本网讯（物质科学与信息技术研究院）近日，环境领域国际顶级期刊Water Research（Nature Index期刊）在线报道了我校物质科学与信息技术研究院环境所吴李君教授团队题为“Formation of extracellular polymeric substances corona on TiO2 nanoparticles: Roles of crystalline phase and exposed facets”的研究成果。物科院环境所副教授杜婷婷为第一作者，杜婷婷及信息材料与智能感知安徽省实验室李通老师为通讯作者，安徽大学为唯一完成单位。
环境中的纳米颗粒（NPs）会与周围环境中的大分子相互作用，在其表面形成生态冠（eco corona），进而影响纳米颗粒的环境归趋和毒性。含有大量微生物胞外聚合物（EPS）的污水处理厂是向环境中排放 NPs 的重要来源，因此，研究NPs表面 EPS 冠的形成至关重要。然而，作为 NPs 本征属性的晶型和晶面如何影响 NPs 上 EPS 冠的形成仍不清楚。该项研究以广泛使用的TiO2NPs为代表，考察了三种具有不同晶型和晶面的 TiO2NPs上 EPS 冠的形成。研究发现TiO2NPs上EPS冠的蛋白质类型和丰度因晶型和晶面而异。具有{101}面和{001}面的锐钛矿分别更倾向吸附分子量较低和H键相关氨基酸含量较高的蛋白质，而具有{110}面的金红石则易吸附疏水性较高的蛋白质。此外，蛋白质的选择性吸附主要取决于TiO2NPs与蛋白质之间的空间位阻、氢键和疏水作用，而这些作用又受到晶型和晶面引起的TiO2NPs聚集状态、表面羟基密度和疏水性变化的影响。此外，晶型和晶面引起的 EPS 冠的变化改变了 TiO2-EPS 冠复合物的聚集状态和氧化潜势。该项研究强调了晶型和晶面在纳米颗粒环境行为中的重要作用，可为纳米颗粒的安全设计提供启示。
晶型晶面对TiO2 NPs表面形成EPS corona的影响机制