Protocollo sperimentale per Indagare particelle aerosol di un prodotto in base alle abrasioni e Under atmosferici ambientale

Summary

In questo articolo, un protocollo sperimentale per indagare aerosol di particelle di un prodotto sotto all'abrasione e alle intemperie ambientale è presentato. Risultati sulla emissione di nanomateriali ingegnerizzati, sotto forma di aerosol sono presentati. Lo specifico set-up sperimentale è descritta in dettaglio.

Introduction

Con una rapida maturità nella nanotecnologia, suo avanzamento è guidato da una rapida commercializzazione di prodotti contenenti nanomateriali ingegnerizzati (ENM), con notevoli proprietà. Come descritto da Potocnick ¹ nell'articolo 18 (5), del regolamento 1169/2011, emanato dalla Commissione Europea, ENM può essere definita come "qualsiasi materiale intenzionalmente fabbricato, contenente particelle, allo stato libero o come un aggregato o come un agglomerato e dove, per il 50% o più delle particelle nella distribuzione dimensionale numerica, una o più dimensioni esterne siano comprese fra 1 nm e 100 nm ". Inoltre, i prodotti contenenti ENM, sia nella loro massa solida o sulle loro superfici solide o nelle loro sospensioni liquide, può essere definito come nanostrutturati prodotti. Diversi tipi di ENM con diverse formulazioni e funzionalizzazioni vengono usati in tali prodotti secondo la natura dell'applicazione budget. I prodotti possono essere sotto forma di coatings, vernici, piastrelle, mattoni delle case, concret e ecc.

Per quanto riguarda la ricerca è interessato, si può anche trovare un enorme numero di pubblicazioni sulle innovazioni che sono state compiute attraverso nanotecnologie. Nonostante questa enorme di ricerca, i tratti interessanti di ENM sono in fase di sonda per il potenziale di salute o pericoli per l'ambiente a causa della loro tendenza a ottenere rilasciato o emesso in aria sotto forma di aerosol durante l'uso o la trasformazione dei prodotti nanostrutture (ad esempio Oberdorster et al . ^2, Le Bihan et al. ³ e Houdy et al. ^4). Kulkarni et al. ⁵ definisce un aerosol come la sospensione di particelle solide o liquide nel mezzo gassoso. Hsu e Chein ⁶ hanno dimostrato che, durante l'utilizzo o la lavorazione di un prodotto nanostrutturato, un prodotto nanostrutturato è sottoposto a varie sollecitazioni meccaniche e agli agenti atmosferici ambientale che facilitano un taleemissioni.

Secondo Maynard ^7, dopo l'esposizione, questi aerosol di ENM possono interagire con l'organismo umano per inalazione o cutanea contatti e ottenere depositati all'interno del corpo che di conseguenza possono causare vari effetti negativi, tra cui quelle cancerogene. Così, una conoscenza approfondita del fenomeno delle emissioni ENM è di fondamentale importanza dato l'uso senza precedenti di prodotti nanostrutturati, come detto da Shatkin et al. ^8. Questo potrebbe non solo aiutare a evitare le complicazioni impreviste relativi alla salute derivanti dalla loro esposizione, ma anche per favorire la fiducia del pubblico nelle nanotecnologie.

Tuttavia, il problema legato all'esposizione ora ha iniziato a ricevere attenzione da parte della comunità di ricerca ed è stato recentemente evidenziato da varie unità di ricerca in tutto il mondo (ad esempio, Hsu e Chein ^6, Göhler et al. ^9, Allen et al. et al. ^11, Al-Kattan et al. ^12, Kaegi et al. ^13, Hirth et al. ^14, Shandilya et al. ^{15, 31, 33,} Wohlleben et al. ^16, Bouillard ^{et al. 17,} Ounoughene et al. ^18). Considerando la diffusione su larga scala di prodotti nanostrutturati nei mercati commerciali, l'approccio più efficace per affrontare il problema sarebbe stata una preventiva. In un tale approccio, un prodotto è concepito in modo tale che sia "Nanosafe-by-design" o "Design for Nanotechnology sicuro" (Morose ¹⁹⁾ Per esempio, basso emissivo. In altre parole, massimizza loro benefici nella soluzione dei problemi durante il suo utilizzo mentre emette una quantità minima di aerosol nell'ambiente.

Per testare l'Nanosafety by design durante la fase di utilizzo di un prodotto nanostrutturato, gli autori presentano una metodologia sperimentale adeguatoa farlo nel presente articolo. Questa metodologia consiste di due tipi di sollecitazioni: (i) meccaniche e (ii) ambientale che mirano a simulare la vita reale sollecitazioni alle quali il prodotto nanostrutturato, un mattone muratura, è sottoposto a durante la sua fase di utilizzo.

(I) Un apparato di abrasione lineare che simula la sollecitazione meccanica. La sua forma originale e commerciale, come mostrato in Figura 1A, viene fatto riferimento in numerosi test standard riconosciuti a livello internazionale come ASTM D4060 ^20, ASTM D6037 ²¹ e ASTM D1044 ^22. Secondo Golanski et al. ^23, grazie al suo design robusto e user-friendly, la sua forma originale è già utilizzato ampiamente nelle industrie per analizzare le prestazioni dei prodotti come vernici, rivestimenti, metallo, carta, tessile, ecc Lo stress di essere applicato attraverso questo apparecchio corrisponde alla tipica applicata in un ambiente domestico, per esempio, camminare conscarpe e lo spostamento di oggetti diversi in una famiglia (Vorbau et al. ²⁴ e Hassan et al. ^25). Nella Figura 1A, un bar spostando orizzontalmente sposta l'abrasivo standard in un avanti e indietro il movimento sulla superficie del campione. L'usura abrasione si verifica alla superficie di contatto per attrito al contatto. L'entità dell'usura abrasione può essere variato variando il carico normale (F _N) che agisce nella parte superiore della abradant. Cambiando il tipo del valore di carico abrasivo e normale, si può variare l'abrasività e quindi la sollecitazione meccanica. Morgeneyer et al. ²⁶ hanno sottolineato che il tensore stress per essere misurato durante l'abrasione è composto da componenti normali e tangenziali. La tensione normale è il risultato diretto del carico normale, cioè, di F _N che lo sforzo tangenziale è il risultato di the tangenzialmente agendo processo attrito, misurata come forza (F _T) ed atti paralleli o anti-parallela alla direzione in cui si svolge l'abrasione. Nella forma originale di questo apparato all'abrasione, non si può determinare F _T. Pertanto, il ruolo delle sollecitazioni meccaniche durante l'aerosol di ENM non può completamente essere determinato. Per sradicare questa limitazione, come descritto in dettaglio da Morgeneyer et al. ^26, abbiamo (a) modificata sostituendo la barra orizzontale in acciaio già installato da una replica in alluminio 2024 lega e (b) montato un estensimetro sulla superficie superiore di questa barra in lega di alluminio replicato. Ciò è mostrato nella Figura 1B. Questo strain gauge ha 1,5 mm di lunghezza attiva griglia di misurazione e 5,7 mm di corsa utile del vettore griglia. Esso è formato da una lamina costantana avente 3,8 um di spessore e 1,95 ± 1,5% del fattore di taratura.Una misurazione corretta delle sollecitazioni meccaniche sono assicurati attraverso un amplificatore estensimetrico dinamica che è collegato in serie al estensimetro, consentendo una misurazione affidabile della deformazione prodotta nel misuratore. I dati trasmessi attraverso l'amplificatore viene acquisito utilizzando il software di acquisizione dati.

Figura 1. abrasione Apparecchi e Strain Gauge. La forma standard commerciale dell'apparato abrasione Taber (A) con controlli di velocità all'abrasione, durata e lunghezza della corsa. La barra di acciaio montato in origine è stato sostituito da una barra di alluminio ed è stato inoltre dotato di un estensimetro (B) per misurare la forza tangenziale (F _T). clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Nel Trong> Figura 2, il completo set-up sperimentale è mostrato in cui questo apparato di abrasione Taber modificato è posto sotto la conformità di un posto di lavoro nanosecured. Un aereo particella libera è costantemente in circolazione all'interno di questo posto di lavoro a una portata di 31.000 l / min. Ha una efficienza del filtro particella di 99,99% ed è già stato impiegato con successo da Morgeneyer et al. ²⁷ in test polverosità varie nanoparticelle.

Figura 2. set-up sperimentale (Shandilya et al. ^31). Una struttura di lavoro nanosecured di effettuare i test di abrasione e in tempo reale caratterizzazione (sia qualitative e quantitavive) delle particelle di aerosol generati. Una piccola frazione dell'aria particella libera passa attraverso un'asola all'interno della camera di emissione di eliminare il suo fondo particelle concentrazione del numero.PLOAD / 53496 / 53496fig2large.jpg "target =" _ blank "> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Il motore dell'apparato abrasione viene tenuto fuori e la sua parte linearmente scorrevole è mantenuto all'interno di una camera di prova emissioni auto-progettato, con dimensioni 0,5 m × 0,3 m × 0,6 m, (dettagli Le Bihan et al. ^28). Aiuta a prevenire le emissioni del motore l'apparato di abrasione 'di interferire nei risultati del test. Il campionamento delle particelle di aerosol prodotte avviene all'interno della vicinanza di una cappa simmetrica radiale (volume di 713 cm ^3). Impiegando tale cappa, le particelle di aerosol perdite dovute alla loro deposizione sulle superfici possono essere minimizzati. L'altro vantaggio comprende aumento della concentrazione di particelle di aerosol numero a causa di un volume relativamente inferiore della cappa rispetto alla camera di prova di emissione. Grazie a questa configurazione, una vera caratterizzazione tempo e l'analisi di aerosol di particelles sempre generato durante l'usura abrasione può essere fatto in via sperimentale in termini di concentrazioni numero, distribuzioni di dimensioni, composizioni e forme elementari. Secondo Kulkarni et al. ^5, la concentrazione numero di ENM aerosol particelle possono essere definiti come "il numero di ENM presente nell'unità centimetro cubo d'aria". Analogamente, la distribuzione dimensionale degli aerosol ENM è "il rapporto corrispondente al quantitativo di una proprietà ENM (solitamente numero e massa concentrazioni) associati con particelle in un dato intervallo di dimensioni".

Un contatore di particelle (intervallo di grandezza misurabile: 4 nm a 3 micron) misura l'aerosol particelle concentrazione numerica (PNC). I sizers particelle (misurabile misure: 15 nm - 20 micron) misurano la distribuzione delle dimensioni delle particelle (PSD). Un campionatore particelle di aerosol (descritto in dettaglio da R'mili et al.

(ii) La sollecitazione ambientale può essere simulato attraverso invecchiamento artificiale accelerato in una camera atmosferici, illustrata in figura 3. Come mostrato da Shandilya et al. ^31, le condizioni atmosferiche possono essere tenuti in conformità alle norme internazionali o essere personalizzati a seconda della tipo di simulazione. L'esposizione UV viene fornita tramite lampada allo xeno (300 - 400 nm) installato con un filtro radiazione ottica. L'azione di pioggia simulata spruzzando deionizzata e acqua purificata su di loro. Un serbatoio è disposto sotto i campioni di prova per raccogliere l'acqua di deflusso. L'acqua raccolta o il percolato può essere utilizzato successivamente per eseguire l'analisi ENM lisciviazione.

Figura 3. atmosferici Camera. La forma commerciale del XLS Suntest + camera atmosferici contiene una cappa in acciaio inox all'interno del quale sono collocati i campioni nanocoated. Il serbatoio dell'acqua è posizionato sotto il cofano che è la fonte di acqua da spruzzare all'interno della cappa. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Protocol

NOTA: La tecnica presentata nel protocollo qui non si limita ai campioni presentati ma può essere utilizzato per altri campioni pure.

1. artificiale atmosferici [Platform CEREGE, Aix en Provence]

1. Prelevare un campione di 250 ml di acqua deionizzata e purificata da spruzzare in un becher. Immergere la punta di un contatore dell'acqua di conducibilità in acqua. Nota la conducibilità dell'acqua. Ripetere il processo e annotare la conducibilità acqua ogni volta.
   NOTA: In base alla norma ISO 16474 ^32, non dovrebbe mai essere superiore a 5 S / cm.
2. Dopo la misurazione della conduttività, collegare la sorgente di acqua al serbatoio della presente camera atmosferici sotto la cappa in acciaio inox (mostrato in Figura 3).
3. Collegare il beccuccio troppopieno sul retro della camera ad una apertura di scarico attraverso un tubo flessibile.
4. Posizionare i campioni nanocoating a tempo nella cappa in acciaio inox e chiudere la porta. per EnAbLe una valutazione statistica dei risultati, utilizzare un minimo di tre identici campioni nanocoating e di riferimento.
5. Sulla console digitale, presente sulla facciata della camera atmosferici, selezionare un ciclo 2 hr composto di 120 min di luce UV, 102 min secco e 18 min acqua nebulizzata.
6. Inserire il numero di cicli pari a 2658 che corrisponde a 7 mesi.
7. Scegliere il livello di irradiazione della lampada allo xeno pari a 60 ± 5 W / m ^2.
8. Impostare la temperatura ambiente a 38 ° C.
9. Avviare il test atmosferici premendo il tasto LANCIO sulla console.

2. all'abrasione e ENM Aerosol caratterizzazione [INERIS S-NANO Platform, Verneuil]

NOTA: Prima di utilizzare, pre-verifica l'aerosol di particelle che caratterizza gli strumenti su un banco di calibrazione di INERIS S-NANO piattaforma che comprende parti separate e già installati contatore di riferimento. Seguendo un protocollo specifico, in modo che gli strumenti sono prop lavorandorettamente.

1. Montare tutte le unità e gli strumenti indicati nel set-up sperimentale ed effettuare i collegamenti necessari, come illustrato nella figura 2 (dettagli sulle unità e la creazione di strumenti sono forniti in Shandilya et al. ^33).
2. Accendere la circolazione dell'aria particella libera all'interno del workpost nanosecured premendo il tasto ON FLUX.
3. Rendere questa aria libera delle particelle di passare attraverso la camera di prova delle emissioni con l'apertura della camera e di tenerlo aperto vicino al palo lavoro nanosecured.
4. Per impostare l'esperimento, collegare il contatore di particelle direttamente alla camera di prova di emissione per misurare la concentrazione numerica istantanea delle particelle all'interno della camera. Osservare il valore di concentrazione direttamente sul bancone del display.
5. Mentre l'aria particella libera passa attraverso la camera, continuerà a monitorare questo valore di concentrazione numero istantanea fino a che non scende a zero. In questo modo, affinché ilCamera priva di qualsiasi fondo particella.
6. Nel frattempo, smussare i bordi dello standard di forma cilindrica abradant ruotando delicatamente una sua estremità in avanti e indietro il movimento all'interno della scanalatura di uno strumento fornito con l'apparato di abrasione.
7. Usando una bilancia digitale con una precisione di misura di almeno 0,001 g, pesare il abrasivo e campione da abrasa.
8. Una volta fatto, fissare il abradant smussata all'albero verticale dell'apparecchiatura all'abrasione attraverso un mandrino presente al suo fondo.
9. Posizionare il prodotto nanostrutturato per abradere leggermente sotto la abrasivo fisso e fissare saldamente la sua posizione sul sistema di montaggio.
10. Aprire il campionatore aerosol e, utilizzando una pinzetta, inserire una griglia maglia di rame all'interno della scanalatura con il suo lato più luminoso verso l'alto. Mettere un anello circolare attraverso la rete per risolvere il problema.
11. Chiudere il campionatore e collegarlo ad una pompa attraverso un filtro a un'estremità (cioè verso il lato più scuro della griglia) e alla sorgente particelle sulla OTHer estremità (cioè verso il lato più luminoso della griglia). Montare il carico normale richiesto sulla albero verticale utilizzando i pesi morti.
12. Attraverso il contatore di particelle, verificare se la concentrazione di fondo particelle all'interno della camera aperta è sceso a zero. In caso contrario, attendere che. Se sì, chiudere la porta della camera di prova delle emissioni.
13. Via le console digitali sugli strumenti, impostare manualmente le portate del contatore di particelle e le sizers come segue: CPC- 1,5 l / min; SMPS- 0,3 l / min; APS-5 l / min
14. Impostare la durata complessiva di campionamento a 20 minuti per tutti questi tre strumenti. Impostare la durata all'abrasione e velocità pari a 10 min e 60 cicli al minuto, rispettivamente nell'apparato all'abrasione.
15. Collegare l'estensimetro all'amplificatore strain gauge dinamica. Collegare l'amplificatore estensimetrico dinamico nel computer che viene utilizzato per l'acquisizione dei dati utilizzando il software installato.
16. Aprire il software.
17. Fare clic su Nuovo DAQ PROJECT per Openna un nuovo file di acquisizione dati.
18. Fermare l'opzione per l'acquisizione dei dati in tempo reale cliccando Live Update
19. Clicca 0 Esegui per impostare il valore del segnale di riferimento uguale a zero.
20. Riaccendere l'acquisizione dei dati in diretta cliccando Live Update.
21. Clicca VISUALIZZAZIONE per scegliere la modalità grafica in tempo reale di rappresentazione dei dati.
22. Fare clic su Nuovo per aprire i modelli.
23. Scegliere il pannello SCOPE opzione, per esempio.
24. Avviare l'acquisizione dati nei contatori di particelle e sizers contemporaneamente.
25. Dopo un ritardo di circa. 5 min, avviare l'abrasione.
26. Fare clic su Start nella finestra del software di acquisizione dati per acquisire i segnali estensimetriche corrispondenti alla abrasione in corso.
27. Dopo 2 min, accendere la pompa collegata al MPS.
28. Mantenere la pompa in funzione 2 - 4 min a seconda della quantità di emissioni di particelle di aerosol. NOTA: Il numero di particelle di aerosol campionati utilizzando MPS dovrebbe essere ottimale in numero vale a dire,né troppo scarse né troppo surplus che potrebbe impedire una approfondita analisi microscopica.
29. Una volta che l'abrasione si ferma, spegnere l'acquisizione dei dati facendo clic su STOP.
30. Salvare i dati acquisiti facendo clic su Salva DATI ORA.
31. Dopo il bancone e sizers fermano l'acquisizione di dati, aprire la camera di prova di emissione e pesare di nuovo il abrasivo e prodotti nanostrutturati abrasa.
32. Continuare l'intero processo per ogni prova di abrasione.
33. Una volta che i test di abrasione, ancora una volta verificare l'aerosol tre particelle caratterizzando gli strumenti sono in panchina taratura di INERIS S-NANO piattaforma.

3. Analisi TEM della Tecnica Sospensioni- Liquido Goccia Deposizione [INERIS Piattaforma di calibrazione, Verneuil]

1. Preparare una soluzione acquosa all'1% del volume diluita della sospensione liquida (cioè il 'vernice') aggiungendo 1 parte della sospensione di rivestimento in 99 parti di acqua filtrata e deionizzata.
2. Aprire la baiar della macchina glow discharge
3. Impostare le seguenti condizioni operative: 0,1 mbar, 45 mA, 3 min di durata.
4. Per fare una griglia maglia TEM rame idrofila dal suo trattamento al plasma, metterlo sul supporto metallico. Chiudere il coperchio e avviare il motore. Dopo 3 minuti, si arresta automaticamente.
5. Estrarre la griglia idrofila maglia girato utilizzando una pinzetta. Posizionare delicatamente con il lato più luminoso fino. Deposita una goccia della soluzione diluita (8 ml circa.) Sulla griglia maglia idrofila utilizzando una siringa.
6. Essiccare griglia mesh in una camera chiusa in modo che il contenuto di acqua viene evaporata e le particelle costituenti stare depositato sulla griglia. Assicurarsi che la griglia di maglia non viene caricata con le particelle vaganti che possono essere facilmente identificati come forme circolari o filo che sono caratteristici di particelle di olio o fuliggine.
7. Una volta pronto, mettere la griglia nella sonda TEM e effettuare l'analisi microscopica. [elettrone tensione di accelerazione 120 kV, cf 31.
8. Se la griglia appare troppo carico di particelle di analizzare, abbassare la percentuale di diluizione e il volume della goccia depositato. Il volume massimo un operatore è in grado di depositare è pari a circa 12 microlitri.

Representative Results

I campioni di prova
I protocolli presentati in questo articolo sono stati applicati a tre differenti prodotti nanostrutturati commerciali. Un focus è messo qui sui dettagli del metodo sperimentale:
(a) mattoni allumino-silicati rinforzati con _{nanoparticelle} di TiO2, (11 cm x 5 cm x 2 cm). Essa trova la sua applicazione frequente nella costruzione di facciate, muri di casa, piastrelle, pavimenti, ecc Le proprietà del materiale lungo un'immagine al microscopio elettronico a scansione con sono riportati nella tabella 1 e, rispettivamente, la figura 4.

Figura 4. Immagine SEM del mattone Nanostrutturati Silicato d'alluminio (Shandilya et al. ^33). Una superficie ruvida con le casse microsized o asperità superficiali si può osservare nell'immagine. Questi asperità superficiali interagiscono con l'abRadant durante l'abrasione. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Proprietà	Valore
Composizione	Al, Si, Ca, Ti
rms rugosità	7 micron
Dimensione media delle particelle primarie di TiO 2	<20 nm
Modulo elastico	20 Gpa (ca.)
rapporto di Poisson	0.2
Durezza Vickers	800 (circa).

Tabella 1: Proprietà del materiale del mattone nanostrutturati Silicato d'alluminio.

(B) Photocatnanorivestimenti alytic, comprensivi di titanio anatasio nanoparticelle di biossido di una base di PMMA e alcolico come disperdenti, rispettivamente. Il Transmission Electron Microscope (TEM) analisi delle due nanorivestimenti, illustrata nelle figure 5 (A) e (B), rivelano dimensione media TiO ₂ particella uguale 8 ± 4 nm nel primo caso mentre il 25 ± 17 nm in quest'ultimo. Inoltre, due fasi distinte contribuito il disperdente (di colore grigio) e incorporati _{nanoparticelle} di TiO2 (a passo di colore nero) può anche essere osservati. Le percentuali di volume di nanoparticelle di biossido di titanio nelle due nanorivestimenti sono uguali e pari a 1,1%. L'analisi a raggi X a dispersione di energia (EDX) della composizione elementare dei due nanorivestimenti, ottenuto dopo aver seguito il protocollo per la tecnica di deposizione goccia, mostrare osservazioni simili, cioè, C (60 a 65% in massa), O (da 15 a 20 % in massa) e Ti (dal 10 al 15% in massa). Va notato che sia nanorivestimenti unre fabbricati specificamente per applicazioni su superfici esterne degli edifici che sono generalmente porosi come mattoni, cemento, ecc Pertanto, il substrato scelto per l'applicazione nanocoating era un mattone muratura pianura commerciale (11 cm × 5 cm × 5 cm).

Figura 5. TEM Immagine delle nanoparticelle Presente nelle Nanorivestimenti con (A) PMMA e (B) Base alcolica come disperdenti Rispettivamente (Shandilya et al. ^33). A parte la diversa costituente nanoparticelle dimensioni dei due nanorivestimenti, loro singole morfologie sono inoltre vale a dire diversa, nuvola come la struttura per l'ex, mentre bloccati per il secondo. clicca qui per vedere una versione più grandedi questa figura.

(c) additivo smalto trasparente costituito da nanoparticelle di CeO ₂ aventi una dimensione primaria di 10 nm. Si è dispersa nello smalto con percentuale in volume 1,3%. Tale smalto viene generalmente applicato a mentire esternamente superfici di legno verniciate di impartire la protezione verso il loro eventuale scolorimento e agli agenti atmosferici con il tempo. In immagine TEM figure 6A e B, e l'analisi composizione elementare di una goccia del campione sono mostrati rispettivamente.

Figura 6:. TEM immagine ed elementare analisi della composizione di un'immagine campione di goccia TEM (A) e analisi della composizione elementare (B) di una goccia del campione sono mostrati Cliccate qui per visualizzare un più grandeversione di questa figura.

Emissione dalla Nanostrutturati del mattone
L'evoluzione della massa usurato totale del nanostrutturato mattoni (M _t) durante l'abrasione è indicata rispetto ad F _N nella figura 7. Per ogni valore di F _N, il test di abrasione è stato ripetuto tre volte. Questa evoluzione sembra seguire un percorso lineare fino a F _N = 10,5 N dopo che aumenta inaspettatamente per i carichi più elevati. Le deviazioni standard, misurati nei valori della massa usurato, vanno da 0 a 0,023 g. La massa usurata di abrasivo durante ogni prova di abrasione è meno del 2% di quella del mattone, pertanto trascurabili.

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Figura 7. Indossare la massa in funzione del carico normale. La massa totale consumato degli aumenti di mattoni monotonamente durante la sua abrasione con costante aumento del carico normale (Shandilya et al. ³³⁾ Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

In figura 8, il PSD unimodale delle particelle di aerosol emessi sono presenti per diversi valori di F _N. Per ogni valore, la prova di abrasione è stato ripetuto tre volte. Con una crescente F _N, la modalità del PSD è in aumento. Tuttavia, al di là di 10.5 N, il picco di concentrazione numero o la massima concentrazione del numero di particelle rimane stagnante a ~ 645 cm ^-3.

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Figura 8. aerosol particelle di dimensioni in funzione del carico normale. La dimensione modale della distribuzione delle dimensioni delle particelle (PSD) curve dei aerosol emessi particelle aumenta con carico normale (Shandilya et al. ³³⁾ Clicca qui per vedere una versione più grande questa figura.

Nella Figura 9A, l'evoluzione del totale PNC è mostrato rispetto ad F _N. Per le particelle aventi dimensioni nell'intervallo 20-500 nm, sembra aumentare fino a 10,5 N dopo di che inizia a diminuire. Per 0,5 - 20 Campo di dimensioni micron, aumenta continuamente. Tuttavia, sembra avvicinarsi un valore costante oltre 10,5 N. Tuttavia, il comportamento del totale PNC rispetto alla crescente F _T Figura 9B è diverso in quanto aumenta monotona. Un'osservazione simile può essere osservato per le modalità PSD troppo.

Figura 9. emesso Aerosol particelle. (A) Totale aerosol emesso particelle concentrazione numerica (PNC) delle particelle di aerosol in funzione del carico normale (Shandilya et al. ³⁴⁾ (B) PNC totale e modalità PSD in funzione del carico tangenziale clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Per l'analisi TEM delle particelle di aerosol campione cui è stato raccolto su una griglia di maglia durante l'abrasione a 4 differenti valori di F _N, le dimensioni di 50 difparticelle di aerosol ferenti stati misurati per ogni griglia, e le loro dimensioni medie sono state determinate in ciascun caso. Tabella 2 mostra i valori medi. Un chiaro aumento della dimensione media delle particelle di aerosol campionati può essere visto con crescente F _N.

Carico normale (N)	Dimensione di aerosol di particelle media (micron)
6	0,2 ± 0,1
9	0.9 ± 0.3
10.5	3 ± 0,7
13	5 ± 0,6

Tabella 2: Media Aerosol dimensione delle particelle dei campionati aerosol particelle a diversi valori di F _N.

Emissioni Dalle Nanorivestimenti fotocatalitici
Per verificare l'emissione di particelle di aerosol dai nanorivestimenti fotocatalitiche, sono state effettuate le prove di abrasione dei loro campioni di prova dalle intemperie e non intemperie. I risultati relativi ai loro campioni non intemperie vengono presentati prima. Le curve PNC ottenuti quando i campioni di prova dei 4 nanorivestimenti stratificate 'sono stati abrasa con un normale carico di 6 N sono mostrati nelle figure 10A. La prova è stata ripetuta tre volte nelle stesse condizioni. Per riferimento non patinata, la ripetizione è stata fatta nella stessa mattoni. Nella Figura 10A all'abrasione inizia t = 240 sec e termina a t = 840 sec. Prima e dopo tale intervallo di tempo (t = 0 a 240 sec), il sistema è inattivo. Il nanocoating con base alcolica sembra conferire alcuna differenza sul PNC quando viene confrontato con il riferimento non rivestito. I due hanno quasi gli stessi livelli di PNC. Dal momento che il nanocoating probabilmente viene strofinato via completamente without fornire alcuna resistenza, il PNC raggiunge il suo valore massimo (≈ 200 cm ^{- 3)} subito dopo l'abrasione inizia. La deviazione standard varia da 5 a 16 cm ^{- 3.} Per la nanocoating con PMMA, il PNC è inizialmente basse (≈ 14 cm ^{- 3)} a causa di una probabile resistenza della nanocoating contro l'abrasione. Tuttavia, questa resistenza continua fino ad un certo punto (t = 624 sec) dopo di che si può iniziare a ricevere strofinato via. Come risultato, il PNC inizia aumentando gradualmente. Si raggiunge lo stesso valore per l'altro nanocoating o il riferimento verso la fine della abrasione. La deviazione standard dei valori misurati per la nanocoating con PMMA varia da 0,7 a 27 cm ^{- 3.}

Figura 10. Effetto dei tipi nanocoating sul Aerosol particelle Generazione dalle Nanorivestimenti. (A) Variazione PNC nel tempo (B) PSD delle particelle di aerosol emessi durante la abrasione di 4 strati della nanocoating sotto 6 N di carico normale (nota: tutte le curve sono curve medi ottenuti da 3 prove ripetute) (Shandilya et al. ³³⁾ clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Nella Figura 10B, viene mostrato il PSD delle particelle di aerosol emesse. Il nanocoating con base alcolica sembra avere alcun effetto sul PSD sia tranne lo spostamento della modalità di dimensioni verso dimensioni delle particelle più piccole (154 ± 10 nm). La deviazione standard nel PSD misurato in questo caso le modifiche da 0,2 a 16 cm ^{- 3.} Il nanocoating con PMMA abbassa considerevolmente il picco della curva PSD di un fattore ~ ​​30 rendendo l'em particelleissione totalmente insignificante. La deviazione standard misura qui è di 8 cm ^{- 3} massimo.

Nella Figura 11A, effetto di aumentare F _N è stato mostrato su una nanocoating strati 4 con PMMA. L'abrasione inizia alle t = 240 sec e termina al tempo t = 840 sec. Per una visione chiara del PNC, tra t = 240 sec e t = 480 sec, viene visualizzato anche una vista ingrandita in figura 11a1. Il PNC aumenta con carico normale. Lo stesso modello continua in figura 11B per un nanocoating strati 4 con la base alcolica troppo. Durante la misurazione del PSD per la nanocoating con PMMA, il PSD ha mostrato concentrazioni molto basse che erano anche vicino alle loro soglie di rilevamento delle particelle. Quindi, i due sizers particelle non sono stati impiegati oltre. Ma per il nanocoating con base alcolica, non ci sono stati questi problemi. Il PSD in questo caso è mostrato inFigura 11C. Tre distribuzioni unimodali con modalità di dimensioni crescenti (ad esempio, 154 nm a 274 nm a 365 nm) e aumentando i picchi di concentrazione possono essere visti per aumentare i carichi normali.

Figura 11. Effetto del carico normale sul Aerosol particelle Generation dalle Nanorivestimenti (A) Variazione PNC con il tempo per 4 strati di nanocoating con PMMA e (B) base alcolica.; (. Shandilya et al ^33):; (a1) Vista ingrandita (C) PSD delle particelle di aerosol emessi durante la abrasione di 4 strati di nanocoating con base alcolica (nota tutte le curve sono curve medi ottenuti da 3 prove ripetute) Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

figura 12 mostra questo effetto in cui due campioni, con 2 e 4 strati di nanocoating con PMMA, sono testati per F _N = 6 N. La abrasione inizia alle t = 240 sec e termina al tempo t = 840 sec. Il PNC è sempre inferiore quando 4 strati del nanocoating: ^- è abrase rispetto ai 2 strati (std deviazione 2 a 27 cm ^3.) (Std deviazione:. 13 a 37 cm ^{- 3)} o un riferimento non rivestito. Entrambe le serie di strati sembrano fornire resistenza verso abrasione. Tuttavia, nel caso del nanocoating con base alcolica, entrambi 2 e 4 strati hanno simile PNC.

Figura 12. Effetto del numero di strati di rivestimento sulla aerosol particelle Generazione dalle nano-rivestimenti. Variante PNC con Time per 2 e 4 strati di nanocoating con PMMA (nota: tutte le curve sono curve medi ottenuti da 3 prove ripetute) (. Shandilya et al ³³⁾ Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Le osservazioni SEM della nanocoating strati 4 con PMMA sono stati eseguiti alla fine del abrasione. La Figura 13 mostra l'osservazione. Una superficie rivestita non sottoposta all'abrasione (contrassegnata A) aveva un contenuto medio di Ti di ~ 12% (in massa). Per la parte abrasa (contrassegnato B), il contenuto medio di Ti abbassa fino a ~ 0% (in massa), in tal modo, esponendo completamente la superficie del mattone.

Figura 13. Analisi microscopica delle superfici Nanocoated. Immagine SEM e l'analisi EDX della rivestito unnd parti del nanocoating con PMMA abrasa; parte (A): superficie rivestita non sottoposta all'abrasione; parte (B): abrasa (. Shandilya et al ³³⁾ Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Quindi, un nanocating strati 4 con PMMA è esibito molto bene rispetto al suo omologo 2 strati o l'altro nanocoating, compresi i suoi due 2 e 4 strati di nanorivestimento. Considerando questa osservazione, alcuni campioni 4 strati di del nanocoating con PMMA sono stati esposti al artificiale accelerato atmosferici prima della loro all'abrasione. Nelle figure 14A-E, si può vedere un effetto di deterioramento della atmosferici. Una forma continua e integrata del nanocoating nonweathered può essere osservato nella Figura 14A. Un progressivo deterioramento del nanorivestimento v ia di cracking può essere poi osservato nelle figure successive cioè, figure 14B, C, D ed E. Al contrario, un riferimento non rivestito mostra tali effetti. Lo stress di essiccazione per evaporazione contenuto di acqua e graduale infragilimento del legante polimerico presente nel nanocoating durante la sua interazione con i raggi UV risultato in un tale deterioramento (Bianco ^35, Murray ^36, Dufresne et al. ^37, Lepre ³⁸ Tirumkudulu e Russel ³⁹⁾ . L'analisi EDS della nanocoating alterato tramite mappatura elementare tra Ti (conferito dal nancoating) e Ca (contributo di mattone) è illustrata nelle figure 14F-J. Nella figura, un contenuto quasi stagnante Ti sulla superficie (valore medio ~16.1%) può essere osservata con un contenuto di Ca crescente e quindi la superficie esposta. Uno dei principali implicazioni di questo risultato può essere il restringimento del nanocoating con agenti atmosferici.

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Figura 14. Analisi microscopica delle progressivamente nanocoating deterioramento (Shandilya et al. ^31). Il peggioramento è tramite la comparsa di crepe sulla superficie, che approfondisce con il tempo prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.

La quantificazione del TiO ₂ emissioni nanoparticelle in acqua è stata effettuata ad intervalli di 2, 4, 6 e 7 mesi di agenti atmosferici. Per questo 100 ml campioni di percolato sono stati prelevati dal deflusso delle acque raccolte e analizzate utilizzando un plasma accoppiato induttivamente spettrometria di massa (ICP-MS). Tabella 3 mostra le condizioni operative di ICP-MS. Abbiamo trovato che il Ti è risultato essere sempre inferiore al valore di soglia di rilevamento (= 0,5 mg / l) inil volume del campione. Questa osservazione porta alla conclusione che, nonostante il deterioramento dagli agenti atmosferici, il nanocoating è ancora fortemente legato a resistere alla loro lisciviazione nelle acque di deflusso.

Volume del campione	2 ml
di potenza RF	1550 W
RF Corrispondenza	1.78 V
trasportatori di gas	0,85 l / min
gas trucco	0,2 l / min
Nebulizzatore	MicroMist
pompa nebulizzatore	0,1 r / s
S / C di temperatura	15 ° C
Egli portata	5 ml / min
H velocità di flusso 2	2 ml / min
tempo di integrazione	0,1 s
Camera & torcia	Quarzo
Cono	Ni

Tabella 3: Condizioni di funzionamento di ICP-MS.

Il atmosferici è stata seguita dalla abrasione. Le figure 15A e B mostrano i risultati delle analisi TEM delle particelle di aerosol campione, durante la prima 2 min di abrasione delle 4 e 7 mesi intemperie nanocoating nelle stesse condizioni di campionamento. Un qualitativamente elevata deposizione di particelle di aerosol sulle griglie maglia può essere osservato nel caso di quest'ultima. Le particelle di aerosol polidisperse possono essere osservate su ingrandimento maggiore. Anche se non siamo stati in grado di quantificare, ma è stata osservata una notevole quantità di nanoparticelle libere di TiO2 (vale a dire, la massa Ti> 90%), quando 7 mesi intemperie nanocoating stata abrasa (Figura 15C e D). Gli intervalli di confidenza sono piccole alle grandezze misuratee quindi trascurata nelle trame. Questo risultato è diverso da i risultati di nanorivestimenti non intemperie e vari altri studi come Shandilya et al. ^15, Golanski et al. ^23, Göhler et al. ^29, Shandilya et al. ^33. Quindi, è più particolare interesse. Nei risultati precedentemente ottenuti per nanorivestimenti non intemperie ed altri studi citati, una grande frazione degli aerosol emessi composto del nanomateriale in stato di matrice legato e non allo stato libero.

Figura 15. L'analisi microscopica del Aerosol particelle. Immagine TEM di particelle di aerosol emessi dal abrasione di (A) 4 mesi e (B) 7 mesi alterate nanocoating (C, D) nanoparticelle libere emessi dal abrasione di 7 mesi alterate nanorivestimento et al. ³¹⁾ Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Nella figura 15E, le variazioni percentuali dei tre elementi-C, Ti e Ca sono mostrati quando la durata atmosferici raggiunge 7 mesi da 4 mesi. Un chiaro effetto di infragilimento polimero può essere osservato con una diminuzione del tenore di C dal 56% al 12%. Questo calo implica direttamente la riduzione della presenza della matrice attorno alle particelle di aerosol emesse. Un aumento dal 7% al 55% del contenuto di Ti significa un aumento della concentrazione di Ti in particelle di aerosol emesse. La superficie esposta del mattone sottostante, dopo 7 mesi di agenti atmosferici, produce alcune particelle di aerosol tropposu di abrasione. Di conseguenza, alcune particelle di aerosol del mattone si osservano anche dopo 7 mesi di agenti atmosferici. Pertanto, la durata atmosferici ha un impatto diretto sulla dimensione e composizione chimica delle particelle di aerosol.

Figura 16. PNC e PSD come una funzione della abrasione Durata: PNC e PSD durante l'abrasione di riferimento intemperie e nanorivestimento. L'abrasione avviene per t = 120-720 sec in pannelli (A) e (B). (Shandilya et al. ³¹⁾ Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Le figure 16A-D mostrano i risultati sul PNC e PSD delle particelle di aerosol campione all'interno del volume del sampling cappuccio. Nelle figure 16A e B, da t = 120 sec e fino t = 720 sec, l'abrasione del riferimento non rivestito ha prodotto un costante e atmosferici durata PNC indipendente (~ 500 cm ^{- 3;} deviazione standard 5 - 16 cm ^{- 3;} ripetuta tre volte). Pertanto, l'invecchiamento artificiale non ha alcun effetto apparente sulla particelle di aerosol emesse dal riferimento non rivestito. Tuttavia, nel caso del nanoacoating, un chiaro effetto della durata atmosferici può osservare all'aumentare PNC con agenti atmosferici durata. Tranne per 6 e 7 mesi, la natura della sua variazione nel tempo è anche cioè sorprendentemente simile, l'ascensione iniziale, seguita da stagnazione, l'ascensione di nuovo, e la stagnazione finale. Per 6 e 7 mesi, c'è un urto diretto della concentrazione non appena l'abrasione inizia. Questo urto iniziale nella concentrazione è addirittura superiore a quello di riferimento. However, dopo t = 360 sec, tende a tornare al livello di riferimento. Questa differenza nel comportamento nanocoating rispetto all'abrasione può essere spiegato sulla base del suo meccanismo di rimozione durante l'abrasione. Fino a 4 mesi di agenti atmosferici, il nanocoating si crede di essere abbastanza forte da resistere alla sua all'abrasione. Come risultato, si ottiene indossato lentamente e quindi, la concentrazione numero di aerosol emessi aumenta lentamente. Tuttavia, dopo 6 e 7 mesi atmosferici, la nanocoating è irregolare (come già visto nella Figura 14E) come possibilmente vagamente attaccato alla superficie del mattone. Di conseguenza, non appena l'abrasione inizia, questi grumi nanocoating ottenere sradicati facilmente che mostra un urto nella concentrazione numerica delle particelle di aerosol emesse. Il PSD delle particelle di aerosol emessi per il riferimento (Figura 16C) mostra alcun effetto apparente della atmosferici (modo alternato tra 250 e 350 nm; PNC ≈ 375 cm 3; deviazione standard 0,2 - 8 cm ^{- 3).} In figura 16D, la distribuzione granulometrica è indicata per il nanocoating che corrisponde alla prima fase durante la quale il PNC è stagnante. Questa figura non mostra alcuna curva 6 e 7 mesi atmosferici perché non c'è prima fase stagnante per loro. Come si può chiaramente vedere, vi è un aumento nella modalità dimensioni e massima PNC.

Emissione dalla Glaze
Contrariamente alle osservazioni di emissione particelle di aerosol nel caso dei mattoni rinforzati e nanorivestimenti fotocatalitici, i due strati di smalto sono risultati essere non-emissive durante il loro abrasione quando F _N = 6 N. La concentrazione del numero delle particelle di aerosol emesse, ottenuta usando il contatore di particelle, è sempre risultata essere inferiore a 1 cm ^-3, quindi Insignificant.

Discussion

Nel presente articolo, un'indagine sperimentale della Nanosafety-by-design di prodotti nanostrutturati commerciali è presentato. Il Nanosafety by design di qualsiasi prodotto può essere studiata in termini di PNC e PSD quando è sottoposto a sollecitazioni meccaniche e agli agenti atmosferici ambientale. I prodotti scelti per lo studio sono allumino-silicato di mattoni rinforzato con _{nanoparticelle} di TiO2, smalto con il CEO ₂ nanoparticelle e nanorivestimenti fotocatalitici con _{nanoparticelle} di TiO2. Questi prodotti sono facilmente accessibili ai clienti nel mercato commerciale e ben associato con la loro vita quotidiana. Pertanto, la loro indagine verso il loro Nanosafety-by-design è di fondamentale importanza.

invecchiamento artificiale
Variazione osservazioni di degradazione può essere previsto quando vengono utilizzate diverse condizioni operative. Inoltre, la distribuzione spettrale della luce da UV fluorescenti / lampada allo xeno è segnoificantly diversa da quella prodotta in dispositivi luminosi e orientamento acqua utilizzando altre fonti di luce. Il tipo e la velocità di degradazione e la classifica delle prestazioni prodotte in esposizioni alle lampade UV possono essere molto diversi da quelli prodotti da esposizioni verso altri tipi di sorgenti di luce di laboratorio. I risultati del test atmosferici dipendono anche la cura che viene assunto per operare la camera atmosferici. Quindi, i fattori come la regolazione della tensione di rete, la temperatura della stanza in cui il dispositivo opera, controlli di temperatura, e le condizioni e l'età delle lampade non giocano un ruolo importante nella prestazione della camera atmosferici. Durante il test, l'irraggiamento può variare a invecchiamento della lampada UV. Una lampada standard ha una vita media di ≈1,400 hr. Pertanto, prima di iniziare il test di invecchiamento, si dovrebbe verificare il numero di ore a sinistra per la lampada per l'esecuzione. La presenza di ioni metallici in acqua da spruzzare all'interno della camera atmosferici che aumentano sua coproduttività è anche un aspetto importante per prendersi cura di. Se la conducibilità dell'acqua supera il livello accettabile, può lasciare tracce dei metalli disciolti sulla superficie esposta all'aria. In tali casi, una superficie più degradato è ottenuta del previsto. La distribuzione dell'irradianza dalla lampada UV volte non è uniforme in tutto il supporto in acciaio inox sul quale vengono posizionati i campioni nanorivestimento. In tal caso, si deve prestare attenzione durante il posizionamento dei campioni nanocoating modo che una variazione individuale nel livello irradianza sulla superficie di ciascun campione non supera ± 2 W / m ^2. Per consentire la riproducibilità dei risultati atmosferici, almeno tre repliche di ogni materiale devono essere esposti.

All'abrasione e ENM Aerosol Caratterizzazione
La concentrazione di particelle numero varia con la posizione del punto di campionamento delle particelle di aerosol all'interno della camera di prova di emissione come concentrazione ènon uniforme in tutta la camera. Nel presente studio, il punto di campionamento è stato mantenuto vicino alla superficie da abrasa. Questo consente la minimizzazione della diffusione e sedimentazione perdite delle particelle di aerosol in cui vengono campionati appena vengono generate dalla abrasione. La portata dell'aria particella libera è anche fondamentale come dovrebbe essere sufficiente per ridurre le particelle fondo alla loro concentrazione minima in modo che non interferiscano con la caratterizzazione dei abrasione generate particelle. Durante l'abrasione, la abradant smussato bordo permette l'abrasione deve essere uniforme all'interno della sua area di contatto con il prodotto nanostrutturato. Se i bordi non sono smussati correttamente, potrebbero staccare la superficie di contatto troppo. Lavorando con i prodotti nanostrutturati, un operatore è altamente sensibile al suo / sua esposizione alle nanoparticelle emesse. Quindi, qualsiasi tipo di manipolazione dei prodotti nanostrutturati, compresi abrasione, deve essere eseguita all'interno di unconformità chiuso in grado di impedire qualsiasi nanoparticelle di passare attraverso.

Analisi TEM della sospensione liquida
La natura idrofila della griglia maglia di rame è della massima importanza, mentre il deposito goccia di base come acquosa. Si stabilizza la goccia sulla superficie della griglia e riduce la necessità di superficie operazioni pre-bagnatura. L'essiccazione della griglia carica all'interno della camera chiusa è anche fondamentale per evitare la sua contaminazione con le particelle di sporco ambiente in quanto potrebbero interferire con l'analisi TEM.

L'apparato di abrasione standard è stato modificato sostituendo la barra orizzontale in acciaio già installato da una replica in alluminio Lega 2024 e montando un estensimetro sulla superficie superiore di questo bar lega di alluminio replicato. Questa modifica permette di conoscere l'esatto stato di sollecitazione meccanica durante all'abrasione e quindi un migliore controllo del processo, che non era possibile in precedenza. Per la microscoanalisi pic di particelle di aerosol, una nuova tecnica di raccolta delle particelle sulla base di filtrazione attraverso supporti TEM-dedicati, ovvero TEM griglie porose è stato impiegato in questo studio attraverso un supporto del filtro che è stato sviluppato appositamente per questa applicazione.

invecchiamento artificiale
La capacità di un rivestimento per resistere deterioramento delle sue proprietà fisiche causate dall'esposizione alla luce, al calore e acqua può essere molto importante per molte applicazioni. Il tipo di esposizione presentato in questo articolo è limitata e non può simulare il deterioramento causato da fenomeni atmosferici localizzati come l'inquinamento atmosferico, attacco biologico, o l'esposizione salata.

All'abrasione e ENM Aerosol Caratterizzazione
Una limitazione importante del protocollo presentato per l'aerosol caratterizzazione ENM è che una frazione di questi aerosol ENM perdersi prima che possano essere caratterizzati per le loro dimensioni enumero. Tale perdita può essere attribuito a vari fenomeni associati con le dinamiche aerosol come sedimentazione, la diffusione, la turbolenza nel flusso d'aria, la deposizione per inerzia ecc, che agiscono su una particella di aerosol simultaneamente non appena viene emesso. Questa perdita è funzione diretta delle dimensioni delle particelle di aerosol. Questo aspetto è stato considerato in alcune pubblicazioni precedenti, come Shandilya et al. ^31, Shandilya et al. ^33, Shandilya et al. ^34. Tuttavia, il metodo che è stato reattiva in questi studi esempio, i calcoli sono stati fatti per stimare approssimativamente la perdita ed i risultati sperimentali finali sono state modificate sulla base dei risultati di calcolo.

Analisi TEM della sospensione liquida
La tecnica qui presentata per l'analisi TEM di una sospensione liquida campione diluito costringe le particelle sospese per aderire alla superficie della griglia per evaporazioneil contenuto totale di acqua. Ciò può consentire la formazione di grandi aggregati sulla griglia che non sono presenti nella sospensione liquido originale. Quindi, questa tecnica non può rappresentare completamente la morfologia delle particelle sospese nelle condizioni originali.

La tecnica qui presentata si propone di controllare i parametri che svolgono un ruolo chiave nel aerosol particelle, sia che si tratti durante l'invecchiamento meccanico o ambientale. Inoltre, si concentra sulla ricerca di una soglia di durata atmosferici oltre la quale il nanocoating scelta ha superato la sua durata Nanosafe. (Nel caso di specie, si tratta di 4 mesi di invecchiamento accelerato.) Questo viene fatto attraverso un continuo monitoraggio dello stato nanocoating in-process, che ci ha permesso di notare la durata esatta in cui il nanocoating ha cominciato a deteriorarsi. Questa è la caratteristica che la distingue dalle precedenti studi scientifici come trattare con il concetto di alterazione ambientale applicandolo su unacampione per una durata predeterminata senza controllo in-process di agenti atmosferici corso. L'approccio scelto nello studio presentato qui permette per comparare quantitativamente soglie Nanosafety sperimentalmente misurati (ad esempio tempi di vita Nanosafe) di diversi nanoprodotti glianza -ma ⁴² (in simili condizioni di vita accelerata). È quindi il primo passo di sviluppo prodotti su base Nanosafety by design.

Per il futuro, un approccio completamente preventiva viene sviluppato in cui il set-up sperimentale minimizza le perdite di aerosol di particelle in tempo reale e uno studio quantitativo completa delle particelle di aerosol emessi può essere fatto con precisione.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Photocal Masonry	Nanofrance Technologies		Test sample
Masonry brick (ref. 901796)	Castorama		Support for test sample
Optical microscope (model Imager.M1m)	Carl Zeiss MicroImaging GmbH		For microcopic analysis
Energy-dispersion spectroscope (model X-max)	Oxford Instruments		For elemental composition analysis
Transmission Electron Microscope (model CM12)	Philips		For microcopic analysis
Weathering chamber (model Suntest XLS+)	Atlas		For accelerated artificial weathering
Xenon arc lamp (model NXE 1700)	Ametek SAS		UV rays source
Inductively Coupled Plasma Mass spectrometer (model 7500cx)	Agilent Technologies		For leachate water samples analysis
Taber linear abraser (model 5750)	Taber Inc.		For abrasion
Taber H38 abradant	Taber Inc.		For abrasion
Condensation Particle Counter 3775	TSI		For counting number concentration of aerosol particles
Aerodynamic Particle Sizer 3321	TSI		For measuring the size of aerosol particles
Differential Mobility Analyzer 3081	TSI		For measuring the size of aerosol particles
Mini Particle Sampler	Ecomesure		For sampling the aerosol particles
Gilian LFS-113 Low Flow Personal Air Sampling Pump	Sensidyne		For sampling the aerosol particles