oxidative potential and cytotoxicity of high-temperature treated model soot particles due to carbonaceous core oxidation
Cao J.; Tang R.; Zhu J.; Shang J.
Published：2024-05-01
DOI：10.1016/j.carbon.2024.119167
研究背景
在追求减少尾气排放的过程中，高温处理柴油烟尘颗粒是一种常见的净化方法。然而，鲜有研究探讨了高温下烟尘颗粒的特性与对健康的影响之间的关系。这种情况引发了一个重要问题：高温处理是否会改变烟尘颗粒的性质，从而增加其对人体的毒性？
研究内容
一项最新研究发现，当模拟柴油烟尘颗粒在300°C和500°C的高温处理后，其氧化潜力和细胞毒性都得到了显著增强。研究使用了二硫苏糖醇（DTT）方法比较了处理前后模拟柴油烟尘颗粒的物理化学特性、氧化潜力和细胞毒性。结果显示，500°C处理后，烟尘颗粒的含氧官能团、环境持久自由基、表面积和孔体积明显增加，同时透过高分辨透射电镜收集的图像显示出中空核心的出现以及颗粒尺寸的减小，表明烟尘颗粒的碳质核心发生了深层氧化。此外，氧化潜力和细胞毒性的增强与物理化学特性的变化一致。500°C处理时的毒性增加最为显著，这主要归因于核心氧化，无论是与300°C加热相比还是与表面氧化、光照和臭氧老化相比，都表明碳质核心氧化会导致更严重的健康损害。
研究意义
这项研究揭示了高温处理对柴油烟尘颗粒的影响，强调了烟尘颗粒在高温下的氧化增强和细胞毒性提升。这一发现为我们认识到广泛使用的柴油排气处理方式可能带来的潜在毒性提供了重要线索，提示我们需要更多关注这些处理方法所产生颗粒的潜在毒性。
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