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Influence of Oxygen-Containing Functional Groups on the Environmental Properties, Transformations, and Toxicity of Carbon Nanotubes.
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2020-09-22 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00351 Alyssa R Deline 1 , Benjamin P Frank 1 , Casey L Smith 1 , Leslie R Sigmon 1 , Alexa N Wallace 1 , Miranda J Gallagher 2 , David G Goodwin 1 , David P Durkin 3 , D Howard Fairbrother 1
Chemical Reviews ( IF 51.4 ) Pub Date : 2020-09-22 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00351 Alyssa R Deline 1 , Benjamin P Frank 1 , Casey L Smith 1 , Leslie R Sigmon 1 , Alexa N Wallace 1 , Miranda J Gallagher 2 , David G Goodwin 1 , David P Durkin 3 , D Howard Fairbrother 1
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Carbon nanotubes (CNTs) have unique physical and chemical properties that drive their use in a variety of commercial and industrial applications. CNTs are commonly oxidized prior to their use to enhance dispersion in polar solvents by deliberately grafting oxygen-containing functional groups onto CNT surfaces. In addition, CNT surface oxides can be unintentionally formed or modified after CNTs are released into the environment through exposure to reactive oxygen species and/or ultraviolet irradiation. Consequently, it is important to understand the impact of CNT surface oxidation on the environmental fate, transport, and toxicity of CNTs. In this review, we describe the specific role of oxygen-containing functional groups on the important environmental behaviors of CNTs in aqueous media (e.g., colloidal stability, adsorption, and photochemistry) as well as their biological impact. We place special emphasis on the value of systematically varying and quantifying surface oxides as a route to identifying quantitative structure–property relationships. The role of oxygen-containing functional groups in regulating the efficacy of CNT-enabled water treatment technologies and the influence of surface oxides on other carbon-based nanomaterials are also evaluated and discussed.
中文翻译：
含氧官能团对碳纳米管的环境特性、转化和毒性的影响。
碳纳米管 (CNT) 具有独特的物理和化学特性，推动了它们在各种商业和工业应用中的使用。碳纳米管通常在使用前被氧化，以通过有意将含氧官能团接枝到碳纳米管表面来增强在极性溶剂中的分散。此外，在通过暴露于活性氧和/或紫外线照射将 CNT 释放到环境中后，CNT 表面氧化物可能会无意中形成或改性。因此，了解 CNT 表面氧化对 CNT 的环境归宿、运输和毒性的影响非常重要。在这篇综述中，我们描述了含氧官能团对碳纳米管在水性介质中的重要环境行为（例如胶体稳定性、吸附、和光化学）以及它们的生物影响。我们特别强调系统地改变和量化表面氧化物的价值，作为识别定量结构 - 性质关系的途径。还评估和讨论了含氧官能团在调节基于 CNT 的水处理技术的功效中的作用以及表面氧化物对其他碳基纳米材料的影响。
更新日期：2020-10-29
中文翻译：
含氧官能团对碳纳米管的环境特性、转化和毒性的影响。
碳纳米管 (CNT) 具有独特的物理和化学特性，推动了它们在各种商业和工业应用中的使用。碳纳米管通常在使用前被氧化，以通过有意将含氧官能团接枝到碳纳米管表面来增强在极性溶剂中的分散。此外，在通过暴露于活性氧和/或紫外线照射将 CNT 释放到环境中后，CNT 表面氧化物可能会无意中形成或改性。因此，了解 CNT 表面氧化对 CNT 的环境归宿、运输和毒性的影响非常重要。在这篇综述中，我们描述了含氧官能团对碳纳米管在水性介质中的重要环境行为（例如胶体稳定性、吸附、和光化学）以及它们的生物影响。我们特别强调系统地改变和量化表面氧化物的价值，作为识别定量结构 - 性质关系的途径。还评估和讨论了含氧官能团在调节基于 CNT 的水处理技术的功效中的作用以及表面氧化物对其他碳基纳米材料的影响。
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