题目：不同晶型和形状的微/纳米Cu2O对水生生物的毒性研究

    纳米氧化亚铜是一种具有独特的光催化特性，较强的吸附性能以及低温顺磁性等特点的纳米材料，在光电转换器，水的光解，杀菌消毒剂、催化剂的制备等方面有着广泛应用。但随着应用领域的扩大，纳米氧化亚铜在加工、处理和运输的过程中都随时可能进入水环境，潜在地威胁着生态系统甚至人类健康。同时，物质结构决定着它们的性质，不同晶型和结构的纳米氧化亚铜势必会引起不同的水环境危害。

    本论文通过添加聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的高分子修饰方法制备了六种不同晶型和形状的微/纳米Cu2O晶体，研究了六种材料对大型水蚤的急性、慢性毒性作用，探讨了材料性质对毒性的影响机制，得出的主要结果如下：

   （1）成功制备出了六种结构对称性高、尺寸均一度较好的微/纳米Cu2O晶体，其形貌经历了从立方体、削角立方体到立方八面体、六边形八面体、削角八面体最终到八面体的演变过程。随着晶体形貌从立方体转变为八面体， 暴露的(100)晶面逐渐减少，而{111}晶面逐渐增多。由于{111}晶面具有比{100}晶面更高的表面能，因此决定了此系列微/纳米Cu2O晶体具备的理化反应活性的排序为：八面体﹥削角八面体﹥六边形八面体﹥立方八面体﹥削角立方体﹥立方体。

   （2）微/纳米Cu2O晶体的暴露导致大型水蚤体内的金属积累量、金属硫蛋白的含量明显增加，但六种微/纳米Cu2O引起的大型水蚤体内的金属积累量无显著差异，而诱导的MT存在显著差别，八面体诱导的MT含量最高，立方体最低。大型水蚤体内的MT含量以及SOD酶活性与大型水蚤体内铜积累量的相关关系，说明生物体内铜积累量的提高导致大型水蚤表现出更强的毒性效应。进一步讨论毒性原因，发现生物体内的MT与纳米材料在肠道内的溶解性能有关，而材料的溶解性是由其晶面组成和表面能等决定的，说明材料的化学活性决定了其急性毒性的强弱。

   （3）不同晶型和形状的微/纳米氧化亚铜对大型水蚤的慢性毒性影响不同，其中立方体影响最小，八面体影响最大，繁殖能力和体长也都受到了极其严重的损害，这些指标都与肠道中溶解的自由铜离子浓度有很好的相关性，因此，认为是氧化亚铜纳米材料以颗粒态形式进入生物体后，在肠道中溶解的金属离子导致了最终的生物毒性。而本质上，还是晶体结构的差异导致了溶解度差异，最终表现为毒性的不同。