离子化的 Glyphosate 与碳纳米管相互作用的计算研究：一种缓解环境污染的替代方法
材料科学
2026-05-08 v1
摘要
大规模的 Glyphosate 在农业中的使用引发了环境关注，因为其对植物、动物、微生物及人类都有不良影响。本研究通过半经验紧密结合方法（GFN2-xTB）在 xTB 软件中的计算模拟，探讨了离子化的 Glyphosate 与单壁碳纳米管（CNT）之间的相互作用。分析重点放在不同 pH 条件下的 Glyphosate 离子化态形式：G1（pH < 2）、G2（pH 约 2-3）、G3（pH 约 4-6）、G4（pH 约 7-10）和 G5（pH > 10.6）。结果表明，G1、G3、G4 和 G5 形式的 Glyphosate 与 CNT 表现出更强的相互作用，显示出更高的吸附能和更大的电子耦合。中性态（G2）表现出较低的亲和力，表明分子质子化对吸附具有显著影响。拓扑分析和分子动力学确认了共价、非共价以及部分共价相互作用的存在，而 CNT+G5 系统显示出适中相互作用，适用于材料回收。这些发现表明，碳纳米管凭借其如纳米毛细管性、孔隙性和广阔表面积等卓越特性，在环境监测和缓解 Glyphosate 污染方面具有潜在应用前景。
引用
@article{arxiv.2508.21734,
title = {Computational study of interactions between ionized glyphosate and carbon nanotube: An alternative for mitigating environmental contamination},
author = {H. T. Silva and L. C. S. Faria and T. A. Aversi-Ferreira and I. Camps},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21734},
year = {2026}
}