奈米碳材料有助於檢測除草劑污染

摘要

印度科學技術高等研究院(IASST)研究人員使用布袋蓮進行碳奈米顆粒的生產，製成小於10奈米的碳量子點，可精準感測低濃度的水稻田間專用除草劑—丙草胺，顯示此材料具有良好的敏感性與選擇性。

　　在田間，農藥主要用於控制農業害蟲、雜草等繁殖，減少農作物被侵害的程度，維持農民收益，但在環境中殘留的農藥可能對生態和人類健康造成嚴重威脅。目前已有許多研究案例顯示農藥在水、土壤、沉積物和水生生物中廣泛存在，長期累積後會逐漸威脅當地的生物多樣性，除了減少藥劑使用，也需要開發方便且迅速的方式監控環境當中的農藥量，才能增進環境永續性。

　　在技術開發方面，螢光奈米材料於光學標記具有相當大的應用潛力，而碳量子點（Carbon Quantum Dots, CQD）屬於尺寸小於十奈米的碳粒，相比於金屬材料量子點，具有良好的水溶性、低細胞毒性、光穩定性和低成本等優點，是近年來被廣泛研究的一種新穎材料。印度Institute of Advanced Study in Science & Technology的研究人員利用入侵植物—布袋蓮(water hyacinth)生產碳奈米顆粒，經過洗滌、乾燥、去除葉綠素、浸泡磷酸等步驟，於攝氏150度下加熱使其碳化後，製成小於10奈米的碳量子點Carbon-based quantum dots (CQDs)，能夠在紫外線下發出綠色螢光。隨後，研究人員利用這種碳量子點進行測試，發現其可以精確感測到低濃度(2.9μM)的丙草胺(pretilachlor，或稱普拉草)，這是一種水稻田間專用的除草劑，顯示此材料具有良好的選擇性和敏感性。【延伸閱讀】研究顯示種植覆蓋作物將有助於降低農民對除草劑之依賴

　　丙草胺可通過抑制細胞分裂以延緩雜草生長，雖然對於人毒性較低，但若不慎吸入過多或過量食用，則仍有中毒疑慮，透過高敏感度的檢測方式，能夠幫助消費者把關食的健康。而布袋蓮是容易取得與低成本的材料，開發新的利用方式也能創造更多的附加價值，同時促進環境保護。相關研究發表於<Heliyon>。

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