Name: בדיקה של שחרור Nanoparticle מתוך Composite המכיל nanomaterial באמצעות מערכת קאמרית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 55 s
Description: למדו להעריך שחרור ננו-חומרים מננו-קומפוזיטים במהלך שחיקה באמצעות מערכת קאמרית ייעודית. השיטה מספקת נתונים עקביים וחוזרים להערכת סיכונים בתעשייה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

מחקר זה נתמך על ידי "פיתוח טכנולוגיות להערכת בטיחות ותקינה של ננו-חומרים וננו-מוצרים" (10059135)" באמצעות מכון ההערכה של קוריאה לטכנולוגיה תעשייתית על ידי משרד המסחר, התעשייה והאנרגיה הקוריאני.

1. הכנת מכשירים דוגמאות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מַגרֵד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בהתבסס על בוחן שחיקה, השתמש מַגרֵד עם במת סיבוב דגימה אחת (140 מ&quot;מ קוטר), שני בעלי גלגל שחיקה, ומהירות סיבוב של 30 - סל&quot;ד 80. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש משקל להבטחת גלגל שחיקה לבעל גלגל שחיקה, אשר חל גם על עומס הדגימה במבחן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן כניסת אוויר נוסף כדי לספק השעיה טובה יותר עבור חלקיקי abrased, כפי שמוצג באיור 3. השתמש 1/8 &quot;-diameter צינור הממוקם 15 מ&quot;מ מעל ל -40 מ&quot;מ מהמרכז של הדגימה במבחן. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שחיקה גלגל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עוטפים את גלגל שחיקה (בקוטר 55 מ&quot;מ, 13 מ&quot;מ עובי) עם נייר חול (100 חצץ חדש). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דוּגמָה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דגימה היא צירוף המכיל nanomaterial עבור בדיקה שחיקה. כדי מותקן מַגרֵד, הדגימה צריכה להיות שנינות מוכנהh 140 מ&quot;מ קוטר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תָא <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש נירוסטה עבור קירות החדר כדי למנוע בתצהיר החלקיקים בשל הכוח האלקטרוסטטי. מניחים את מַגרֵד בתוך החדר (נפח 1 מ &#39;3) (טבלה 1), ולאתר את כניסת האוויר ו לשקע בחלק העליון והתחתון של החדר, בהתאמה. במיקסר, מורכב משלושה לוחות מחוררים, במוצא האוויר להשיג זרימת חלקיקים מעורבבת באופן אחיד. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מנטרל <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כחלקיקים לשפר בתצהיר חלקיקי אלקטרו-סטטי מחויב על הקירות בתא, להשתמש מנטרל (ionizer רנטגן הרך) כדי למזער את המדינה הטעונה של החלקיקים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכשירי מדידה באינטרנט 12, 13 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש לקליק ו OPC למדוד את ריכוז מספר החלקיקים והפצה גודל החלקיקים לפי הוראות היצרן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן את לקליק ו OPC על outlet של החדר כדי למדוד את ריכוז מספר חלקיקים והפצת גודל חלקיקים. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכשירי דגימת חלקיקים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בואו לטעום את החלקיקים שפורסמו באמצעות סמפלר חלקיקי תקשורת מסננת המכילה או רשת TEM לנתח את מורפולוגיה החלקיקים ורכיבים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן את סמפלר חלקיקי תקשורת מסננת המכילה או רשת TEM במוצא של החדר כדי לנתח את המורפולוגיה של חלקיקי השחרור. </li></ol></li></ol> 2. שחיקה מבחן לשחרור Nanoparticle שימוש מערכת הקאמרית הערה: תנאי בדיקת שחיקה מתוארים בטבלה 2. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אתר את מַגרֵד במרכז החדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התקן את דגימת הבדיקה על במת סיבוב דגימה של מַגרֵד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את הגלגלים שחיקה במחזיקי גלגל שחיקה עם משקל 1,000 גרם להחיל עומס הדגימה במבחן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אתר את המנטרל (ionizer רנטגן הרך)28 סנטימטר מהמרכז של הדגימה במבחן בזווית של 45 מעלות, כפי שניתן לראות באיור 2, כדי להפחית את בתצהיר חלקיקי אלקטרו-סטטי על הקירות בתא. הערה: המנטרל מסיר את הכח האלקטרוסטטי כתוצאה מהחשיפה קורית. עם זאת, מאז גלגלי כניסת שחיקה אוויר ממוקמים מעל במת סיבוב דגימה, זה מגביל את הגישה של הקרן מנטרל אל פני השטח של הדגימה במבחן. לכן, המנטרל ממוקם באלכסון כדי לאפשר את הקורה כדי להגיע כמה שיותר משטח הדגימה ככל האפשר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את המפוח המותקן במוצא של החדר בקצב זרימת 50 ליטר / דקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אספקה ​​25 L / min אוויר השעיה נוסף ללא חלקיקים באמצעות מדחס אוויר דרך כניסת אוויר הנוספת. הערה: החלקיקים, אשר מופקים על ידי שחיקה, הופקדו על פני שטח של גלגלי הדגימה שחיקה, בחום. לכן, קשה למדוד את החלקיקים abrased. כניסת האוויר הנוספת ניתן הלp כדי לפתור את הבעיה הזו להשעייה חלקיקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק את ריכוז מספר החלקיקים רקע בתוך החדר להגיע ריכוז מספר החלקיקים הממוצע של 1 ש &#39;של מתחת ל -1 # / סמ&quot;ק באמצעות לקליק, כמתואר באיור 4. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את במת דגימת הסיבוב של מַגרֵד באמצעות מנוע צעד שמסתובב במת סיבוב הדגימה ב 72 סל&quot;ד עם 1,000 סיבובים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד ורשום את חלוקת ריכוז וגודל החלקיקים מספר החלקיקים שוחרר באמצעות לקליק ו OPC. הערה: החלקיקים שוחררו מן nanocomposites מושעה ונשאה ידי באוויר, כי הוא נשאב. חלקיקים מרחפים אלו בסופו של דבר מועברים לשקע בעקבות זרם הרוח. החלקיקים שוחרר אז מזוהים על ידי לקליק ו OPC במוצא של החדר. עלות לקליק OPC משמשים לרוב למדידת ריכוז מספר החלקיקים, בעוד OPC יכול גם למדוד את התפלגות גודל החלקיקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> SAMPle החלקיקים שוחררו באמצעות סמפלר חלקיק המכיל תקשורת מסננת או רשת TEM. הערה: החלקיקים שוחררו מבית nanocomposites ידי מהלך שחיקה לשקע של החדר בעקבות זרם הרוח. במוצא של החדר, את החלקיקים שפורסמו ניתן לדגום באמצעות סמפלר חלקיקים. החלקיקים שוחרר שנאספו על אמצעי הסינון או רשת TEM לאחר מכן ניתן לנתח באמצעות TEM או SEM (מיקרוסקופ אלקטרונים סורק). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עצור את מדידת דגימה כאשר ריכוז מספר החלקיקים מגיע מתחת 0.1% של ריכוז מספר חלקיקי שיא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שמור את כל הנתונים (CPC, OPC) ולהסיר את כל הדגימות (דגימות בדיקה). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש דגימה חדשה וגלגלי שחיקה חדשים עבור כל בדיקה, ולשטוף את קאמרית מַגרֵד עם kimwipes ו IPA (אלכוהול iso-propyl) אחרי כל בדיקת שחיקה כדי לאשר דירות. </li></ol>

<ol><li>Froggett, S. J., Clancy, S. F., Boverhof, D. R., Canady, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+and+perspectives+of+existing+research+on+the+release+of+nanomaterials+from+solid+nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22Part+Fibre+Toxicol%22%5BJournal%5D)">A review and perspectives of existing research on the release of nanomaterials from solid nanocomposites.</a> Part Fibre Toxicol. 11, (2014).</li>
<li>Nanoreg. , 
 <a target="_blank" href="http://nanoreg.eu/images/2015_09_21_NANoREG_Factsheet_D3.3.pdf">http://nanoreg.eu/images/2015_09_21_NANoREG_Factsheet_D3.3.pdf</a> (2015).</li>
<li>ILSI (International Life Science Institute) Nanorelease. , 
 <a target="_blank" href="http://www.ilsi.org/ResearchFoundation/RSIA/Pages/NanoRelease1.aspx">http://www.ilsi.org/ResearchFoundation/RSIA/Pages/NanoRelease1.aspx</a> (2014).</li>
<li>Kingston, C., Zepp, R., Andrady, A., Boverhof, D., Fehir, R., Hawkins, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Release+characteristics+of+selected+carbon+nanotube+polymer+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Carbon%22%5BJournal%5D)">Release characteristics of selected carbon nanotube polymer composites.</a> Carbon. 68, 33-57 (2014).</li>
<li>Kaiser, D., Stefaniak, A., Scott, K., Nguyen, T., Schutz, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aKaiser%2C+D+%22Methods+for+the+Measurement+of+Release+of+MWCNTs+from+MWCNT-Polymer+Composites%2C+NIST%22">Methods for the Measurement of Release of MWCNTs from MWCNT-Polymer Composites, NIST</a>. , (2014).</li>
<li>Nowack, B., David, R. M., Fissan, H., Morris, H., Shatkin, J. A., Stintz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+release+scenarios+for+carbon+nanotubes+used+in+composites%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+Int%22%5BJournal%5D)">Potential release scenarios for carbon nanotubes used in composites.</a> Environ. Int. 59, 1-11 (2013).</li>
<li>Kim, E., Lee, J. H., Kim, J. K., Lee, G. H., Ahn, K., Park, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Case+Study+on+Risk+Evaluation+of+Silver+Nanoparticle+Exposure+from+Antibacterial+Sprays+Containing+Silver+Nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J+of+Nanomaterial%22%5BJournal%5D)">Case Study on Risk Evaluation of Silver Nanoparticle Exposure from Antibacterial Sprays Containing Silver Nanoparticles.</a> J of Nanomaterial. , 346586(2015).</li>
<li>Kim, E., Lee, J. H., Kim, J. K., Lee, G. H., Ahn, K., Park, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Case+study+on+risk+evaluation+of+printed+electronics+using+nanosilver+ink%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Convergence%22%5BJournal%5D)">Case study on risk evaluation of printed electronics using nanosilver ink.</a> Nano Convergence. , (2016).</li>
<li>Vorbau, M., Hillemann, L., Stintz, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Method+for+the+characterization+of+the+abrasion+induced+nanoparticle+release+into+air+from+surface+coatings%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Aerosol+Sci%22%5BJournal%5D)">Method for the characterization of the abrasion induced nanoparticle release into air from surface coatings.</a> J. Aerosol Sci. 40, 209-217 (2009).</li>
<li>Golanski, L., Gaborieau, A., Guiot, A., Uzu, G., Chatenet, J., Tardif, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+abrasion-induced+nanoparticle+release+from+paints+into+liquids+and+air%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Conf.+Ser%22%5BJournal%5D)">Characterization of abrasion-induced nanoparticle release from paints into liquids and air.</a> J. Phys. Conf. Ser. 304, 012062(2011).</li>
<li>Wohlleben, W., Brill, S., Meier, M. W., Mertler, M., Cox, G., Hirth, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+lifecycle+of+nanocomposites%3A+Comparing+released+fragments+and+their+in-vivo+hazards+from+three+release+mechanisms+and+four+nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">On the lifecycle of nanocomposites: Comparing released fragments and their in-vivo hazards from three release mechanisms and four nanocomposites.</a> Small. 7, 2384-2395 (2011).</li>
<li>ECMA-328, Determination of Chemical Emission Rates from Electronic Equipment. , ECMA International. Geneva, Switzerland. Available from 
 <a target="_blank" href="http://www.ecma-international.org/publications/files/ECMA-ST/Ecma-328.pdf">http://www.ecma-international.org/publications/files/ECMA-ST/Ecma-328.pdf</a> (2013).</li>
<li>SEMI (Semiconductor Equipment and Materials International) 4771A, New Standard: Test Method for Equipment Fan Filter Unit (EFFU) Particle Removal. , SEMI. San Jose, CA. available at
 <a target="_blank" href="http://downloads.semi.org/web/wstdsbal.nsf/de4d7939711aeedf8825753e0078317f/70256fe63dab49de8825788e0001d374/$FILE/4771A.pdf">http://downloads.semi.org/web/wstdsbal.nsf/de4d7939711aeedf8825753e0078317f/70256fe63dab49de8825788e0001d374/$FILE/4771A.pdf</a> (2013).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ISO+7784-1%2C+Paints+and+varnishes+--+Determination+of+resistance+to+abrasion+--+Part+1%3A+Rotating+abrasive-paper-covered+wheel+method%22">ISO 7784-1, Paints and varnishes -- Determination of resistance to abrasion -- Part 1: Rotating abrasive-paper-covered wheel method</a>. , International Organization for Standardization. Geneva, Switzerland. (1997).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ISO+5470-1%2C+Rubber-+or+plastics-coated+fabrics+--+Determination+of+abrasion+resistance+--+Part+1%3A+Taber+abrader%22">ISO 5470-1, Rubber- or plastics-coated fabrics -- Determination of abrasion resistance -- Part 1: Taber abrader</a>. , International Organization for Standardization. Geneva, Switzerland. (1999).</li>
<li>Schlagenhauf, L., Chu, B. T. T., Buha, J., Nüsch, F., Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Release+of+carbon+nanotubes+from+an+epoxy-based+nanocomposites+during+an+abrasion+process%5BTitle%5D)+AND+%22Enviorn.+Sci.+Tech%22%5BJournal%5D)">Release of carbon nanotubes from an epoxy-based nanocomposites during an abrasion process.</a> Enviorn. Sci. Tech. 46, 7366-7372 (2012).</li>
<li>Bello, D., Wardle, B. L., Yamamoto, N., deVilloria, R. G., Garcia, E. J., Hart, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+nanoscale+particles+and+fibers+during+machining+of+hybrid+advanced+composites+containing+carbon+nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nanopart.+Res%22%5BJournal%5D)">Exposure to nanoscale particles and fibers during machining of hybrid advanced composites containing carbon nanotubes.</a> J. Nanopart. Res. 11, 231-249 (2009).</li>
<li>Cena, L. G., Peters, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+and+control+of+airborne+particles+emitted+during+production+of+epoxy%2Fcarbon+nanotube+nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Occup.+Environ.+Hyg%22%5BJournal%5D)">Characterization and control of airborne particles emitted during production of epoxy/carbon nanotube nanocomposites.</a> J. Occup. Environ. Hyg. 8, 86-92 (2011).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

השלבים הקריטיים ביותר כאשר הם מבצעים את בדיקת nanorelease מחומרי nanocomposite באמצעות בדיקה שחיקה היו: 1) באמצעות מערכת תא עשויה נירוסטה עם מנטרל להסיר את המטען אלקטרוסטטי שנוצר על ידי שחיקה ולהפחית את בתצהיר של חלקיקים על הקירות בתא; 2) אספקת אוויר נוסף כדי לספק השעית חלקיקים טובה יותר; ו -3) דגימת החלקיקים שוחררו והניטור באינטרנט באמצעות לקליק ו OPC המשקע שהכיל מערבל מורכב משלושה לוחות מחוררים. הבוחן שחיקה תוכ...

חשיפת nanomaterial בעיקר נחקרה ביחס לעובדים במקומות עבודה בייצור, טיפול, בודה, אריזות ננו, בעוד שחשיפת הצרכן לא נחקרה בהרחבה. ניתוח אחרון של מסד הנתונים בספרות הסביבתי ובריאותית נוצרו על ידי המועצה הבינלאומית של ננוטכנולוגיה (ICON) גם ציין כי מחקר בטיחות nanomaterial ביותר התמקד מפגעים (83%) ו חשיפה פוטנציאלית (16%), עם שחרורו מן nanocomposites, המייצג חשיפת צרכן, המייצג רק 0.8% 1. לכן, מעט מאוד ידוע על חשיפה לצרכן ננו. שחרור Nanoparticle נעשה שימוש כדי להעריך את החשיפה הצרכן במחקרים סימולציה, כולל שחיקה בליה של nanocomposites, טקסטיל כביסה, או ושיטות בדיקה אבק, כמו שיטת תוף מסתובב, שיטת רועד מערבולת, ושיטות שייקר אחרים 2-3. בנוסף, מספר בינלאומיניסיונות, כגון nanorelease ILSI (המכון למדעי החיים הבינלאומי) והאיחוד האירופי NanoReg, נעשו לפתח טכנולוגיה להבין את שחרורו של ננו בשימוש במוצרי צריכה. המוצר לצרכן nanorelease ILSI השיק בשנת 2011 מייצג גישת מחזור החיים לשחרור nanomaterial ממוצרים צריכים, שבו שלב 1 עוסק בבחירת nanomaterial, שלב 2 מכסה שיטות הערכה, ושלב 3 מיישמת מחקרים מעבדתיות. מונוגרפיות מספר פרסומים על הבטיחות של ננו במוצרים צריכים גם פורסמו 4-6. בינתיים, NanoReg מייצג גישה אירופית משותפת אל בדיקות רגולטוריות של ננו מתוצרת ומספק תוכנית של שיטות לשימוש סימולציה גישות nanorelease ממוצרי צריכה 2. ISO TC 229 גם מנסה לפתח התקנים הרלוונטיים לבטיחות הצרכן ולהגיש חדש הצעת פריט עבודה לבטיחות הצרכן. ארגון ה- OECD WPMN (working צד על ננו), במיוחד SG8 (קבוצת היגוי על הערכת חשיפה והפחתת החשיפה), שנערך לאחרונה סקר על כיווני עבודה בעתיד, במיוחד לצרכן והערכה חשיפה סביבתית. לכן, לאור הפעילות הבינלאומית אלה, משרדי קוריאני המסחר, התעשייה והאנרגיה השיקו פרויקט שכבתי בשנת 2013 התמקד &quot;פיתוח טכנולוגיות לצורך הערכת הבטיחות והתקינה של ננו nanoproducts&quot;. בנוסף, מספר מחקרי צרכן רלוונטי בטיחות לתקנן שחרור nanomaterial ממוצרים צריכים גם פורסם 7-8. מבחן שחיקה הוא אחת גישות הסימולציה הכלולה nanorelease ILSI ו NanoReg 2-3 לקביעת רמת הפליטות הפוטנציאל של חלקיקים ממוצרי מרוכבים מסחריים שונים. ההפסד במשקל המסה מוסקת מבוסס על ההבדל במשקל הדגימה לפני ואחרי abrasיון באמצעות מַגרֵד. מדגם nanocomposite הוא משופשף במהירות קבועה, סמפלר מבאס את התרסיס, ואת החלקיקים אז מנותח באמצעות מכשירי ספירת חלקיקים, כגון מונה חלקיקי עיבוי (CPC) או מונה חלקיקים אופטי (OPC), ואספו על TEM (שידור במיקרוסקופ אלקטרונים) לרשת או קרום עבור ניתוח ויזואלי נוסף. עם זאת, ביצוע בדיקת שחיקה לחומרי nanocomposite דורש שחרור ננו-חלקיקים עקבי, וזה קשה בשל חלקיקים טעינה כתוצאת שחיקה כאשר דגימת החלקיקים מתנהלת ליד נקודת פליטת 2-3, 9-11. לפיכך, מאמר זה מציג מערכת תא כשיטה חדשה להערכת שחרור nanomaterial במקרה של שחיקה של חומרים nanocomposite. כאשר לעומת בדיקות שחיקה סימולציה אחרות, מערכת התא המוצעת מספקת נתוני שחרור ננו-חלקיקים עקביים במקרה של שחיקה. יתר על כן, שיטת הבדיקה החדשה הזוכבר בשימוש נרחב בתחום איכות אוויר בתוך בית והתעשייה למחצה בנושא במידה בשיטת ספירה מספר חלקיקים הכוללים 12, 13. לכן, הוא צפוי כי השיטה המוצעת אפשר לפתח שיטה סטנדרטית לשחרור nanoparticle בדיקות ממוצרים צריכים המכילים ננו.

<table><tbody><tr><td>Foamex</td><td>Taeyoung, R. מקוריאה</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MWCNT (ננו-צינור פחמן רב-דפנות) מרוכב</td><td>Hanwha, אינצ'און, R. מקוריאה</td><td></td><td>2% MWCNTs בנייר שחיקה פוליאתילן בצפיפות נמוכה</td></tr><tr><td></td><td>Derfos, R. מקוריאה</td> <td>#100</td><td>100 נייר חול חצץ</td></tr><tr><td>מונה חלקיקי עיבוי (CPC)</td><td>TSI Inc, Shoreview, MN</td><td>UCPC 3775</td><td></td></tr><tr><td>Optical Paritcle מונה (OPC)</td><td>גרים, איינרינג, גרמניה</td><td>1.109</td><td></td></tr><tr><td>מיני דגימת חלקיקים</td><td>Ecomesure, Saclay, צרפת</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Quantifoil Holey Carbon Film</td><td>TED PELLA Inc. ארה"ב</td><td>1.2/1.3</td><td></td></tr><tr><td>מחזיק</td><td></td><td></td> מסנן <td>בהתאמה אישית</td></tr><tr><td>מסנן פוליקרבונט&nbsp;</td><td>Millipore, ארה"ב</td><td>CAT No. </td><td></td></tr><tr><td>GTTP02500 מיינן רנטגן רך (מנטרל)</td><td>SUNJE, R. מקוריאה</td><td>SXN-05U</td><td></td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרונים סורק פליטת שדה (FE-SEM)</td><td>היטאצ'י</td><td>S-4300</td><td></td></tr></tbody></table>

בדיקה של שחרור nanoparticle מתוך composite המכיל nanomaterial באמצעות מערכת קאמרית

Testing of Nanoparticle Release from a Composite Containing Nanomaterial Using a Chamber System

עם ההתפתחות המהירה של ננוטכנולוגיה כאחת הטכנולוגיות החשובות ביותר במאה ה -21, עניין הבטיחות של מוצרי צריכה המכיל ננו גדל גם. הערכת שחרור nanomaterial ממוצרים המכילים ננו היא צעד חיוני בהערכת הבטיחות של מוצרים אלה, וכן הביא מאמצי מספר בינלאומיים לפיתוח טכנולוגיות עקביות ואמין עבור סטנדרטיזציה של הערכת שחרור nanomaterial. במחקר זה, את שחרורו של ננו ממוצרים המכילים ננו מוערך באמצעות מערכת תא הכוללת מונה חלקיקי עיבוי, מונה חלקיקים אופטי, ולדגום יציאות לאסוף דגימות מסננות לניתוח מיקרוסקופי אלקטרונים. המערכת הקאמרית המוצעת נבדקה באמצעות דגימות חומר nanocomposite מַגרֵד דיסק מהסוג לקבוע אם לשחרר nanomaterial הוא דיר ועקבי בטווח סביר.תוצאות הבדיקה עולה כי המספר הכולל של חלקיקים בכל מבחן שהוא רק 20% מן הממוצע לאחר מספר ניסויים. מגמות השחרור דומות והם מראים דירות מאוד טובות. לכן, המערכת הקאמרית המוצעת ניתן להשתמש ביעילות לבדיקת שחרור nanomaterial של מוצרים המכילים ננו.

שחיקיתי מבחן נשנה שימוש מערכת קאמרית המספרים החלקיקים הכולל תאמו עבור 8 בדיקות שחיקה, כפי שמוצג בטבלה 3. המחיר לקליק נמדד בממוצע 3.67 x10 9 חלקיקים, בעוד OPC נספר ממוצע של 1.98 x 10 9 חלקיקים (&gt; 0.3 מיקרומטר). הסטיות היו בתוך 20%, אשר ייצגו שחרור עקבי של חלקיקים במהלך שחיקה. <p class="jove_step" fo:keep-to...

שחרור ננו-חלקיקים נבדק באמצעות מערכת תא הכוללת מונה חלקיקי עיבוי, מונה חלקיקים אופטי ויציאות דגימה לאיסוף דגימות סינון לניתוח מיקרוסקופיה. ניתן להשתמש ביעילות במערכת התא המוצעת לבדיקת שחרור ננו-חומרים עם טווח נתונים חוזר ועקבי.

בדיקה של שחרור Nanoparticle מתוך Composite המכיל nanomaterial באמצעות מערכת קאמרית

With the rapid development of nanotechnology as one of the most important technologies in the 21st century, interest in the safety of consumer products ...

המטרה הכללית של הליך זה היא להעריך שחרור של ננו-חומרים במקרה של שחיקה של חומרים ננו-קומפוזיטיים. שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בתחום ההיגיינה התעסוקתית, כגון הערכת סיכונים וסביבת העבודה. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת להעריך שחרור של ננו-חומרים במקרה של שחיקה של חומרים ננו-קומפוזיטיים.עבור ניסוי זה, השתמשו במכשיר שחיקה הכולל במה של סיבוב דגימות בקוטר 140 millimeter, המסוגלת להסתובב במהירות של 30 עד 80 סיבובים לדקה, ושני מחזיקי גלגלי שחיקה. התקינו דגימה בצורת דיסק על במה של סיבוב הדגימות. השתמשו במשקולת כדי לקבע את גלגלי השחיקה, העטופים בנייר זכוכית בגרעיניות 100, למחזיק גלגלי השחיקה, אשר מפעיל גם עומס על דגימת הבדיקה.השתמשו בפלדה אל חלודה עבור דפנות התא כדי למנוע שיקוע חלקיקים עקב כוח אלקטרוסטטי. מקמו את כניסת ואת יציאת האוויר בחלק העליון והתחתון של התא, בהתאמה. מקמו את המשחקו בתוך התא, והתקינו כניסת אוויר נוספת במשחקו, בגובה 15 millimeters מעל ומרחק של 40 millimeters ממרכז דגימת הבדיקה, כדי לספק השעיה טובה יותר עבור החלקיקים שנשחקו.בשלב הבא, מקמו את המנטרל במרחק של 28 סנטימטרים ממרכז דגם הבדיקה בזווית של 45 מעלות, כדי להפחית את שיקוע החלקיקים האלקטרוסטטי על דפנות התא. התקינו CPC ו-OPC ביציאת התא כדי למדוד את ריכוז מספר החלקיקים ואת התפלגות גודל החלקיקים, בהתאמה. הפעילו את המפוח המותקן ביציאת התא בקצב זרימה של 50 ליטר לדקה.לאחר מכן, ספק 25 liters per minute של אוויר תלייה נוסף נקי מחלקיקים באמצעות מדחס אוויר דרך כניסת האוויר הנוספת. בדוק את ריכוז מספר החלקיקים ברקע בתוך התא כדי להגיע לריכוז מספר חלקיקים ממוצע למשך שעה אחת של פחות מ-1 למספר ל-cubic centimeter באמצעות מונה חלקיקים קונדנסציוני. לאחר מכן, הפעל את שלב סיבוב הדגימה של המשחז באמצעות מנוע צעדים המסובב את שלב סיבוב הדגימה ב-72 rotations per minute למשך 1000 rotations.מדוד ורשום את ריכוז מספר החלקיקים המשתחררים ואת התפלגות גודל החלקיקים באמצעות ה-CPC וה-OPC בהתאמה. כעת, דגום את החלקיקים המשתחררים באמצעות דוגם חלקיקים המכיל מדיה של פילטר או רשת TEM. הפסק את המדידה והדגימה כאשר ריכוז מספר החלקיקים יירד מתחת ל-0.1% מריכוז מספר החלקיקים בשיא.לאחר שמירת הנתונים, הוצא את הדגימות מהמכשיר. השינוי הטיפוסי בריכוז מספר החלקיקים במהלך בדיקת השחיקה מוצג כאן. במהלך השחיקה נצפתה עלייה בריכוז מספר החלקיקים, ואחריה ירידה לאחר השחיקה.ה-CPC מדד ממוצע של 3.67 × 10⁹ חלקיקים, והסטיות היו בטווח של 20%, מה שמעיד על שחרור עקבי של חלקיקים במהלך השחיקה. ה-OPC מדד ממוצע של 1.98 × 10⁹ חלקיקים, והסטיות היו בטווח של 20%, מה שמעיד על שחרור עקבי של חלקיקים במהלך השחיקה. לאחר השחיקה, דגימות הבדיקה המקוריות איבדו כ-0.6 גרם או 1.56%. מספר החלקיקים הכולל ששוחררו מננו-composite המכיל ננו-צינוריות פחמן כתוצאה מבדיקת השחיקה מוצג כאן.הננו-composite המכיל ננו-צינורות פחמן שחרר 12.6% יותר חלקיקי עיבוי ו-1.9% יותר חלקיקים אופטיים מאשר ה-composite ששימש כביקורת. מרבית החלקיקים נקרעו כתוצאה משחיקה, ומיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת עם פליטה שדה (field emission scanning electron microscopy) לא חשפה מבני ננו-צינורות פחמן חופשיים מהננו-composite המכיל 2% ננו-צינורות פחמן בדגימות המסננים או בדגימות רבות של דוגם החלקיקים לאחר השחיקה. לאחר צפייה בסרטון זה, תרכשו הבנה טובה לגבי אופן הערכת שחרור ננו-חומרים במקרה של שחיקה של חומרי ננו-composite.

testing-nanoparticle-release-from-composite-containing-nanomaterial

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

שיטה זו מתארת ​​את הסינתזה קומבינטורית של סרט polyanhydride מתכלה וספריות nanoparticle וזיהוי התפוקה גבוהה של שחרור חלבון מהספריות הללו.

סינתזה קומבינטורית של שחרור חלבון ותפוקה גבוהה מסרט הפולימר וספריות Nanoparticle

את פרטי גישת ההתקנה הבאות השמנה אופטית צריכת חשמל נמוכה של חלקיקי דיאלקטרי שימוש כפול nanohole בסרט מתכת.

לכידה אופטית של חלקיקים

מתקן משאיפת תרסיס nanoparticle כל גוף חשיפה נבנה עבור תחמוצת טיטניום בגודל ננו...

כיווני שאיפת תרסיס Nanoparticle כל הגוף

במאמר זה, פרוטוקול ניסוי לחקור aerosolization חלקיקים של מוצר תחת שחיקה ותחת בליה סביבתית הוצג. תוצאות על הפליטה של ​​ננו המהונדס, בצורת אירוסולים מוצגות. הסט-אפ הניסוי הספציפי מתואר בפירוט.

פרוטוקול ניסוי לחקור חלקיקי Aerosolization של מוצרים תחת שחיקה תחת בלית הסביבה

כאן אנו מציגים שיטה אמינה לניטור שילוב של ננו-חלקיקים במטריצת מארח פולימרית באמצעות אנקפסולציה של נפיחות. אנו מראים כי ניתן לדמיין במדויק את ריכוז פני השטח של נקודות קוונטיות של קדמיום סלניד באמצעות הדמיית פלואורסצנטיות חתך.

ניתוח ההלחנה מתקדם של מרוכבים Nanoparticle-פולימר באמצעות דימות פלואורסצנטי ישיר

תכננו ופיתחנו מערך ופרוטוקול הפעלה יעיל של תרסיס ננו-אבקה. המערכת יצרה אירוסולים של ננו-חלקיקים עם ריכוזי מספרים יציבים והתפלגות גודל לפרקי זמן ארוכים, ודרשו רק כמויות קטנות של חומר בדיקה (מינימום 200 מ"ג).

מערכת ליצור אירוסולים Nanoparticle יציבים מן ננו אבקות

כאן, אנו מציגים עבור הפיזור של ננו פרוטוקול הדרגתיים בתקשורת מימית עם אפיון בזמן אמת כדי לזהות את התנאים sonication אופטימלית, עוצמת ומשך עבור יציבות משופרת ואחידות של ננו-חלקיק דיספרסיות סטירול מבלי להשפיע על שלמות הדגימה.

פיזור של ננו בתקשורת מימית: לקראת פרוטוקול אופטימיזציה

תא רעילות שאיפת האף בלבד מסוגל בדיקות רעילות אינהלציה בריכוזים חשיפה שונות ארבעה המיועד ואומת עבור זרימת שדה אחידות, זיהום צולב בין הנמלים חשיפה לריכוז כל. כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לאשר כי החדר מעוצב הוא יעיל לבדיקת רעילות אינהלציה.

התפתחות תא בדיקת רעילות שאיפת האף בלבד המספק חשיפה ארבע, ריכוזי חלקיקים בגודל ננו

עבור סינתזה רציפה, מדרגי של nanocomposites נובל-מתכת מבוססי, כור photocatalytic הרומן מפותח, שלה מבנה, עקרונות פעולה, מוצר באיכות אופטימיזציה אסטרטגיות מתוארים.

כור זרימה רציפה Photocatalytic לתצהיר בדיוק מבוקרת של חלקיקים מתכתיים

המתוארת היא תרבות התא ושיטת החשיפה של מודל הסימפונות במבחנה לחשיפה מציאותית וחוזרת ונשנית לשאיפת חלקיקים לבדיקות רעילות.

מודל אפיתל ממשק נוזלי אוויר לחשיפה מציאותית וחוזרת ונשנית לחלקיקים מוטסים לבדיקות רעילות

הפרוטוקול המתואר כאן נועד למדוד את הקוטר ההידרודינמי של חלקיקים כדוריים, ליתר דיוק חלקיקי זהב, במדיה מימית באמצעות ניתוח מעקב חלקיקים (NTA). האחרון כרוך במעקב אחר תנועת החלקיקים עקב תנועה בראונית ויישום משוואת סטוקס-איינשטיין כדי להשיג את הקוטר ההידרודינמי.

ניתוח מעקב חלקיקים של חלקיקי זהב במדיה מימית באמצעות השוואה בין מעבדות

למדו להעריך שחרור ננו-חומרים מננו-קומפוזיטים במהלך שחיקה באמצעות מערכת קאמרית ייעודית. השיטה מספקת נתונים עקביים וחוזרים להערכת סיכונים בתעשייה.

בדיקה של שחרור Nanoparticle מתוך Composite המכיל nanomaterial באמצעות מערכת קאמרית

גלה סרטונים נוספים