近日，中科大化学与材料科学学院专家研究发现，纳米二氧化钛可以将空气中的氧气与氮气在光照条件下转化为硝酸盐，从而揭示了广泛使用的纳米二氧化钛材料可能导致的潜在环境污染问题。研究成果7月31日发表在国际权威学术期刊《自然·通讯》上。
纳米二氧化钛，亦称钛白粉。由于高折射率、超强的紫外光吸收能力和优异的杀菌、除臭及防污性能，纳米二氧化钛经常被视为一种环境友好的光催化剂和添加剂，并在全世界范围内的多个领域广泛使用。如用于防晒护肤品、食品、白色油漆等消费品及家居生产，其年生产量高达数百万吨，并呈现出不断增加的趋势。
俞汉青教授课题组的博士生院士杰、陈洁洁等通过实验证明，大气中丰富的氮气和氧气可以在纳米二氧化钛表面通过光催化反应形成硝酸盐，并结合理论计算和分析阐明硝酸盐的形成机制。过量硝酸盐排放到水体中，会对人体产生毒害，如导致儿童的“蓝色婴儿综合症”，也可引起水体富营养化和蓝藻的爆发，产生环境污染问题。
院士杰表示，二氧化钛光催化形成硝酸盐这一光催化反应的发现，提醒人们可能低估了大量使用纳米二氧化钛的潜在环境风险。该化学反应一方面可能加剧日趋严重的氮污染问题，而另一方面也提供了一种条件温和且成本低廉的硝酸盐生产新方法。