纳米材料具有许多奇特而又优良的物理或化学性质（例如由纳米尺度所引起的尺寸效应、量子效应、巨大的表面效应及界面效应等），所以纳米技术在近些年取得了飞速的发展。其中最具代表性的一种就是人工碳纳米材料，随着其大量生产和使用，其潜在的生态风险已引起学术界的广泛关注。碳纳米材料在环境中的迁移转化和降解直接影响它们在环境中的归趋及生态毒性，对该过程的研究是确定其环境可容纳量及进行生命周期评价的重要环节。生命系统中生物膜是最重要的基本组成成分之一，是大多数活细胞和细胞器与外界进行离子和其它分子交换的一道屏障。与此同时，生物膜也是细胞和污染物之间的重要界面之一，许多极性的和非极性的化学物质可以累积到这些膜上。因此，若某物质分子或纳米材料要想引起生物效应，第一步必须和生物膜相接触。而在实验室研究中，由于细胞膜结构复杂，且与细胞外基质和细胞内微管微丝系统相互作用，使得细胞膜的研究非常困难。本论文以富勒烯C60作为碳纳米材料的模型材料研究了C60在水体中形成C60纳米晶体颗粒与人工生物膜的相互作用及光化学性质。论文主要研究内容包括：1.不同水浴温度，超声强度和溶液pH对超声制备所得nC60水溶液浓度与晶体颗粒物粒径的影响；2.研究了初始浓度、温度、pH、吸附剂量、离子强度和天然有机物等因素对水中C60纳米晶体颗粒物在以硅胶为基底的卵磷脂涂覆人工生物膜上吸附特性的影响，并通过拟合Freundlich和Henry等温吸附模型分析不同条件下的吸附特性，此外还通过QCM-D技术进一步研究nC60在固体支撑膜上的吸附特性。3.研究了不同人工生物膜对于C60光化学反应活性的诱导作用，包括卵磷脂涂覆固定化生物膜（SSLMs）、卵磷脂囊泡对nC60光化学活性的诱导和不同调控因素下，TX-100诱导nC60恢复光化学活性的作用机制研究。论文研究结果表明：1.甲苯超声置换法制备C60纳米晶体颗粒物时，pH调节7~9，温度控制在40℃左右，超声功率设定为80Hz，可以产生高浓度小粒径C60纳米晶体颗粒。2.一定温度下，C60纳米晶体颗粒物在卵磷脂涂覆生物膜上的吸附浓度随时间变化显著升高后保持相对稳定的趋势，吸附平衡时间约为10h；相同温度下，随nC60在SSLMs上的吸附率着溶液初始浓度的增大，呈现增大趋势，而且随着环境温度的升高，吸附量也随之升高。溶液pH值从3（生理中相关pH最低限）到8（自然中水的pH）逐渐增大，nC60在SSMLs上吸附量升高。nC60在SSMLs上的总吸附量随SSLMs量的增加而增加，但同时由于吸附剂间的竞争使单位质量的吸附剂的吸附量下降。当C60纳米晶体颗粒物浓度为5.2mg·L-1时，0.3g人工固体支撑膜的吸附效率最大；随着离子强度升高，SSLMs上nC60的吸附量逐渐减小；水中天然有机物会影响nC60在人工生物膜上的吸附特性，天然有机物浓度升高，nC60在SSLMs上吸附量降低。3.单分子层的TX-100胶束对水介质中C60纳米晶体颗粒的光化学的恢复具有明显的诱导作用。其中，TX-100浓度的影响效果最为显著，当TX-100浓度不断增大时，C60的光化学活性也相应增大；但pH值的影响并不大，不同pH值下TX-100对nC60光化学活性的恢复均有诱导；搅拌时间越长，TX-100对nC60光化学活性恢复的诱导效应越显著；但与此同时，TX-100与nC60溶液的搅拌接触存在一个最佳的搅拌强度，使得nC60光化学活性的恢复最显著。此外，SSLMs和脂质体对nC60的光化学反应活性诱导效应不明显，康基乙醇（FFA）的降解率仅为10%。本研究利用人工生物膜（模拟磷脂层）代替复杂的有机体，在不同环境因素下，研究了人工生物膜对水中nC60纳米晶体颗粒物的吸附行为及诱导效应，对于评价纳米材料潜在的生物蓄积性及其暴露风险有着非常重要的意义。