Forsøksprotokoll å etterforske Partikkel forstøvning av et produkt Under Slite og under miljø Forvitring

Summary

I denne artikkelen til en eksperimentell protokoll undersøke partikkelaerosolisering av et produkt i henhold til slitasje og under miljø forvitring er presentert. Resultater på utslipp av konstruerte nanomaterialer, i form av aerosoler er presentert. Den spesifikke eksperimentelle oppsettet er beskrevet i detalj.

Introduction

Med en rask modenhet i nanoteknologi, er dens utvikling drevet av rask kommersialisering av produkter som inneholder Engineered Nanomaterialer (ENM) med bemerkelsesverdige egenskaper. Som beskrevet av Potocnick ¹ i artikkel 18 (5) i forordning 1169/2011, utstedt av EU-kommisjonen, ENM kan defineres som "enhver forsettlig produsert materiale, som inneholder partikler, i en ubundet tilstand eller som et aggregat eller som et agglomerat og hvor, for 50% eller mer av partiklene i antall størrelsesfordelingen, er en eller flere utvendige dimensjoner i størrelsesområdet 1 nm til 100 nm ". Videre er produkter som inneholder ENM, enten i sin solid bulk eller på sine faste overflater eller i sine likvide suspensjoner, kan betegnes som nanostrukturerte produkter. Forskjellige typer av ENM med forskjellige formuleringer og functionalizations benyttes i slike produkter i henhold til arten av anvendelsen og budsjett. Produktene kan være i form av coatiNGS, maling, fliser, huset murstein, concret e osv.

Så langt som forskning er bekymret, kan man også finne enormt antall publikasjoner på innovasjoner som har blitt oppnådd gjennom nanoteknologi. Til tross for denne enorme forskning, de tiltalende trekk av ENM er under sonde for potensiell helse- eller miljømessige farene på grunn av deres tendens til å bli utgitt eller slippes ut i luften i form av aerosoler under bruk eller bearbeiding av nanostrukturer produkter (for eksempel Oberdorster m.fl. . ^2, Le Bihan et al. ³ og Houdy et al. ^4). Kulkarni et al., ⁵ definerer en aerosol som suspensjonen av faste eller flytende partikler i det gassformige medium. Hsu og Chein ⁶ har vist at under bruk eller behandling av et nanostrukturerte produkt, er en nanostrukturerte produkt utsettes for ulike mekaniske påkjenninger og miljø forvitring som letter en slikutslipp.

I henhold til Maynard ^7, etter eksponering, kan disse aerosoler av ENM samhandle med menneskelige organisme via inhalasjon eller dermal kontakt og bli avsatt på innsiden av kroppen som dermed kan føre til ulike skadelige virkninger, også kreftfremkallende seg. Dermed vil en grundig forståelse av ENM utslipp fenomen er av avgjørende betydning gitt enestående bruk av nanostrukturerte produkter, som nevnt av Shatkin et al. ^8. Dette kan ikke bare bidra til å unngå uforutsette helserelaterte komplikasjoner som følge av sin eksponering, men også i å oppmuntre tilliten nanoteknologi.

Likevel har eksponeringen relatert problem nå begynte å få oppmerksomhet av forskersamfunnet og har nylig blitt fremhevet av ulike forskningsenheter over hele verden (for eksempel, Hsu og 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). Tatt i betraktning det store omfanget utrulling av nanostrukturerte produkter i kommersielle markeder, vil den mest effektive tilnærmingen for å takle problemet være en preemptive en. I en slik fremgangsmåte blir et produkt utformet på en slik måte at det er "nanosafe-by-konstruksjon" eller "Design for tryggere nanoteknologi" (Morose ¹⁹⁾ dvs. med liten misjon. Med andre ord, det maksimerer deres fordeler i problemløsning under bruk samtidig som sender ut et minimum av aerosoler i miljøet.

For å teste nanosafety-by-konstruksjon i bruksfasen av et nanostrukturerte produkt, forfatterne presentere et passende eksperimentell metodikkå gjøre det i denne artikkelen. Denne metoden består av to typer anmodninger: (i) mekanisk og (ii) miljø som tjener til å simulere virkelige påkjenninger som det nanostrukturerte produkt, en mur murstein, blir utsatt for under bruken sin fase.

(I) En lineær slitasje apparat som simulerer mekanisk oppfordring. Sin opprinnelige og kommersiell form, som vist i figur 1A, er referert i en rekke internasjonalt anerkjente teststandarder som ASTM D4060 ^20, ASTM D6037 ²¹ og ASTM D1044 ^22. Ifølge Golanski et al. ^23, på grunn av sin robuste og brukervennlige design, blir allerede brukt sin opprinnelige form mye i bransjer for å analysere resultatene av produkter som maling, belegg, metall, papir, tekstil, etc. Stress være brukt gjennom dette apparatet tilsvarer den typiske en brukt i en nasjonal innstilling, for eksempel å gå medsko og forskyvning av forskjellige objekter i en husholdning (Vorbau et al. ²⁴ og Hassan et al. ^25). I figur 1A, en horisontal forskyvning av tverr beveger standard abradant i en frem og tilbake bevegelse over prøvens overflate. Den friksjonsslitasje skjer på kontaktflaten som følge av friksjonen ved kontakt. Størrelsen av friksjonsslitasje kan varieres ved å variere den normale belastning (F _N) som virker på toppen av abradant. Ved å endre typen av abradant og normal belastning verdi, kan man variere den abrasiveness og dermed mekaniske påkjenninger. Morgeneyer et al. ²⁶ har pekt på at spenningstensoren som skal måles i løpet av slitasje er sammensatt av normale og tangentielle komponenter. Den normale spenning er et direkte resultat av den normale belastning, dvs. av F _N, mens den tangentiale spenning er et resultat av the tangentielt opptrer friksjon prosess, målt som kraften _(F-T), og den fungerer parallelt eller anti-parallelt med den retning i hvilken abrasjon finner sted. I den opprinnelige form av denne slitasje apparat, kan man ikke bestemme F _T. Derfor er rollen til de mekaniske påkjenninger under aerosolisering av ENM kan ikke helt bestemmes. For å utrydde denne begrensningen, slik det er beskrevet i detaljer ved al. Morgeneyer et ^26, har vi (a) modifisert det ved å erstatte den som allerede er installert horisontale stålstang av en replika i aluminium 2024 legering og (b) er montert en strekklapp på toppflaten av dette replikert aluminiumslegering bar. Dette er vist i figur 1B. Denne strekklapp har 1,5 mm av aktiv gittermålelengde og 5,7 mm for å måle gitterbærer lengde. Den er laget av en konstantan folie med 3,8 um tykkelse og 1,95 ± 1,5% av måleren faktor.En korrekt måling av de mekaniske påkjenninger er sikret gjennom en dynamisk strekklapp-forsterker som er koblet i serie til strekkmåleren, og dermed gir en pålitelig måling av den belastning som produseres i måleren. Dataene overføres via forsterkeren er kjøpt ved hjelp av datainnsamling programvare.

Figur 1. Slite Apparater og Strain Gauge. Den kommersielle standard form av Taber slitevern (A) med slite hastighet, varighet og slaglengde kontroller. Den opprinnelig montert stålstang ble erstattet av en aluminium bar og ble videre utstyrt med en strekklapp (B) for å måle den tangentielle kraften (F _T). klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

på trong> Figur 2, er hele eksperimentelle oppsettet vist hvor denne modifiserte Taber slitasje apparatet er plassert under overensstemmelsen en nanosecured arbeid innlegg. En partikkel fri luft er stadig sirkulerer inne i dette arbeidet stolpe ved en strømningshastighet på 31 000 l / min. Den har en partikkelfilter virkningsgrad på 99,99%, og har allerede blitt anvendt ved Morgeneyer et al., ²⁷ i ulike nanopartikler 'Støv tester.

Figur 2. Forsøks Set-up (Shandilya et al. ^31). En nanosecured arbeid innretning for å gjennomføre Slitasjetesten og sanntid karakteristikk (både kvalitativ og quantitavive) av de genererte aerosolpartiklene. En liten brøkdel av partikkel fri luft passerer gjennom et spor på innsiden av utslippskammeret for å eliminere dens bakgrunn partikler nummer konsentrasjon.pload / 53496 / 53496fig2large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Motoren av den slitasje anordningen er holdt utenfor, og dens lineært glidende del er holdt inne i et selvlaget utslipp testkammer, med dimensjoner 0,5 m x 0,3 m x 0,6 m, (detaljer i Le Bihan et al. ^28). Det hjelper i å hindre slitasje apparatets motorutslipp fra å blande seg i testresultatene. Samplingen av de genererte aerosolpartiklene er gjort inne i nærhet av en radial symmetrisk hette (volum av 713 cm ^3). Ved anvendelse av en slik hette, kan aerosolpartiklene tap på grunn av deres avsetning på overflatene bli minimalisert. Den andre fordelen omfatter økning av aerosolpartiklene antall konsentrasjonen på grunn av en forholdsvis lavere volum av hetten med hensyn til utslipp testkammeret. Takket være dette satt opp, en sanntid karakterisering og analyse av partikkel aerosols å bli dannet under slitasje slitasje kan gjøres eksperimentelt i form av deres tallkonsentrasjoner, størrelsesfordelinger, elementære sammensetninger og former. I henhold til Kulkarni et al. ^5, antallet konsentrasjonen av ENM aerosoler partiklene kan bli definert som "antall ENM til stede i enhet kubikkcentimeter luft". Tilsvarende størrelsesfordelingen av ENM aerosoler er "forholdet uttrykker mengden av en ENM eiendom (vanligvis tall og massekonsentrasjonene) forbundet med partikler i et gitt størrelsesområde".

En partikkel Counter (målbar størrelse Område: 4 nm til tre mikrometer) måler aerosol partikler nummer konsentrasjon (PNC). Partikkel sizers (målbar størrelse Område: 15 nm - 20 nm) måle partikkelstørrelsesfordelingen (PSD). En aerosol partikler sampler (beskrevet i detaljer av R'mili et al.

(ii) Miljø oppfordring kan simuleres ved akselereres kunstig værpåvirkning i en forvitring kammer, vist i figur 3. Som vist ved Shandilya et al. ^31, forvitrings betingelser kan holdes i overensstemmelse med internasjonale standarder eller bli tilpasset avhengig av type simulering. UV-eksponering er levert via xenon arc lampe (300-400 nm) installert med en optisk stråling filter. Virkningen av regn simuleres ved sprøyting avionisert og renset vann på dem. Et reservoar er plassert under testprøver for å samle opp overvann. De innsamlede vann eller sigevann kan brukes senere til å utføre ENM utlekking analyse.

Figur 3. Forvitring Chamber. Den kommersielle formen av Suntest XLS + forvitring kammer inneholder en rustfritt stål hette inne som nanocoated prøvene er plassert. Vannbeholderen er plassert under panseret som er kilden til vann som skal sprayes på innsiden av hetten. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Protocol

NB: Den teknikk som presenteres i protokollen her er ikke bare begrenset til de som er presentert testprøvene, men kan brukes for andre prøver i tillegg.

1. Kunstig Forvitring [CEREGE Platform, Aix en Provence]

1. Ta en 250 ml prøve av avionisert og renset vann som skal sprøytes i et begerglass. Dyppes spissen av vannkonduktivitetsmåler i vannet. Legg merke til vannets ledningsevne. Gjenta prosessen og merke vannets ledningsevne hver gang.
   MERK: I henhold til ISO 16474 ^32, bør det aldri være høyere enn 5 uS / cm.
2. Etter måling av ledningsevne, kobler vannkilde til reservoaret av forvitring kammeret til stede under det rustfrie stål hette (vist i figur 3).
3. Koble overløpstuten på baksiden av kammeret til en dreneringsåpning gjennom en slange rør.
4. Plasser nanocoating prøvene til været i rustfritt stål hette og lukke døren. til enable en statistisk vurdering av resultatene, kan du bruke et minimum av tre identiske nanocoating og referanseprøver.
5. På den digitale konsollen, til stede på forsiden av forvitring kammeret ved å velge en 2 timers syklus bestående av 120 min av UV-lys, 102 min tørr og 18 minutter vannspray.
6. Angi antall sykluser som er lik 2658 som tilsvarer 7 måneder.
7. Velge den irradians nivået av xenon buelampe lik 60 ± 5 W / ^m2.
8. Still omgivelsestemperatur ved 38 ° C.
9. Start forvitring test ved å trykke på start-knappen på konsollen.

2. Slite og ENM Aerosoler Karakterisering [INERIS S-NANO Platform, Verneuil]

MERK: Før du bruker, pre-kontrollere partikkel aerosol karakteriserer instrumenter på en kalibrering benk av INERIS S-NANO Platform som består av separate og allerede installert referanse counter deler. Ved å følge en bestemt protokoll, sikre at instrumentene arbeider proplig.

1. Samle alle enheter og instrumenter som vises i den eksperimentelle oppsett og gjøre de nødvendige tilkoblingene som vist i figur 2 (informasjon om enhetene og idriftsettelse av instrumenter er gitt i Shandilya et al. ^33).
2. Slå på sirkulasjon av partikkel fri luft inne i nanosecured workpost ved å trykke på FLUX PÅ knappen.
3. Gjør denne partikkelen fri luft å passere gjennom utslipp testkammeret ved å åpne kammeret og holde den åpen inne i nanosecured arbeidet innlegget.
4. For å sette opp eksperimentet, kobler partikkelteller direkte til utslipp testkammer for å måle momentant antall konsentrasjonen av partiklene inne i kammeret. Observer konsentrasjonsverdien direkte på skjermen telleren.
5. Mens partikkel fri luft passerer gjennom kammeret, fortsetter å overvåke den øyeblikkelige antall konsentrasjonsverdien til den faller til null. På denne måten sikre atkammer er fri for enhver bakgrunn partikkel.
6. I mellomtiden, Slip kantene av standard sylinderformede abradant ved forsiktig å dreie sin ene ende i en frem og tilbake bevegelse inne i sporet av et verktøy forsynt med en sliteapparat.
7. Ved hjelp av en digital balanse med en målenøyaktighet på minst 0,001 g, veie abradant og prøven som skal slipes.
8. Når dette er gjort, festes avfaset abradant til den vertikale akselen til slitasje apparatet gjennom en chuck til stede ved bunnen.
9. Plasser nanostrukturerte produktet som skal slipes forsiktig under den faste abradant og sørg for å feste sin posisjon på monteringssystem.
10. Åpne aerosol sampler, og ved hjelp av en pinsett, plassere en kobber mesh grid inne i sporet med sin lysere side oppover. Sett en sirkulær ring over nettet for å fikse det.
11. Lukk sampler og koble den til en pumpe via et filter i den ene enden (dvs. mot mørkere side av rutenettet) og partikkel kilde på other slutt (dvs. mot lysere side av rutenettet). Montere den normale belastning på den vertikale aksel ved hjelp av de døde vekter.
12. Gjennom partikkelteller, sjekk om bakgrunnen partikler konsentrasjonen innsiden av det åpne kammeret har falt til null. Hvis ikke, vent til den. Hvis ja, lukk døren av utslippstestkammeret.
13. Via de digitale konsoller på instrumentene, setter strømningsrater partikkelteller og sizers manuelt på følgende måte: CPC- 1,5 l / min; SMPS- 0,3 l / min; APS- 5 l / min
14. Angi den totale sampling varighet på 20 min for alle disse tre instrumenter. Still slitasje varighet og hastighet lik 10 min og 60 sykler per minutt henholdsvis i den slitasjeapparatet.
15. Koble strekklappen til den dynamiske strekklapp-forsterker. Koble den dynamiske strekklapp-forsterker til maskinen som skal benyttes for datainnsamlingen ved hjelp av programvare som er installert i det.
16. Åpne programvaren.
17. Klikk NEW DAQ PROJECT til opennen en ny datainnsamling fil.
18. Stopp muligheten for live datainnsamling ved å klikke LIVE OPPDATERING
19. Klikk 0 UTFØR for å sette referansesignalet verdi lik null.
20. Slå tilbake på live datainnsamling ved å klikke på Live Update.
21. Klikk visualisering for å velge sanntid grafiske modusen for data representasjon.
22. Klikk Ny for å åpne malene.
23. Velg alternativet OMFANG PANEL, for eksempel.
24. Start datainnsamling i partikkel tellere og sizers på en gang.
25. Etter en forsinkelse på ca.. 5 min, start slitasje.
26. Klikk START i datainnsamling programvare vinduet for å skaffe seg strekklappen signaler som svarer til den pågående slitasje.
27. Etter 2 min, slå på pumpen er koblet til MPS.
28. Holde pumpen i gang for 2 - 4 minutter avhengig av mengden av utslipp av aerosolpartiklene. MERK: Antallet aerosol partikler samplet ved hjelp av MPS skal være optimal i antall dvs.verken for knappe eller for overskudd som kan hindre en grundig mikroskopisk analyse.
29. Når slitasje stopper, slå av datainnsamlingen ved å klikke på STOP.
30. Lagre de innsamlede data ved å klikke på LAGRE DATA NÅ.
31. Etter disken og sizers stoppe innsamling av data, åpner utslipp testkammeret og veie igjen abradant og slipes nanostrukturerte produkt.
32. Fortsett hele prosessen for hver slitasjetesten.
33. Når Slitasjetesten nok en gang bekrefte tre partikkel aerosol karakter instrumenter er på kalibreringsbenk fra INERIS S-NANO Platform.

3. TEM Analyse av flytende Suspensions- Drop Nedfall Technique [INERIS Kalibrering Platform, Verneuil]

1. Tilbered en 1% volum fortynnet vandig løsning av den flytende suspensjonen (dvs. den "maling") ved å tilsette en del av beleggsuspensjonen i 99 deler av den filtrerte og de-ionisert vann.
2. Åpne vikr av glødeutladning maskinen
3. Angi følgende driftsbetingelser: 0,1 mbar, 45 mA, 3 min varighet.
4. For å gjøre en TEM kobber mesh grid hydrofil av sin plasma behandling, sette den på metallstativ. Lukk dekselet og starte motoren. Etter 3 min, stopper den automatisk.
5. Ta ut den hydrofile slått mesh grid ved hjelp av en pinsett. Plasser den forsiktig med sin lysere side opp. Deponere en dråpe av den fortynnede oppløsning (8 ul ca.) På den hydrofile mesh gitter ved hjelp av en sprøyte.
6. Tørk det maskenettet i et lukket kammer, slik at vanninnholdet blir avdampet og de bærende partiklene avsettes hvile på risten. Pass på at mesh grid ikke blir belastet med spredt partikler som lett kan identifiseres som sirkulære eller tråd former som er karakteristiske for olje eller sotpartikler.
7. Når det er klart, setter rutenettet i TEM sonde og utføre mikroskopisk analyse. [elektron akselererende spenning 120 kV, jf 31.
8. Hvis rutenettet vises også lastet med partikler til å analysere, senke fortynning prosent og volum av den avsatte slipp. Det maksimale volum en operatør er i stand til å avsette er omtrent lik 12 pl.

Representative Results

test Prøver
Protokollene som er presentert i artikkelen ble påført på tre forskjellige kommersielle nanostrukturerte produkter. Fokus er satt her på detaljene i den eksperimentelle tilnærming:
(a) aluminium-silikat murstein forsterket med TiO ₂ nanopartikler, (11 cm x 5 cm x 2 cm). Den finner sin hyppige bruk i bygging av fasader, husvegger, veggfliser, fortau etc. Som materialegenskaper sammen med en scanning elektronmikroskopbilde er vist i tabell 1 og figur 4 hhv.

Figur 4. SEM-bilde av det i nanostrukturert aluminium-silikat Brick (Shandilya et al. ^33). En ru overflate med microsized kasser eller ujevnheter i overflaten kan observeres på bildet. Disse overflateujevnheter samhandle med abradant under slitasje. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Egenskaper	Verdi
sammensetning	Al, Si, Ca, Ti
rms ruhet	7 pm
Gjennomsnittlig primær partikkelstørrelse på TiO 2	<20 nm
elastisk modulus	20 GPA (ca.)
Poissons tall	0.2
Vickers hardhet	800 (ca.)

Tabell 1: Materialegenskaper av Nanostrukturerte Alumino silikat murstein.

(B) Photocatalytic Nanobelegg bestående av anatase titandioksid nanopartikler med en PMMA og alkoholiker base som dispergeringsmidler hhv. Transmisjonselektronmikroskop (TEM) analyse av de to Nanobelegg, vist i figur 5 (A) og (B), viser gjennomsnittlig TiO _to partikkelstørrelse lik 8 ± 4 nm i det førstnevnte tilfellet, mens 25 ± 17 nm i den sistnevnte. Også to distinkte faser bidratt med dispergeringsmiddel (i grå farge) og innlemmet TiO ₂ nanopartikler (i pitch black farge) kan også observeres. Volum prosenter av titandioksyd nanopartikler i de to Nanobelegg er like og lik 1,1%. Energi dispersiv røntgenanalyse (EDX) på elementsammensetningen av de to Nanobelegg, som oppnås etter følgende protokoll for rulledeponeringsteknikk, viser lignende observasjoner dvs. C (60 til 65% i masse), O (15 til 20 % i masse) og Ti (10 til 15% i masse). Det bør bemerkes at både Nanobelegg enre produsert spesielt for applikasjoner på utvendige overflater av bygningene som er generelt porøs som murstein, betong, etc. Derfor, underlaget valgt for nanocoating søknaden var en kommersiell vanlig mur murstein (11 cm x 5 cm x 5 cm).

Figur 5. TEM-bilde av nanopartiklene som er tilstede i Nanobelegg med (A) PMMA og (B) av alkoholbase som dispergeringsmidler Henhold (Shandilya et al. ^33). I tillegg til de forskjellige bestandnanopartikler størrelsen på de to Nanobelegg, deres individuelle morfologi er også forskjellig dvs. sky som struktur for det tidligere mens strandet for sistnevnte. klikk her for å se en større versjonav denne figur.

(c) Transparent glasur additiv bestående av nanopartikler av direktør ₂ som har en primær størrelse på 10 nm. Det dispergeres i glasur med 1,3% volumprosent. Slik glasur påføres vanligvis på utvendig liggende malte overflater for å gi beskyttelse mot deres eventuelle misfarging og forvitring med tiden. I figurene 6A og B, TEM bilde og elementsammensetning analyse av en prøve dråpe er vist hhv.

Figur 6:. TEM bilde og Elemental Sammensetning analyse av en prøve Drop TEM bilde (A) og elementsammensetning analyse (B) i en prøve dråpe vises Klikk her for å se et størreversjon av denne figuren.

Utslipp fra Nanostrukturerte Brick
Utviklingen av den totale slitte massen av nanostrukturerte murstein (M _t) i løpet av slitasje er vist med hensyn på F _N i figur 7. For hver verdi av F _N, har slitasjetesten blitt gjentatt tre ganger. Denne utviklingen ser ut til å følge en lineær sti opp til F _N = 10,5 N etter som det uventet øker for høyere belastninger. Standardavvik, målt i verdiene av den slitte massen, varierer 0 til 0,023 g. Den slitte massen til abradant under hvert slitasjetesten var mindre enn 2%, som av murstein, derfor ubetydelig.

>
Figur 7. Bruk masse som en funksjon av normal belastning. Den totale slitt masse av murstein øker monotont i løpet av sin slitasje med stadig økende normal belastning (Shandilya et al. ³³⁾ Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

På figur 8, er den unimodal PSD av de utsendte aerosolpartiklene vist for forskjellige verdier av F _N. For hver verdi, har slitasjetesten blitt gjentatt tre ganger. Med et økende F _N, er modusen for PSD også økende. Men utover 10,5 N er antall konsentrasjonstopp eller den maksimale partikkeltall konsentrasjonen forblir stillestående ved ~ 645 cm ^-3.

tp_upload / 53496 / 53496fig8.jpg "/>
Figur 8. aerosol partikler størrelse som en funksjon av normal belastning. Det modal størrelse av partikkelstørrelsesfordelingen (PSD) kurver av de utsendte aerosol partiklene øker med normal belastning (Shandilya et al. ³³⁾ Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

I figur 9A, er utviklingen av den totale PNC vist med hensyn til F _N. For de partikler som har størrelser i området 20-500 nm, ser det ut til å øke opp til 10,5 N, hvoretter det begynner å reduseres. For 0,5 til 20 pm størrelseområde, det øker kontinuerlig. Det synes imidlertid å nærme seg en konstant verdi utover 10,5 N. Men oppførselen til total PNC med hensyn til den økende F _T figur 9B er forskjellig fordi det øker monotont. En lignende observasjon kan observeres for PSD modusene også.

Figur 9. slippes ut aerosol partikler. (A) Totalt avgis aerosol partikler antall konsentrasjon (PNC) av aerosolpartiklene som en funksjon av normal belastning (Shandilya et al. ³⁴⁾ (b) Sum PNC og PSD-modus som funksjon av tangential belastning klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

For TEM-analyse av de samplede aerosolpartiklene som ble samlet på et mesh-gitter under slitasje på 4 forskjellige verdier av F _N, størrelsene på 50 diflige aerosol partikler ble målt for hver rute, og deres gjennomsnittlige størrelse ble bestemt i hvert tilfelle. Tabell 2 viser de gjennomsnittlige verdier. En klar økning i den gjennomsnittlige størrelse av de samplede aerosolpartiklene kan sees med økende F _N.

Normal belastning (N)	Gjennomsnitt aerosol partikkelstørrelse (um)
6	0.2 ± 0.1
9	0.9 ± 0.3
10.5	3 ± 0,7
1. 3	5 ± 0,6

Tabell 2: Gjennomsnittlig Aerosol partikkelstørrelse av de samplede aerosolpartiklene ved forskjellige verdier av F _N.

utslipp fra Fotokatalystiske Nanobelegg
For å teste utslipp av aerosol partikler fra fotokatalytiske Nanobelegg, ble slitasje tester av deres forvitret og ikke-forvitret testprøver gjort. Resultatene knyttet til sine ikke-forvitret prøvene presenteres først. PNC-kurver som oppnås når de 4 lagdelte Nanobelegg 'testprøver ble slipt under en normal belastning av 6 N er vist i figurene 10A. Forsøket ble gjentatt tre ganger under de samme betingelser. For ubestrøket referanse, ble repetisjon gjort på samme murstein. I figur 10A slitasje starter ved t = 240 sek og slutter ved t = 840 sek. Før og etter denne tidsintervall (t = 0 240 sek), er systemet i bruk. Den nanocoating med alkoholisk base for synes å gi noen forskjell på den PNC når den sammenlignes med den ikke-belagte referanse. De to har nesten samme PNC nivåer. Siden nanocoating sannsynligvis blir smittet helt withoUT gi noen motstand, PNC oppnår sin maksimumsverdi (≈ 200 cm ^{- 3)} kort tid etter slitasje starter. Standardavviket i området fra 5 til 16 cm ^{- 3.} For nanocoating med PMMA, er det PNC innledningsvis lav (≈ 14 cm ^{- 3)} på grunn av en sannsynlig motstand av nanocoating mot slitasje. Imidlertid fortsetter denne motstand opp til et visst punkt (t = 624 sek) etter som det kan begynne å bli gnidd av. Som et resultat, begynner PNC øker gradvis. Den oppnår den samme verdi som for den andre nanocoating eller referanse mot slutten av slitasje. Standardavviket i verdiene målt for nanocoating med PMMA varierer fra 0,7 til 27 cm ^{- 3.}

Figur 10. Effekt av nanocoating Typer på Aerosol Partikler Generation fra Nanobelegg. (A) PNC variasjon med tid (B) PSD av aerosolpartiklene som utvikles ved slitasje av 4 lag av nanocoating etter 6 N for normal belastning (merk: alle kurvene er gjennomsnittskurver ble oppnådd fra 3 gjentatte tester) (Shandilya et- al. ³³⁾ klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

I figur 10B, er det PSD av de utsendte aerosolpartiklene vist. Den nanocoating med alkoholholdige basen ser ut til å ha noen effekt på PSD enten unntatt skift av størrelsen modus mot mindre partikkelstørrelser (154 ± 10 nm). Standardavviket i PSD målt i dette tilfellet endres fra 0,2 til 16 cm ^{- 3.} Den nanocoating med PMMA synker betraktelig toppen av PSD kurve med en faktor på ~ 30 gjengivelse av partikkel emission helt ubetydelig. Standardavviket måles her er 8 cm ^{- 3} maksimum.

I figur 11A, effekten av å øke F _N har blitt vist på en 4 lagdelt nanocoating med PMMA. Slitasje starter ved t = 240 sek og slutter ved t = 840 sek. For et klart syn på PNC, mellom t = 240 sek og t = 480 sek, et zoomet visning i figur 11A1 er også vist. Den PNC øker med normal belastning. Det samme mønsteret fortsetter i figur 11B for en 4 lagdelt nanocoating med den alkoholholdige basen også. Mens måle PSD for nanocoating med PMMA, viste PSD svært lave konsentrasjoner som var selv nær sine partikkel deteksjonstersklene. Derfor de to partikkel sizers ble ikke ansatt lenger. Men for nanocoating med alkoholholdige base, var det ingen slike problemer. PSD i dette tilfellet er vist iFigur 11C. Tre unimodale distribusjoner med økende størrelsesmoduser (dvs. 154 nm til 274 nm til 365 nm) og øke konsentrasjons topper kan sees for å øke normale belastninger.

Figur 11. Effekt av normal belastning på aerosolpartiklene Generation fra Nanobelegg (A) PNC variasjon med tiden til 4 lag av nanocoating med PMMA og (B) alkoholbase.; (. Shandilya et al ^33), (a1) zoomet vis (C) PSD av aerosolpartiklene som utvikles ved slitasje av 4 lag med nanocoating med alkoholisk base (kommentarer alle kurvene er gjennomsnittskurver ble oppnådd fra 3 gjentatte tester) Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figuren 12 viser denne effekten der to prøver, som har 2 og 4 lag av nanocoating med PMMA, er testet for F _N = 6 N. slitasje starter ved t = 240 sek og slutter ved t = 840 sek. PNC er alltid lavere når 4 lag av nanocoating: ^- er slipt i forhold til de 2 lag (std avvik fra 2 til 27 cm ^3). (Std avvik.: 13 til 37 cm ^{- 3)} eller et ubelagt referanse. Begge settene med sjikt synes å gi motstand mot slitasje. Imidlertid, i tilfelle av nanocoating med alkoholisk base, både 2 og 4 lag har lignende PNC.

Figur 12. Effekt av antall belegglagene på aerosol partikler Generation fra Nano-belegg. PNC variasjon med time for 2 og 4 lag med nanocoating med PMMA (merk: alle svingene er gjennomsnittskurver innhentet fra 3 gjentatte tester) (. Shandilya et al ³³⁾ Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

SEM-observasjoner av 4 lagdelte nanocoating med PMMA ble også gjort på slutten av slitasje. Figuren 13 viser den observasjon. En unabraded belagte overflaten (merket A) hadde et gjennomsnitt Ti-innhold på ~ 12% (på masse). For det slipes del (merket B), senker den gjennomsnittlige Ti-innholdet ned til ~ 0% (på masse), og dermed helt å eksponere den murstein overflate.

Figur 13. Mikroskopisk analyse av de Nanocoated overflater. SEM-bilde og EDX analyse av den belagte ennd slipes deler av nanocoating med PMMA; del (A): unabraded belagte overflaten; del (B): slipes (. Shandilya et al ³³⁾ Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Derfor har en lagdelt 4 nanocating med PMMA bemerkelsesverdig bra sammenlignet med dens to lagdelte motstykke eller andre nanocoating, herunder både 2 og 4 lag med nanocoating. Tatt i betraktning denne observasjon, ble enkelte 4 lagdelte prøver av av nanocoating med PMMA også utsatt for kunstig forvitring akselerert før deres slitasje. I figurene 14A-E, kan man se en dårligere effekt av forvitring. En kontinuerlig og integrert form av nonweathered nanocoating kan observeres i figur 14A. En progressiv forverring av nanocoating v ia sprekking kan deretter observert i de påfølgende figurene ie, figur 14B, C, D og E. Tvert imot viser en ubelagt referanse ingen slike virkninger. Tørke stress på grunn av vanninnholdet fordampning og gradvis sprøhet i det polymere bindemiddel foreligger i nanocoating under dens samvirke med UV-stråler resultat i en slik svekkelse (hvit ^35, Murray ^36, Dufresne et al. ^37, Hare ³⁸ Tirumkudulu og Russel ³⁹⁾ . EDS analyse av forvitret nanocoating via elementært mapping mellom Ti (bidratt med den nancoating) og Ca (bidratt med murstein) er vist i figur 14F-J. I figuren, kan en nesten stillestående Ti-innhold på overflaten (middelverdi ~16.1%) observeres med økende Ca-innhold, og følgelig den eksponerte overflaten. En av de store implikasjoner av dette resultatet kan være krymping av nanocoating med forvitring.

ontent ">
Figur 14. mikroskopisk analyse av progressivt svekkende nanocoating (Shandilya et al. ^31). Svekkelsen er via utseendet av sprekker på overflaten som blir dypere opp med tiden Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Kvantifisering av TiO ₂ nanopartikler utslipp i vannet ble utført ved intervaller på 2, 4, 6 og 7 måneder med forvitring. For dette 100 ml prøver av sigevann ble tatt fra det oppsamlede avrenning vann og analysert ved bruk av en induktivt koblet plasma massespektrometri (ICP-MS). Tabell 3 viser ICP-MS driftsforhold. Vi fant at Ti ble funnet å være alltid under terskeldeteksjonsverdien (= 0,5 ug / l) iprøvevolumet. Denne observasjonen fører til den konklusjon at til tross for forverring av vær og vind, det nanocoating fremdeles sterkt bundet til motstå deres utvasking til avrenning farvann.

Prøvevolum volum~~POS=HEADCOMP	2 ml
RF Strøm	1550 W
RF Matching	1,78 V
Carrier Gas	0,85 l / min
makeup gass	0,2 l / min
Nebulizer	Micromist
Nebulizer pumpe	0,1 r / s
S / C temperatur	15 ° C
Han strømningshastighet	5 ml / min
H 2 strømningshastighet	2 ml / min
integrasjon tid	0,1 s
Chamber & Torch	Quartz
Cone	Ni

Tabell 3: Driftsbetingelser ICP-MS.

Forvitring ble etterfulgt av slitasje. Figurene 15A og B viser resultatene av TEM-analyse av de samplede aerosolpartiklene, i løpet av de første 2 min av slitasje av de 4 og 7 måneder forvitret nanocoating under de samme prøvebetingelser. Et kvalitativt høyere avsetning av aerosolpartiklene på de tråd-nett kan observeres i tilfelle av sistnevnte. De polydispergert aerosolpartiklene kan observeres ved høyere forstørrelse. Selv om vi var ikke i stand til å tallfeste, men en betydelig mengde gratis nanopartikler av TiO2 (dvs. Ti masse> 90%) ble observert når 7 måneder forvitret nanocoating ble slipt (figur 15C og D). Konfidensintervall er små til de målte mengdeneog dermed neglisjert i plottene. Dette resultatet avviker fra funnene av ikke-forvitret Nanobelegg og diverse andre studier som Shandilya et al. ^15, Golanski et al. ^23, Göhler et al. ^29, Shandilya et al. ^33. Derfor er det av mer spesiell interesse. I tidligere oppnådde resultater for ikke-forvitret Nanobelegg og andre nevnte studier, en stor andel av de utsendte aerosoler bestående av nanomaterial i matrisebundet form og ikke i fri tilstand.

Figur 15. Mikroskopisk analyse av aerosolpartiklene. TEM-bilde av aerosol partikler som slippes ut fra den abrasjon av (A) 4 måneder og (B) 7 måneder forvitret nanocoating (C, D) frie nanopartikler som avgis fra den slitasje på 7 måneder forvitret nanocoating et al. ³¹⁾ Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

I figur 15E, variasjonene i prosenter av de tre elementer-C, Ti og Ca vises når forvitring varighet når 7 måneder fra 4 måneder. En klar effekt av polymeren sprøhet kan observeres med et fall i den C-innholdet fra 56% til 12%. Denne nedgangen innebærer direkte reduksjon i nærvær av matrisen rundt de utsendte aerosolpartiklene. En økning fra 7% til 55% av Ti-innholdet betyr en økning av Ti-konsentrasjonen i de utsendte aerosolpartiklene. Den eksponerte overflaten av den underliggende murstein, etter 7 måneder med forvitring, gir noen aerosol partikler ogsåpå slitasje. Som et resultat, er noen aerosol partikler fra murstein også observert etter 7 måneders værpåvirkning. Derfor har den forvitring varighet en direkte innvirkning på størrelsen og den kjemiske sammensetningen av aerosolpartiklene.

Figur 16. PNC og PSD som en funksjon av den Slite Varighet: PNC og PSD under slitasje av forvitret referanse og nanocoating. Den slitasje finner sted for t = 120-720 sek i paneler (A) og (B). (Shandilya et al. ³¹⁾ Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figurene 16A-D viser resultatene på PNC og PSD av aerosolpartiklene samplet innenfor volumet av sampling hette. I figurene 16A og B, som starter ved t = 120 sek og fortsetter inntil t = 720 sek, slitasje av ubestrøket referansen gitt en konstant og forvitring varighet uavhengig PNC (~ 500 cm ^{- 3,} standardavvik 5 - 16 cm ^{- 3;} gjentatt tre ganger). Derfor har den kunstig forvitring tilsynelatende ingen effekt på utsendes aerosolpartikler fra den ikke-belagte referanse. Imidlertid, i tilfelle av nanoacoating, en klar effekt av forvitring varighet kan observeres som PNC øker med forvitring varighet. Bortsett 6 og 7 måneder, natur dens variasjon med tiden er også påfallende like dvs. første oppstigning, etterfulgt av stagnasjon, deretter oppstigning igjen, og den endelige stagnasjon. For 6 og 7 måneder, er det en umiddelbar kul i konsentrasjon så snart slitasje starter. Denne første brak i konsentrasjonen er enda høyere enn den for referansen. However, etter t = 360 sek, pleier det å komme tilbake til referansenivået. kan forklares Denne forskjellen i nanocoating oppførsel med hensyn til slitasje på grunnlag av dens fjerning mekanismen under slitasje. Inntil 4 måneder av forvitring, er nanocoating antas å være sterk nok til å motstå sin slitasje. Som et resultat, blir den slitt langsomt og dermed antallet konsentrasjonen av de utsendte aerosoler øker langsomt. Imidlertid, etter 6 og 7 måneder av forvitring, er det nanocoating klumpet (som allerede vist i figur 14E) som eventuelt løst festet til murstein overflate. Som et resultat, så snart den begynner slitasje, blir disse nanocoating klumper rykket lett som viser en kul i antall konsentrasjonen av de utsendte aerosolpartiklene. PSD av de utsendte aerosol partikler for referansen (Figur 16C) viser ingen tydelig effekt av forvitring (modus alternerende mellom 250 og 350 nm; PNC ≈ 375 cm 3; standardavvik 0,2 - 8 cm ^{- 3).} I figur 16D, blir partikkelstørrelsesfordelingen vist for nanocoating som svarer til den første fase under hvilken PNC er stillestående. Denne figuren viser ikke noen kurve for 6 og 7 måneder forvitring fordi det ikke er noen stillestående første fase for dem. Som man kan se klart, er det en økning i størrelsen modus samt maksimal PNC.

Utslipp fra Glaze
I motsetning til aerosolpartiklene utslipps observasjoner i tilfelle av armert murstein og fotokatalytiske Nanobelegg ble de to lag av glasur funnet å være ikke-emitterende i løpet av deres slitasje når F _N = 6 N. Antallet Konsentrasjonen av de utsendte aerosolpartiklene, erholdes ved hjelp av partikkelteller, ble alltid funnet å være mindre enn 1 cm ^-3, derav innRegistrerificant.

Discussion

I denne artikkelen, er en eksperimentell undersøkelse av nanosafety-by-design av kommersielle nanostrukturerte produkter presentert. Den nanosafety-by-design av et produkt kan studeres i form av sin PNC og PSD når det utsettes for mekaniske påkjenninger og miljø forvitring. De valgte for studiet produkter er aluminium-silikat murstein forsterket med TiO ₂ nanopartikler, glasur med konsernsjef ₂ nanopartikler og photocatalytic Nanobelegg med TiO ₂ nanopartikler. Disse produktene er lett tilgjengelig for kundene i det kommersielle markedet og godt forbundet med deres daglige liv. Derfor er deres etterforskning mot sin nanosafety-by-utforming avgjørende.

kunstig Forvitring
Variasjon i nedbrytnings observasjoner kan forventes ved ulike driftsbetingelser er benyttet. Videre spektral effektfordeling av lys fra lysstoffrør UV / xenon gatelyktene er tegnificantly forskjellig fra det som produseres i lyse og vann eksponering enheter ved hjelp av andre lyskilder. Typen og frekvensen av nedbrytning og ytelses rangeringen produsert i eksponeringer for UV-lamper kan være mye forskjellig fra de som produseres av eksponeringer mot andre typer laboratorium lyskilder. Forvitring test resultatene er også avhengige av den omsorg som er tatt for å betjene forvitring kammeret. Derfor, er faktorer som reguleringen av linjespenningen, temperaturen i rommet hvor apparatet er i drift, temperaturkontroll, og tilstand og alder av lampene har også spille en betydelig rolle i utførelsen av forvitring kammeret. Under testing kan stråling endres på grunn av aldring av UV-lampen. En standard lampe har en gjennomsnittlig levetid på ≈1,400 hr. Derfor, før du starter forvitring test, bør man sørge for antall timer igjen for at lampen skal kjøre. Nærværet av metallioner i vannet som skal sprøytes inn i forvitring kammer som øker dens conduktivitet er også et viktig aspekt for å ta vare på. Dersom ledningsevnen i vannet overstiger akseptabelt nivå, kan det etterlate spor av de oppløste metaller på den forvitrede overflate. I slike tilfeller blir en mer forringet overflate erholdt enn forventet. Fordelingen av stråling fra UV-lampen er noen ganger ikke ensartet over hele rustfritt stål støtte over hvilke nanocoating prøvene er plassert. I et slikt tilfelle bør man være forsiktig under plassering av nanocoating prøver slik at en individuell variasjon i strålingsnivået på overflaten av hver prøve ikke overstiger ± 2 W / ^m2. Å tillate reproduserbarheten av forvitrings resultater, må minst tre replikater av hvert materiale bli utsatt for.

Slitasje og ENM Aerosoler Karakterisering
Partiklene tall Konsentrasjonen varierer med plassering av prøvepunkt av aerosolpartiklene på innsiden av utslippstestkammeret som er konsentrasjonenikke ensartet i hele kammeret. I denne studien har prøvepunkt blitt holdt nær overflaten som slipes. Dette tillater minimering av diffusjons- og sedimente tap av aerosolpartiklene som de blir samplet en gang de blir generert fra slitasje. Strømningshastigheten av partikkelen fri luft er også kritisk som det bør være høy nok til å redusere bakgrunns partiklene til deres minimumskonsentrasjon, slik at de ikke kommer i konflikt med den karakteriseringen av slite genererte partikler. Under slitasje, gjør at kanten skrå abradant slite å være ensartet innenfor sin kontaktflate med nanostrukturerte produktet. Hvis kantene ikke blir faset riktig, kan de løsne kontaktflaten også. Mens han jobbet med nanostrukturerte produkter, er en operatør svært utsatt for hans / hennes eksponering for de utsendte nanopartikler. Derfor, enhver form for manipulering av nanostrukturerte produkter, inkludert slitasje, må utføres inne i enlukket konformitet som er i stand til å hindre noen nanopartikkel å passere gjennom.

TEM Analyse av væskesuspensjon
Den hydrofile natur av den kobber mesh gitter er av største betydning, mens avsetning av som en vandig base dråpe. Det stabiliserer slipp på nettets overflate, så vel som reduserer behovet for overflateforhåndsfukteoperasjoner. Tørkingen av den ladede gitter inne i det lukkede kammeret er også kritisk for å unngå forurensning med dens omgivelsessmusspartiklene, da de kan innvirke på TEM-analyse.

Standarden slitasje apparatet har blitt modifisert ved å erstatte den som allerede er installert horisontale stålstang av en replika i aluminiumlegeringen 2024 og montering av en strekklapp på den øvre overflate av denne replikert aluminiumlegering bar. Denne modifikasjon gjør det mulig å vite den komp mekaniske spenningstilstand under slitasje og følgelig bedre styring av prosessen, noe som ikke var mulig tidligere. For mikroskop,pic analyse av aerosol partikler, en ny partikkel samling teknikk basert på filtrering gjennom TEM-dedikerte støtter, nemlig TEM porøse nett har vært ansatt i denne studien gjennom en filterholder som er utviklet spesielt for dette programmet.

kunstig Forvitring
Evnen av et belegg for å motstå forringelse av dens fysiske egenskaper forårsaket ved eksponering overfor lys, varme, vann og kan ha stor betydning for mange anvendelser. Den type eksponering som presenteres i denne artikkelen er begrenset og kan ikke simulere forringelse forårsaket av lokaliserte værfenomener som atmosfærisk forurensning, biologisk angrep, eller påvirkning av saltvann.

Slitasje og ENM Aerosoler Karakterisering
En vesentlig begrensning av protokollen som presenteres for ENM aerosoler karakterisering er at en brøkdel av disse ENM aerosoler tapt før de kan karakteriseres for deres størrelse ogAntall. Et slikt tap kan tilskrives forskjellige fenomener i forbindelse med aerosol-dynamikk som sedimentering, diffusjon, turbulens i luftstrømmen, treghetsavsetning etc. som virker på en aerosol-partikkel samtidig, så snart den blir sluppet ut. Dette tapet er en direkte funksjon av aerosol partikkelstørrelse. Dette aspektet har blitt vurdert i noen tidligere publikasjoner som Shandilya et al. ^31, Shandilya et al. ^33, Shandilya et al. ^34. Imidlertid har hensynet tilnærming har vært reaktiv i disse studiene dvs. beregninger ble gjort til ca. anslå tapet og de ​​endelige eksperimentelle resultatene ble modifisert på basis av beregningsresultatene.

TEM Analyse av væskesuspensjon
Den teknikk som presenteres her for TEM-analyse av en fortynnet samplet flytende suspensjon tvinger de suspenderte partikler for å holde fast på overflaten av gitteret ved fordampningdet totale vanninnhold. Dette kan føre til dannelse av større aggregater på risten som ikke er til stede i den opprinnelige flytende suspensjon. Derfor kan denne teknikken ikke fullstendig representerer morfologien til de suspenderte partikler i de opprinnelige betingelser.

Teknikken som presenteres her tar sikte på å styre parameterne som spiller en nøkkelrolle i partikler aerosolisering, enten det er under mekanisk eller miljømessig aldring. Videre fokuserer den på å finne en forvitring varighet terskel utover som den valgte nanocoating har overskredet sin nanosafe levetid. (I den foreliggende sak, er det 4 måneders akselerert forvitring.) Dette gjøres gjennom en kontinuerlig overvåkning av i-prosessen nanocoating tilstand som tillot oss å merke seg den eksakte varighet der nanocoating begynte å svekkes. Dette er trekk som skiller den fra tidligere vitenskapelige studier som de avtale med konseptet av miljø forvitring ved å bruke den på entestprøve for en forutbestemt varighet med ingen i prosessovervåkning av den pågående forvitring. Tilnærmingen valgt i studien som presenteres her åpner for kvantitativt å sammenligne eksperimentelt målte nanosafety terskler (dvs. nanosafe liv) av ulike -Men similar- nano ⁴² (under lignende akselerert livsvilkår). Det er således det første trinnet å utvikle produkter på en Nanosafety-for-design basis.

For fremtiden, er et helt forebyggende tilnærming blir utviklet i hvilken det eksperimentelle oppsettet minimerer aerosol partikkel tapene i sanntid og en fullstendig kvantitativ undersøkelse av de utsendte aerosolpartiklene kan utføres med nøyaktighet.

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