近日，在上海大学王海芳教授指导下，课题组的研究成果“Phytotoxicity of VO2 nanoparticles with different sizes to pea seedlings”在二区Top期刊《Ecotoxicol. Environ. Safe.》（IF= 7.129）发表（研究生李裙为第一作者）。
二氧化钒（VO2）具有优异的半导体-金属相变特性，作为热致变色材料，块体 VO2 在温度低于68℃时呈单斜晶系结构,温度高于68℃时呈四方晶系结构,随着温度变化VO2 发生相变且相变可逆。因此，VO2在热传感、电子学、多响应力学、节能、显示设备、光存储设备、光开关、辐射热计和智能层等方面有广泛应用。
VO2 纳米粒子（NPs）响应环境温度，在可见光透过率不变的情况下，可通过从低温下的红外透明半导体状态变为高温下的红外反射金属状态来调节近红外辐射。 因此，VO2 NPs在智能窗中的应用取得了重要的进展，相关专利申请和授权日益增多。VO2 NPs的年产量急剧增加，导致VO2 NPs不可避免地释放到环境中，成为新的钒污染来源。尽管钒离子的植物毒性已经被揭示，VO2 NPs在植物体内的蓄积和毒性尚不清楚。为确保 VO2 NPs 的安全应用，迫切需要研究 VO2 NPs 的环境危害和风险。
在本研究中，我们报道了 VO2 NPs 对豌豆幼苗生长和光合作用的抑制作用。实验室合成的单斜 VO2 NPs (N-VO2)、商业化的VO2 NPs (S-VO2) 和商业化的微米尺寸 VO2 颗粒 (M-VO2) 均不影响豌豆种子的萌发。S-VO2 和 N-VO2 在 10 mg/L 及更高浓度抑制豌豆幼苗生长，而M-VO2 则需要100 mg/L 才产生生长抑制效应。VO2颗粒对叶绿素含量没有影响，但三种VO2都会导致叶片的光合作用显着降低，影响程度为N-VO2 > S-VO2 > M-VO2。叶片光合作用的抑制被归因于高浓度VO2颗粒对光系统II受体侧的破坏。VO2 NPs在培养体系中部分溶解，钒在根中的生物富集引起了氧化损伤并改变了根结构是产生植物毒性的来源。上述研究结果表明VO2 NPs的植物毒性与其浓度、粒径大小和结晶度有关。本研究为VO2 NPs的环境安全性评价提供了重要的植物毒性相关数据。
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