二氧化钛纳米材料生物效应与安全应用

《纳米科学技术大系》序

《纳米安全性丛书》序

前言

第1章 二氧化钛纳米材料的应用领域

1.1 钛白工业的发展

1.1.1 钛资源储量

1.1.2 生产现状

1.2 二氧化钛纳米材料光催化特性的应用

1.2.1 二氧化钛纳米材料光催化机理

1.2.2 污水治理

1.2.3 气体净化

1.2.4 抗菌杀菌

1.3 二氧化钛纳米材料紫外吸收特性的应用

1.3.1 二氧化钛纳米材料紫外吸收机理

1.3.2 化妆品

1.3.3 塑料

1.3.4 玻壳

1.3.5 耐候颜料

1.4 二氧化钛纳米材料亲水性的应用

1.4.1 亲水性及疏水性机理

1.4.2 亲水性和疏水性的应用

1.5 二氧化钛纳米材料的其他应用

1.5.1 国防领域

1.5.2 特殊颜料

1.5.3 染料敏化电池

参考文献

第2章 二氧化钛纳米材料的生产制备方法

2.1 二氧化钛的生产现状

2.2 二氧化钛的工业生产技术

2.2.1 硫酸法

2.2.2 氯化法

2.2.3 盐酸法

2.3 二氧化钛纳米材料的制备

2.3.1 气相法

2.3.2 液相法

2.3.3 固相法

参考文献

第3章 二氧化钛纳米材料的特性与表征

3.1 二氧化钛纳米材料的特性

3.1.1 超微性

3.1.2 高效光催化活性

3.1.3 紫外吸收性

3.1.4 生物效应

3.2 二氧化钛纳米材料的表征

3.2.1 X射线荧光分析与电感耦合等离子体质谱分析

3.2.2 激光粒度分析法与小角X射线散射

3.2.3 电子显微镜

3.2.4 X射线衍射及电子衍射

3.2.5 扫描探针技术

3.2.6 电子能谱

3.2.7 振动谱

3.2.8 紫外可见光谱

3.2.9 电子顺磁共振

3.2.10 比表面积测定

3.2.1l 电场诱导表面光电压谱

3.2.12 荧光光谱

3.2.13 红外光谱

3.2.14 光电流谱

3.2.15 表面羟基含量的测定

3.2.16 热重-差热分析

3.2.17 差示扫描量热法

3.2.18 纳米粒表面电性能检测

3.2.19 润湿接触角的测定

3.2.20 沉降性检测

3.2.2l 亲油化度的测定

3.2.22 活化指数的测定

3.2.23 悬浮率的测定

参考文献

第4章 二氧化钛纳米材料的流行病学研究

4.1 流行病学简介

4.1.1 流行病学定义

4.1.2 流行病学原理及应用

4.1.3 流行病学与其他学科的关系

4.1.4 职业流行病学研究方法

4.2 二氧化钛生产现状

4.3 动物实验研究

4.4 人群流行病学研究

4.4.1 二氧化钛生产方法

4.4.2 暴露评价

4.4.3 欧美主要流行病学研究

4.4.4 国内研究

4.5 工作场所对二氧化钛粉尘的控制

4.5.1 法律措施

4.5.2 技术措施

4.5.3 卫生保健措施

4.6 展望

参考文献

第5章 二氧化钛纳米材料的暴露途径

5.1 人群的暴露模式

5.1.1 呼吸暴露

5.1.2 消化道暴露

5.1.3 皮肤暴露

5.1.4 呼吸暴露、消化道暴露和皮肤暴露之间的关系

5.2 动物研究的暴露途径

5.2.1 急性毒性试验

5.2.2 亚急性毒性试验

5.2.3 慢性毒性试验

5.2.4 专门毒性试验

5.3 生态系统的暴露

参考文献

第6章 二氧化钛纳米材料与生物体的相互作用及其与纳米特性的相关性

6.1 二氧化钛纳米材料对肺部的作用

6.1.1 粒径

6.1.2 表面积

6.1.3 颗粒形状

6.1.4 表面化学特性

6.1.5 生物体的种属差异

6.2 二氧化钛纳米材料对肝脏和肾脏的作用

6.3 二氧化钛纳米材料对心血管系统的影响

6.4 二氧化钛纳米材料对神经系统和生殖系统的影响

6.4.1 对神经系统的作用

6.4.2 对生殖系统的作用

6.5 代谢组学方法研究二氧化钛材料对生物体的作用

参考文献

第7章 二氧化钛纳米材料对皮肤的作用

7.1 二氧化钛纳米材料的皮肤渗透性

7.2 二氧化钛纳米材料对皮肤功能的影响

参考文献

第8章 二氧化钛纳米材料的细胞生物学效应及其与纳米特性的相关性

8.1 二氧化钛纳米材料跨膜机理以及在细胞内的定位

8.2 光催化下二氧化钛纳米材料对细胞的损伤作用

8.2.1 二氧化钛纳米材料对原核细胞的损伤

8.2.2 二氧化钛纳米材料对真核细胞的损伤

8.2.3 二氧化钛纳米材料的类型与其细胞毒性的关系

8.3 非光催化条件下二氧化钛纳米材料的典型细胞效应

8.3.1 非光催化条件下二氧化钛纳米材料产生活性氧并引发细胞凋亡

8.3.2 非光催化条件下二氧化钛纳米材料可引发炎症反应

8.4 二氧化钛纳米材料对特定细胞的生物效应

8.4.1 二氧化钛纳米材料与肺泡巨噬细胞的相互作用.

8.4.2 二氧化钛纳米材料与中枢神经系统小胶质细胞的相互作用

参考文献

第9章 二氧化钛纳米材料的生态环境效应

9.1 二氧化钛纳米材料对水体的影响

9.1.1 对游泳生物的影响

9.1.2 对浮游动物的影响

9.1.3 对浮游植物的影响

9.2 二氧化钛纳米材料对陆生植物的影响

9.3 二氧化钛纳米材料对土壤的影响

9.4 二氧化钛纳米材料在环境中的迁移、转化和蓄积

参考文献

第10章 二氧化钛纳米材料的修饰与安全应用

10.1 二氧化钛纳米材料的表面修饰

10.1.1 二氧化钛的表面性质

10.1.2 提高亲水性和生物相容性

10.1.3 改善脂溶性

10.1.4 提高光催化活性

10.1.5 其他表面改性

10.2 体相修饰

10.2.1 金属掺杂

10.2.2 金属掺杂方法

10.2.3 非金属掺杂

10.3 二氧化钛纳米材料修饰与应用

10.3.1 提高生物相容性

10.3.2 增强细胞黏附性

10.3.3 抗肿瘤治疗

10.3.4 生物电极

10.3.5 杀菌

10.3.6 污染治理

参考文献

彩色插图

《二氧化钛纳米材料生物效应与安全应用》对二氧化钛纳米材料的应用领域、制造方法、性质和表征等进行了系统全面的论述。从流行病学调查和实验研究两个方面，综述了二氧化钛纳米材料对生物体、细胞和生态系统的影响及其可能的产生机理。最后，介绍了二氧化钛纳米材料的修饰与安全应用，并对增强材料的生物相容性的途径进行了探讨。希望《二氧化钛纳米材料生物效应与安全应用》能为建立纳米二氧化钛的环境健康安全暴露评价体系(包括暴露途径和安全暴露剂量等)，制定纳米材料环境安全性评估方法和评估标准提供参考和依据，有助于指导纳米二氧化钛的安全生产和合理使用。
　　《二氧化钛纳米材料生物效应与安全应用》可供相关专业的研究生、本科生，与纳米科技相关领域的科研人员和生产管理人员、企业以及政府监督管理部门使用。

全球纳米科学与技术的迅猛发展将对一些学科、产业和社会带来革命性的变化。本书是《纳米安全性丛书》中的一本，以二氧化钛纳米材料为主题。二氧化钛纳米材料由于具有良好的光学催化特性、耐化学腐蚀性和热稳定性，目前已被大力开发生产，广泛用于涂料、汽车油漆、造纸、废水处理、杀菌、太阳能电池、食品添加剂、化妆品、生物医用陶瓷材料等与人们日常生活息息相关的行业。而如何确保纳米材料的安全使用是一个十分重要的问题，本书在指导纳米二氧化钛的安全生产与合理使用以及职业防护标准的制定等方面将具有一定的参考价值。