纳米TiO2有着广泛的应用,很有可能会导致这种材料大量释放到环境中。目前为止,纳米TiO2毒理学的研究主要集中在哺乳动物类细胞、细菌,很少有关于植物毒理方面的研究报道。植物作为生态系统的重要组成成分需要对纳米TiO2植物生物效应进行更多方面的研究。　　 本论文采用改进的溶胶-凝胶法合成了一种可作为荧光标记分子的Eu3+／TiO2荧光性纳米颗粒,为通过荧光研究纳米TiO2生物效应提供了一种简便方法(无需添加额外的标记物),并将其直接应用于小麦生物效应的研究。论文主要涉及以下三部分:　　 第一部分:以Eu2O3试剂为荧光前驱体,采用改进的溶胶一凝胶法,在低温和常压下合成了稀土Eu掺杂纳米TiO2颗粒(稀土Eu掺杂量分别为0.5％,1％,2％,3％,4％)。样品XRD和TEM图谱显示出样品具有良好的锐钛矿晶型,且平均粒径5 nm。倒置荧光显微镜观察说明,所合成的纳米材料可以作为生物荧光探针。并采用滤纸片扩散法讨论不同稀土掺杂含量对纳米TiO2光催化抑菌性能的影响。结果表明,所合成的复合材料与无掺杂型纳米TiO2相比,在可见光下就具有良好的抑菌效果。其可能机理:(1)稀土Eu的掺杂使光催化剂的吸收发生红移并促进光生载流子的分离；(2)稀土本身具有的杀抑菌能力。　　 第二部分:采用洋葱实验研究纳米TiO2的生物效应。以洋葱表皮细胞为受试细胞,观察平均粒径为5 nm的Eu3+／TiO2纳米颗粒穿过细胞壁的能力,并以最终受试浓度为0.1g／L的纳米悬浮液作洋葱根尖细胞培养实验,观察不同稀土Eu掺杂纳米TiO2(稀土Eu掺杂量分别为0.5％,1％,2％)对洋葱根系生长状况的影响。结果表明:纳米TiO2有穿过植物细胞壁的能力；稀土Eu的掺杂量对洋葱根系生长状况有明显影响,表现为:随着稀土Eu掺杂含量的增加,根的生长速度递减,呈明显的负相关。　　 第三部分:以广泛种植的农作物小麦为植物探针,采用纸床培养方式,研究稀土Eu掺杂纳米TiO2对小麦种子早期萌发和幼苗生长期间某些生理指标的影响。结果表明:不同浓度的材料处理对小麦种子萌发、幼苗生长及生理功能的改善均有一定程度的促进作用,且促进效应随着处理浓度的增加呈先升高后降低的趋势；500 mg／L的纳米Eu3+／TiO2处理对种子活力指数,叶绿素含量,根活力及根、茎、叶的抗氧化活力效果最佳,它们依次分别比用蒸馏水处理的对照极显著提高123.86％,70.00％,2.5倍,19.78％,16.41％和15.06％(P＜0.01),而比非掺杂型纳米TiO2分别高出15％,30％,1.2倍,11.59％,10.24％和7.11％。研究表明,适当浓度的纳米TiO2或Eu3+／TiO2处理不仅能显著促进小麦种子的萌发和幼苗生长,而且能改善幼苗的生理功能,增强其抗逆能力。